Все мы в клеточку: клеточная теория
«Клетка — это комочек протоплазмы с содержащимся внутри ядром»
Максимилиан Шульце
В наше время даже школьники знают, что растения и другие живые организмы состоят из мельчайших клеток, а когда-то это открытие перевернуло представление человечества о природе всего живого. Оказалось, что все мы состоим из крошечных, сходных по строению «кирпичиков».
Что можно увидеть в микроскоп
Как и многие ученые своего времени, английский естествоиспытатель Роберт Гук занимался самыми разными вопросами. Однажды он заинтересовался, почему пробковое дерево такое легкое. Пытаясь это понять, он разглядывал древесный срез в усовершенствованный им самим микроскоп. И увидел, что вся поверхность среза состоит из крошечных отсеков, или ячеек. Гук назвал их клетками. Так в 1663 году был заложен фундамент современной клеточной теории. А Роберт Гук стал первым человеком, увидевшим клетку.
Гук увидел клетку растения, вслед за ним изучением растительных волокон занялись и другие ученые. О том, что в животных организмах тоже есть клетки, первым заговорил голландский натуралист Левенгук. Когда он отправил результаты своих наблюдений в Лондонское королевское общество, именитые ученые только покачали головами. Они не готовы были поверить в существование одноклеточных организмов, которые Левенгук разглядел в микроскоп.
Следующий прорыв в учении о клетке произошел в XIX веке, после того как микроскопы стали более мощными. Выяснилось, что клетки — это вовсе не пустоты, как считалось ранее, а самостоятельные структуры, в центре которых находится ядро, а на границах — стенки. Тогда же было высказано предположение, что из клеток состоят ткани не только растений, но и животных. Эту гипотезу предложили немецкие биологи Маттиас Шлейден и Теодор Шванн, которые и считаются основателями клеточной теории.
У взрослого человека имеется 230 разных видов клеток, которые отличаются по своему строению и функциям, так как каждая отвечает за свой собственный участок организма
Клетки простые и не очень
С момента открытия клетки прошло больше трехсот лет, и за это время биологи узнали об этой структурной единице очень многое. Так что же такое клетка? Ее можно назвать «кирпичиком», из которого построены все живые организмы. И в то же время одна клетка может быть самостоятельным живым организмом. Жизнь существует только в клеточной форме. Единственная неклеточная форма жизни — вирусы, но им для выживания нужны клетки, сами по себе они функционировать не могут.
Клетки имеют сходное строение независимо от того, насколько сложен организм, которому они принадлежат. И у одноклеточных инфузорий, и у нас с вами в клетках есть оболочка, внутренняя среда (цитоплазма), органоиды («органы» клетки) и молекулы ДНК, в которых содержится генетический материал.
С другой стороны, клетки очень разнообразны. Каждый орган и каждая ткань сложных многоклеточных организмов состоят из специализированных клеток, которые выполняют определенные функции. Например, клетки печени отличаются от клеток, из которых состоят сосуды легкого.
Есть два основных вида клеток: прокариоты — более древние клетки, не имеющие ядра, и эукариоты — клетки, где ядро присутствует. Прокариоты — это одноклеточные организмы, в основном бактерии, самые простые формы жизни. Все более сложное состоит из эукариотов. Ядра имеются в клетках всех многоклеточных живых организмов. Тем не менее клетки-эукариоты далеко не одинаковы. По своему биохимическому строению они разделяются на три типа — в биологии их называют царствами. Это царство растений, животных и грибов. На бытовом уровне мы причисляем грибы к растениям, но с точки зрения биологии это нечто среднее между животным и растением.
В начале ХХ века некоторые ученые, в частности Эрнст Геккель, выдвигали теорию «клеточного государства», где отдельные клетки сравнивались с гражданами, а сам организм — с целой страной