Цитология это наука о клетках

История обнаружения клетки

История развития цитологии начинается с открытия клетки. Термин «клетка» был впервые использован англичанином Робертом Гуком в 1665 году, рассматривавшим под усовершенствованным им микроскопом срез пробки.

Он смог разглядеть ячеистое строение материала, точнее клеточные оболочки из целлюлозы. Позднее его открытия подтвердили итальянец М. Мальпиги и англичанин Н. Грю, а А.

Левенгук в 1781году впервые опубликовал рисунки, изображающие клетки животного с ядрами. Так стала делать свои первые шаги цитология – наука о клетке.

В начале 19-го века стало формироваться представление о том, что клетка является важнейшей структурной единицей любого организма, то есть закладывались основы цитологии. Р.

Броун в 1831 году нашёл в растительных клетках ядра, дав им такое название по-латыни, а чуть позже доказал, что этот элемент присутствует в клетках всех животных и растений. Учёные также обнаружили процесс деления клеток.

Я. Пуркинье, впервые описавший ядро животной клетки, придумал способы просветления и окраски клеточных препаратов, ведь это то, что изучает цитология.

В 1839 году немцами Т. Шванном и М. Шлейденом была сформулирована клеточная теория, где клетка считалась основным элементом строения, развития и жизнедеятельности живого мира, которая содержит в себе весь комплекс свойств, присущих жизни, являясь её базовой ячейкой.

С тех пор так и было установлено, что цитология – это наука о всех аспектах, касающихся клетки. С помощью клеточной теории была раскрыта природа разнообразных простейших. Т.

Для развития цитологии важным стало появление учения Р. Вирхова о целлюлярной патологии, в которой клетки рассматривались, как место, где коренятся болезни.

Благодаря этому изучением клеток стали интересоваться не только физиологи и анатомы, но и патологи. Вирхов также утверждал, что клетки появляются только из своих предшественников.

Его учение сильно повлияло на пересмотр взглядов касательно природы клеток: если первоначально главным структурным элементом считалась оболочка клетки, то позднее клетку стали определять, как кусочек протоплазмы с ядром внутри.

Таким образом, ядро было признано неотъемлемым элементом клеточной структуры. Одновременно было открыто сложное строение самой протоплазмы, в которой были найдены различные органоиды: митохондрии, клеточный центр, комплекс Гольджи.

В ядрах были найдены нуклеиновые кислоты. Всё это сформировало представление о живой клетке, как об очень сложной системе с множеством компонентов, являющихся тем, что изучает цитология в биологии.

Видео о том, что изучает цитология

На развитие цитологии сильно повлияли законы наследования признаков Г. Менделя и последующая их трактовка. Благодаря этому появилась хромосомная теория наследственности, а в цитологии появились новые направления – кариология и цитогенетика.

Большим шагом вперёд для цитологии стало изобретение метода культуры тканей и его производных, включающих:

  • метод однослойных культур клеток;
  • метод культуры фрагментов и целых органов в тканях животных, на оболочках куриных эмбрионов или в питательной среде;
  • метод органных культур тканевых фрагментов на разделе газовой фазы и питательной среды.

С их помощью возможны длительные наблюдения за жизнедеятельностью клеток, обособленных от организма, изучение их деления, движения, дифференцирования и т.д.

Появление в цитологических исследованиях количественных методов позволило выявить закон видового постоянства относительно размера клеток, который потом стал известен как закон постоянства минимальных клеточных размеров.

В середине 20 века научно-техническая революция обеспечила цитологии бурное развитие и пересмотр некоторых её представлений. Создание электронного микроскопа позволило изучать строение и понять доселе непонятные функции клеточных органоидов, а также открыть огромное количество субмикроскопических структур, понять, откуда берутся стволовые клетки.

Наука о клетке называется
цитологией (греч. «цитос» — клетка, «логос» — наука).
Предмет цитологии —
клетки многоклеточных животных и растений, а также одноклеточных организмов,
к числу которых относятся бактерии, простейшие и одноклеточные водоросли.

Цитология изучает строение и химический состав клеток, функции
внутриклеточных структур, функции клеток в организме животных и растений,
размножение и развитие клеток, приспособления клеток к условиям окружающей
среды.

Современная цитология — наука комплексная.
Она имеет самые тесные связи с другими биологическими науками, например с
ботаникой, зоологией, физиологией, учением об эволюции органического мира, а
также с молекулярной биологией, химией, физикой, математикой.

Цитология — одна из
относительно молодых биологических наук, ее возраст около 100 лет. Возраст
же термина «клетка» насчитывает свыше 300 лет. Впервые название «клетка» в
середине XVII в.

применил Роберт Гук (рисунок 46). Рассматривая тонкий срез
пробки с помощью сконструированного им микроскопа, Гук увидел, что пробка
состоит из ячеек — клеток.

Рисунок Р. Гука. Срез пробки с ячейками — «клетками»
Рисунок 46. Рисунок Р. Гука.
Срез пробки с ячейками — «клетками».

После работ Роберта Гука
микроскоп стал широко применяться для научных исследований в биологии. Были
открыты одноклеточные организмы (Антон Левенгук, 1680); клетки были
обнаружены в составе тканей многих животных и растений.

Клеточная теория

В середине XIX столетия на
основе уже многочисленных знаний о клетке Т. Шванн сформулировал клеточную
теорию (1838). Он обобщил имевшиеся знания о клетке и показал, что клетка
представляет основную единицу строения всех живых организмов, что клетки
животных и растений сходны по своему строению.

Эти положения явились
важнейшими доказательствами единства происхождения всех живых организмов,
единства всего органического мира. Т. Шванн внес в науку правильное
понимание клетки как самостоятельной единицы жизни, наименьшей единицы
живого: вне клетки нет жизни.

Клеточная теория — одно из
выдающихся обобщений биологии прошлого столетия, давшее основу для
материалистического подхода к пониманию жизни, к раскрытию эволюционных
связей между организмами.

Клеточную теорию высоко оценил Ф. Энгельс, сравнив
ее появление с открытием закона сохранения энергии и учением Ч. Дарвина об
эволюции органического мира.

Клеточная теория получила
дальнейшее развитие в трудах ученых второй половины прошлого столетия. Было
открыто деление клеток и сформулировано положение о том, что каждая новая
клетка происходит от такой же исходной клетки путем ее деления (Рудольф
Вихров, 1858).

Академик Российской Академии наук Карл Бэр открыл яйцеклетку
млекопитающих и установил, что все многоклеточные организмы начинают свое
развитие из одной клетки и этой клеткой является зигота. Открытие К.

Изучение химической
организации клетки привело к выводу, что именно химические процессы лежат в
основе ее жизни, что клетки всех организмов сходны по химическому составу, у
них однотипно протекают основные процессы обмена веществ.

Клеточная теория сохранила
свое значение и в настоящее время. Она была неоднократно проверена и
дополнена многочисленными материалами о строении, функциях, химическом
составе, размножении и развитии клеток разнообразных организмов.

Современная клеточная
теория включает следующие положени:

  • клетка — основная единица строения и развития всех живых организмов,
    наименьшая единица живого;
  • клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны)
    по своему строению, химическому составу, основным проявлениям
    жизнедеятельности и обмену веществ;
  • размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая
    клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;
  • в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по
    выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы,
    которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным
    системам регуляции.

Исследования клетки имеют
большое значение для разгадки заболеваний. Именно в клетках начинают
развиваться патологические изменения, приводящие к возникновению
заболеваний.

Чтобы понять роль клеток в развитии заболеваний, приведем
несколько примеров. Одно из серьезных заболеваний человека — сахарный
диабет. Причина этого заболевания — недостаточная деятельность группы клеток
поджелудочной железы, вырабатывающих гормон инсулин, который участвует в
регуляции сахарного обмена организма.

Злокачественные изменения, приводящие
к развитию раковых опухолей, возникают также на уровне клеток. Возбудители
кокцидиоза — опасного заболевания кроликов, кур, гусей и уток —
паразитические простейшие — кокцидии проникают в клетки кишечного эпителия и
печени, растут и размножаются в них, полностью нарушают обмен веществ, а
затем разрушают эти клетки.

У больных кокцидиозом животных сильно нарушается
деятельность пищеварительной системы и при отсутствии лечения животные
погибают. Вот почему изучение строения, химического состава, обмена веществ
и всех проявлений жизнедеятельности клеток необходимо не только в биологии,
но также в медицине и ветеринарии.

Изучение клеток разнообразных одноклеточных и многоклеточных организмов
с помощью светооптического и электронного микроскопов показало, что по
своему строению они разделяются на две группы.

Одну группу составляют
бактерии и сине-зеленые водоросли — рисунок 48. Эти организмы имеют
наиболее простое строение клеток. Их называют доядерными (прокариотическими),
так как у них нет оформленного ядра (греч.

«карион» — ядро) и нет многих
структур, которые называют органоидами. Другую
группу составляют все остальные организмы: от одноклеточных зеленых
водорослей и простейших до высших цветковых растений, млекопитающих, в
том числе и человека.

Они имеют сложно устроенные клетки, которые
называют ядерными (эукариотическими). Эти
клетки имеют ядро и органоиды, выполняющие специфические функции
(рисунок 48).

Различные формы клеток одноклеточных и многоклеточных организмов
Рисисунок 48. Различные формы
клеток одноклеточных и многоклеточных организмов.

Особую, неклеточную форму
жизни составляют вирусы, изучением которых занимается вирусология. 

Виды и направления цитологии

Когда говорят, что такое цитология в биологии, то выделяют общую и частную цитологию. Первая называется ещё биологией клетки и сводится к изучению структур, общих для большинства типов клеток, а также их функций, реакции на повреждения, обмена веществ, болезненные изменения, процессы восстановления и адаптации к условиям среды.

Частная цитология направлена на изучение особенностей специализированных клеток многоклеточных организмов и их адаптацией к среде обитания в случае простейших.

Сейчас выделяют 6 главных направлений цитологии:

  • Цитоморфология исследует особенности структуры клетки. Её основными инструментами являются разные виды микроскопии фиксированных клеток (оптическая, поляризационная, электронная) и живых клеток (люминесцентная и фазово-контрастная микроскопия, темнопольный конденсор).
  • Цитофизиология исследует работу клетки как живой единой системы, взаимодействие и функционирование внутриклеточных структур. Эти сложные задачи решаются особыми экспериментальными приёмами, сочетающимися с методами микрохирургии, микрокиносъёмки и культуры клеток и тканей.
  • Цитохимия интересуется молекулярным устройством клетки и её компонентов, а также процессами метаболизма. Для цитохимических исследований применяются оптические и электронные микроскопы, интерференционная и ультрафиолетовая микроскопия, авторадиография, цитофотометрия, фракционное центрифугирование с дальнейшим химанализом каждой фракции.
  • Цитогенетика занимается вопросами закономерности функциональной и структурной организации хромосом эукариотов.
  • Цитоэкология изучает реакцию клеток на различные факторы окружающей среды и проявляемые механизмы адаптации.
  • Цитопатология занимается изучением заболевших клеток, подразделяясь на вирусную (в случаях воздействия вирусов на клетку), онкологическую (изменения в опухолевых клетках), цитофармакологию (влияние лекарственных препаратов), космическую (исследования клеток в условиях космического полёта) и т.д.

Очень часто в цитологии используют метод исследования, совпадающий с гистологическим исследованием, при котором отбирается образец ткани из больного органа.

Но есть и разница: для цитологического исследования требуется меньшее количество биоматериала, а его исследование не требует предварительной обработки и специального оборудования, кроме микроскопа.

Поводом для цитологического исследования может стать нежелательность или невозможность биопсии, если, например, больной обследуется в условиях обычной поликлиники.

С помощью цитологического исследования можно дать оценку состоянию покровных тканей человека (слизистых оболочек и кожи), поскольку в этих тканях очень часто начинают формироваться онкологические заболевания.

Можно также изучить женскую гормональную активность, процесс заживления ран и прочие процессы. При лечении злокачественных болезней можно оценить степень поражения атипичных клеток.

Видео о цитологии — науке о клетке

Способ получения материала, необходимого для исследований, зависит от того, какая ткань или орган были повреждены:

  • При кожных заболеваниях с тканей берутся отпечатки или соскобы.
  • При болезнях органов кроветворения, молочных или щитовидной железы из поражённых участков берутся пунктаты.
  • При недугах ЦНС необходимо брать спинномозговую жидкость.
  • При болезнях лёгких может забираться мокрота и.т.д.

Благодаря стремительному развитию науки и технологии возможности цитологии постоянно растут.

цитология это наука о клетках

А Вы интересовались цитологией помимо школьной программы? Интересна ли Вам наука о клетке? Расскажите об этом в комментариях.

Основы цитологии

  1. Клеточная теория
  2. Строение и функции
    оболочки клетки
  3. Цитоплазма и ее органоиды:
    эндоплазматическая сеть, митохондрии и пластиды
  4. Аппарат Гольджи, лизосомы и другие
    органоиды цитоплазмы. Клеточные включения
  5. Клеточное ядро
  6. Прокариотические клетки
  7. Неклеточные формы жизни — вирусы
  8. Химический состав клетки. Неорганические вещества
  9. Органические вещества клетки. Белки, их строение
  10. Свойства и функции белков
  11. Углеводы. Липиды
  12. Нуклеиновые кислоты — ДНК и РНК
  13. Обмен веществ клетки. Аденозинтрифосфорная кислота — АТФ
  14. Энергетический обмен в клетке. Синтез АТФ
  15. Пластический обмен. Биосинтез белков. Синтез и-РНК
  16. Синтез полипептидной цепи на рибосоме
  17. Особенности пластического и энергетического обменов растительной
    клетки
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector