Histoire de découverte cellulaire
La cytologie ("cytos" - cellule, cellule) est la science d'une cellule. Études cytologiques modernes: la structure des cellules, leur formation en tant que systèmes vivants élémentaires, étudie la formation de composants cellulaires individuels, les processus de reproduction cellulaire, de réparation, d'adaptation aux conditions environnementales et d'autres processus. En d'autres termes, la cytologie moderne est la physiologie de la cellule.
Le développement de la théorie de la cellule est étroitement lié à l'invention du microscope (du grec "micro" - petit, "scopo" - j'envisage). Cela est dû au fait que l'œil humain est incapable de distinguer les objets dont les dimensions sont inférieures à 0,1 mm, soit 100 micromètres (en abrégé microns ou microns). Les tailles des cellules (et encore plus des structures intracellulaires) sont significativement plus petites.
Par exemple, le diamètre d'une cellule animale ne dépasse généralement pas 20 µm, une cellule végétale - 50 µm et la longueur du chloroplaste d'une plante à fleurs ne dépasse pas 10 µm. Avec un microscope optique, des objets d'un diamètre de dixièmes de micron peuvent être distingués.
Le premier microscope a été conçu en 1610 par Galileo et consistait en une combinaison de lentilles dans un tube de plomb (fig. 1.1). Et avant cette découverte en 1590, le maître hollandais Jansens s'occupait de la fabrication du verre.
Riz. 1.1. Galilée Galilée (1564-1642)
Pour la première fois, le microscope a été utilisé pour la recherche par le physicien et naturaliste anglais R. Hooke (fig. 1.2, 1.4). En 1665, il décrivit pour la première fois la structure cellulaire du liège et introduisit le terme "cellule" (fig. 1.3). R. Hooke a fait la première tentative pour compter le nombre de cellules dans un certain volume du bouchon.
Il a formulé le concept d'une cellule comme une cellule complètement fermée de tous côtés et a établi le fait de la structure cellulaire des tissus végétaux. Ces deux conclusions principales ont déterminé l'orientation des recherches futures dans ce domaine.
Riz. 1.2. Robert Hooke (1635-1703)
Riz. 1.3. Cellules de liège étudiées par Robert Hooke
Riz. 1.4. Microscope de Robert Hooke
En 1674, le marchand néerlandais Antonio van Leeuwenhoek, à l'aide d'un microscope, a vu pour la première fois dans une goutte d'eau des "animaux" - des organismes vivants en mouvement (organismes unicellulaires, cellules sanguines, spermatozoïdes) et l'a signalé à la communauté scientifique. (fig. 1.5, 1.6)... Les descriptions de ces "animalalkuses" ont valu la renommée mondiale des Hollandais, ont suscité un intérêt pour l'étude du micromonde vivant.
Riz. 1.5. Antonio van Leeuwenhoek (1632-1723)
Riz. 1.6. Microscope d'Antonio van Leeuwenhoek
En 1693, lors du séjour de Pierre Ier à Delphes, A. Levenguk lui montra comment le sang circule dans la nageoire d'un poisson. Ces démonstrations firent une si grande impression sur Pierre Ier qu'à son retour en Russie, il créa un atelier d'instruments d'optique. En 1725, l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg a été organisée.
Artisans talentueux I.E. Belyaev, I.P. Microscopes fabriqués par Kulibin (fig. 1.7, 1.8, 1.9), à la conception de laquelle ont participé les académiciens L. Euler, F. Epinus.
Riz. 1.7. I.P. Koulibine (1735-1818)
Riz. 1.8. C'EST À DIRE. Belyaev
Riz. 1.9. Microscopes fabriqués par des artisans russes
Dans les années 1671-1679. Le biologiste et médecin italien Marcello Malpighi a donné la première description systématique de la microstructure des organes végétaux, qui a jeté les bases de l'anatomie végétale (fig. 1.10).
Riz. 1.10. Marcello Malpighi (1628-1694)
Dans les années 1671-1682. l'Anglais Nehemiah Grew a décrit en détail la microstructure des plantes ; introduit le terme « tissu » pour désigner le concept d'une collection de « bulles » ou « sacs » (fig. 1.11)... Ces deux chercheurs (ils travaillaient indépendamment l'un de l'autre) ont donné des descriptions et des dessins étonnamment précis. Ils sont arrivés à la même conclusion concernant l'universalité de la construction du tissu végétal à partir de bulles.
Riz. 1.11. Néhémie Gru (1641-1712)
Dans les années 20 du XIXe siècle. les travaux les plus importants dans le domaine de l'étude des tissus végétaux et animaux appartenaient aux scientifiques français Henri Dutrochet (1824), François Raspail (1827), Pierre Turpin (1829). Ils ont prouvé que les cellules (sacs, vésicules) sont les structures élémentaires de tous les tissus végétaux et animaux. Ces études ont ouvert la voie à la découverte de la théorie cellulaire.
L'un des fondateurs de l'embryologie et de l'anatomie comparée, l'académicien de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg Karl Maksimovich Baer a montré qu'une cellule est une unité non seulement de structure, mais aussi de développement des organismes. (fig. 1.12).
Riz. 1.12. K.M. Baer (1792-1876)
En 1759, l'anatomiste et physiologiste allemand Caspar Friedrich Wolff a prouvé qu'une cellule est une unité de croissance. (fig. 1.13).
Riz. 1.13. K.F. Loup (1733-1794)
années 1830 Le physiologiste et anatomiste tchèque J.E. Purkine (fig. 1.14), le biologiste allemand I.P. Müller a prouvé que l'organisation cellulaire est universelle pour tous les types de tissus.
Riz. 1.14. Ya.E. Purkine (1787-1869)
En 1833, le botaniste britannique R. Brown (fig. 1.15) décrit le noyau d'une cellule végétale.
Riz. 1.15. Robert Brown (1773-1858)
En 1837 Matthias Jakob Schleiden (fig. 1.16) a proposé une nouvelle théorie de la formation des cellules végétales, reconnaissant le rôle décisif dans ce processus du noyau cellulaire. En 1842, il découvre pour la première fois les nucléoles du noyau.
Selon les concepts modernes, les études spécifiques de Schleiden contenaient un certain nombre d'erreurs : en particulier, Schleiden croyait que les cellules peuvent naître d'une substance sans structure et qu'un embryon végétal peut se développer à partir d'un tube pollinique (hypothèse de la génération spontanée de la vie).
Riz. 1.16. Matthias Jakob Schleiden (1804-1881)
Cytologue, histologue et physiologiste allemand Theodor Schwann (fig. 1.17) pris connaissance des travaux du botaniste allemand M. Schleiden, qui décrivait le rôle du noyau dans la cellule végétale. En comparant ces travaux avec ses propres observations, Schwann a développé ses propres principes de structure cellulaire et de développement des organismes vivants.
En 1838, Schwann publia trois rapports préliminaires sur la théorie cellulaire, et en 1839 - l'ouvrage "Etudes microscopiques sur la correspondance dans la structure et la croissance des animaux et des plantes", où il publia les principes de base de la théorie de la structure cellulaire de les organismes vivants.
F. Engels a soutenu que la création de la théorie cellulaire était l'une des trois plus grandes découvertes en sciences naturelles au 19ème siècle, avec la loi de conversion d'énergie et la théorie de l'évolution.
Riz. 1.17. Théodore Schwann (1810-1882)
En 1834-1847 Professeur de l'Académie médico-chirurgicale de Saint-Pétersbourg P.F. Goryaninov (fig. 1.18) a formulé le principe selon lequel la cellule est un modèle universel d'organisation des êtres vivants.
Goryaninov a divisé le monde des êtres vivants en deux règnes : le règne sans forme, ou moléculaire, et organique, ou cellulaire. Il a écrit que "... le monde organique est avant tout le royaume cellulaire...". Il a noté dans ses études que tous les animaux et les plantes sont composés de cellules interconnectées, qu'il a appelées bulles, c'est-à-dire qu'il a exprimé une opinion sur le plan général de la structure des plantes et des animaux.
Riz. 1.18. P.F. Goryaninov (1796-1865)
Dans l'histoire du développement de la théorie cellulaire, deux étapes peuvent être distinguées :
1) la période d'accumulation d'observations sur la structure de divers organismes unicellulaires et multicellulaires de plantes et d'animaux (environ 300 ans);
2) la période de généralisation des données disponibles en 1838 et la formulation des postulats de la théorie cellulaire ;
