Zgodovina odkritja celice

Citologija (»cytos« – celica, celica) je veda o celici. Sodobna citologija proučuje zgradbo celic, njihov nastanek kot elementarnih živih sistemov, raziskuje nastanek posameznih celičnih komponent, procese razmnoževanja celic, popravljanja, prilagajanja na okoljske razmere in druge procese. Z drugimi besedami, sodobna citologija je celična fiziologija.

Razvoj teorije celice je tesno povezan z izumom mikroskopa (iz grškega "micros" - majhen, "scopeo" - pregledujem). To je posledica dejstva, da človeško oko ne more razlikovati med predmeti, manjšimi od 0,1 mm, kar je 100 mikrometrov (skrajšano mikroni ali mikroni). Velikosti celic (in še bolj znotrajceličnih struktur) so bistveno manjše.

Na primer, premer živalske celice običajno ne presega 20 mikronov, rastlinske celice je 50 mikronov, dolžina kloroplasta cvetoče rastline pa ne presega 10 mikronov. S pomočjo svetlobnega mikroskopa lahko ločimo predmete s premerom desetink mikrona.

Prvi mikroskop je leta 1610 zasnoval Galileo in je bil kombinacija leč v svinčeni cevi. (slika 1.1). In pred tem odkritjem leta 1590 so se nizozemski obrtniki Jansen ukvarjali s proizvodnjo očal.

riž. 1.1. Galileo Galilei (1564-1642)

Prvič je mikroskop za raziskave uporabil angleški fizik in naravoslovec R. Hooke. (Sl. 1.2, 1.4). Leta 1665 je prvi opisal celično strukturo plute in uvedel izraz "celica". (slika 1.3). R. Hooke je prvič poskusil prešteti število celic v določenem volumnu plute.

Oblikoval je idejo o celici kot celici, popolnoma zaprti z vseh strani, in ugotovil dejstvo celične strukture rastlinskih tkiv. Ta dva glavna sklepa sta določila smer nadaljnjega raziskovanja na tem področju.

riž. 1.2. Robert Hooke (1635-1703)

riž. 1.3. Celice plute, ki jih je preučeval Robert Hooke

riž. 1.4. Mikroskop Roberta Hooka

Leta 1674 je nizozemski trgovec Antonio van Leeuwenhoek z mikroskopom v kapljici vode prvič videl "živali" - gibljive žive organizme (enocelični organizmi, krvne celice, semenčice) in o tem poročal znanstveni skupnosti. (Sl. 1.5, 1.6). Opisi teh "animalcuses" so Nizozemcu prinesli svetovno slavo in vzbudili zanimanje za preučevanje živega mikrokozmosa.

riž. 1.5. Antonio van Leeuwenhoek (1632-1723)

riž. 1.6. Mikroskop Antonia van Leeuwenhoeka

Leta 1693, med bivanjem Petra I. v Delfih, mu je A. Leeuwenhoek pokazal, kako se kri premika v plavuti ribe. Te demonstracije so na Petra I. naredile tako velik vtis, da je po vrnitvi v Rusijo ustanovil delavnico za optične instrumente. Peterburška akademija znanosti je bila ustanovljena leta 1725.

Nadarjeni mojstri I.E. Belyaev, I.P. Kulibin je izdelal mikroskope (Sl. 1.7, 1.8, 1.9), pri oblikovanju katerega so sodelovali akademiki L. Euler, F. Epinus.

riž. 1.7. I.P. Kulibin (1735-1818)

riž. 1.8. tj. Beljajev

riž. 1.9. Mikroskopi, ki so jih izdelali ruski obrtniki

V letih 1671–1679 Italijanski biolog in zdravnik Marcello Malpighi je podal prvi sistematičen opis mikrostrukture rastlinskih organov, kar je pomenilo začetek rastlinske anatomije. (slika 1.10).

riž. 1.10. Marcello Malpighi (1628-1694)

V letih 1671–1682 Anglež Nehemiah Grew je podrobno opisal mikrostrukture rastlin; uvedel izraz "tkivo", ki se nanaša na koncept zbirke "mehurčkov" ali "vrečk" (slika 1.11). Oba raziskovalca (delala sta neodvisno drug od drugega) sta podala neverjetno natančne opise in risbe. Do enakega sklepa so prišli glede splošnosti gradnje rastlinskega tkiva iz veziklov.

riž. 1.11. Nehemiah Grew (1641-1712)

V 20-ih letih XIX stoletja. najpomembnejša dela na področju preučevanja rastlinskih in živalskih tkiv pripadajo francoskim znanstvenikom Henriju Dutrochetu (1824), Francoisu Raspailu (1827), Pierru Turpinu (1829). Trdili so, da so celice (vrečke, vezikule) osnovne strukture vseh rastlinskih in živalskih tkiv. Te študije so utrle pot odkritju celične teorije.

Eden od ustanoviteljev embriologije in primerjalne anatomije, akademik Sanktpeterburške akademije znanosti, Karl Maksimovič Baer, ​​je pokazal, da je celica enota ne le strukture, ampak tudi razvoja organizmov. (slika 1.12).

riž. 1.12. K.M. Baer (1792-1876)

Leta 1759 je nemški anatom in fiziolog Caspar Friedrich Wolf dokazal, da je celica enota rasti. (slika 1.13).

riž. 1.13. K.F. Wolf (1733–1794)

1830 Češki fiziolog in anatom Ya.E. Purkyne (slika 1.14), nemški biolog I.P. Muller je dokazal, da je celična organizacija univerzalna za vse vrste tkiv.

riž. 1.14. Ya.E. Purkyne (1787-1869)

Leta 1833 je britanski botanik R. Brown (slika 1.15) opisal jedro rastlinske celice.

riž. 1.15. Robert Brown (1773-1858)

Leta 1837 Matthias Jakob Schleiden (slika 1.16) predlagal novo teorijo o nastanku rastlinskih celic, pri čemer je priznal odločilno vlogo celičnega jedra v tem procesu. Leta 1842 je prvi odkril nukleole v jedru.

Glede na sodobne koncepte so Schleidenove specifične študije vsebovale številne napake: zlasti je Schleiden verjel, da lahko celice izvirajo iz brezstrukturne snovi, rastlinski zarodek pa se lahko razvije iz cvetnega prahu (hipoteza o spontanem nastanku življenja).

riž. 1.16. Matthias Jacob Schleiden (1804-1881)

Nemški citolog, histolog in fiziolog Theodor Schwann (slika 1.17) se seznanili z deli nemškega botanika M. Schleidna, ki je opisal vlogo jedra v rastlinski celici. S primerjavo teh del s svojimi opazovanji je Schwann razvil lastna načela celične strukture in razvoja živih organizmov.

Leta 1838 je Schwann objavil tri predhodna poročila o celični teoriji, leta 1839 pa delo "Mikroskopske študije o korespondenci v strukturi in rasti živali in rastlin", kjer je objavil osnovna načela teorije celične strukture. živi organizmi.

F. Engels je trdil, da je ustvarjanje celične teorije eno od treh največjih odkritij v naravoslovju 19. stoletja, skupaj z zakonom o transformaciji energije in evolucijsko teorijo.

riž. 1.17. Theodor Schwann (1810-1882)

V letih 1834–1847 Profesor medicinske in kirurške akademije v Sankt Peterburgu P.F. Gorjaninov (slika 1.18) oblikoval načelo, da je celica univerzalni model organizacije živih bitij.

Gorjaninov je svet živih bitij razdelil na dve kraljestvi: brezoblično ali molekularno in organsko ali celično. Zapisal je, da je "... organski svet predvsem celično kraljestvo ...". V svojih študijah je ugotovil, da so vse živali in rastline sestavljene iz medsebojno povezanih celic, ki jih je imenoval mehurčki, torej je izrazil mnenje o splošnem načrtu strukture rastlin in živali.

riž. 1.18. P.F. Gorjaninov (1796-1865)

V zgodovini razvoja celične teorije lahko ločimo dve stopnji:

1) obdobje kopičenja opazovanj o strukturi različnih enoceličnih in večceličnih organizmov rastlin in živali (približno 300 let);

2) obdobje posploševanja razpoložljivih podatkov leta 1838 in oblikovanje postulatov celične teorije;