Leveår til m Schleiden. Schleiden og Schwann: celleteori. Matthias Schleiden. Theodor Schwann. A10. Hvilke bakterier forbedrer nitrogennæringen til planter
I 1838-1839 to tyske forskere - botanikeren M. Schleiden og zoologen T. Schwann, samlet all informasjon og observasjoner som var tilgjengelige for dem i en enkelt teori, som sa at celler som inneholder kjerner representerer det strukturelle og funksjonelle grunnlaget for alle levende vesener.
Omtrent 20 år etter forkynnelsen av celleteorien av Schleiden og Schwann, gjorde en annen tysk vitenskapsmann, legen R. Virchow, en svært viktig generalisering: en celle kan bare oppstå fra en tidligere celle. Akademiker ved det russiske vitenskapsakademiet Karl Baer oppdaget pattedyregget og fastslo at alle flercellede organismer begynner sin utvikling fra én celle og denne cellen er zygoten.
Moderne celleteori inkluderer følgende hovedbestemmelser:
Cellen er den grunnleggende enheten for struktur og utvikling av alle levende organismer, den minste enheten av levende ting.
Cellene til alle encellede og flercellede organismer er like (homologe) i deres struktur, kjemiske sammensetning, grunnleggende manifestasjoner av livsaktivitet og metabolisme.
Cellereproduksjon skjer ved å dele dem, dvs. Hver ny celle dannes som et resultat av delingen av den opprinnelige (moder)cellen. Bestemmelsene om genetisk kontinuitet gjelder ikke bare for cellen som helhet, men også for noen av dens mindre komponenter - gener og kromosomer, så vel som for den genetiske mekanismen som sikrer overføring av arvestoffet til neste generasjon,
I komplekse flercellede organismer er celler spesialiserte i funksjonen de utfører og danner vev; vev består av organer som er nært forbundet og underordnet nerve- og humorale reguleringssystemer.
3 typer eksisterende celler og deres generelle struktur.
Alle celler er delt inn i to generelle grupper: - en gruppe består av bakterie og cyanobakterier, som kalles før kjernefysisk (prokaryot), siden de ikke har en dannet kjerne og noen andre organeller; -- den andre gruppen (deres flertall) er eukaryoter, hvis celler inneholder kjerner og forskjellige organeller som utfører spesifikke funksjoner. (se Klassifisering av levende organismer i henhold til Margelis og Schwartz (Figur 2)
Den prokaryote cellen er den enkleste, og etter fossilhistorien å dømme er den sannsynligvis den første cellen som oppsto for 3-3,5 milliarder år siden. Den er liten i størrelse (for eksempel når mykoplasmaceller 0,10-0,25 mikron).
En eukaryot celle er organisert mye mer kompleks enn en prokaryot celle. Fra eukaryote celler i dette kurset studerer vi dyr og plante celler, en muggcelle og en gjærcelle. Representanter for prokaryoter er bakteriecelle.
Tabell 1. Sammenligning av noen trekk ved prokaryot og eukaryot cellulær organisering
| Skilt | Prokaryot celle | Eukaryot celle |
| Organisering av genetisk materiale | nukleoid (DNA er ikke separert fra cytoplasmaet av en membran), bestående av ett kromosom; ingen mitose | kjerne (DNA er separert fra cytoplasmaet av kjernekonvolutten), som inneholder mer enn ett kromosom; kjernefysisk deling ved mitose |
| DNA lokalisering | i nukleoiden og plasmidene som ikke er begrenset av den elementære membranen | i kjernen og noen organeller |
| Cytoplasmatiske organeller | ingen | tilgjengelig |
| Ribosomer i cytoplasmaet | 70S-type | 80S-type |
| Cytoplasmatiske organeller | ingen | tilgjengelig |
| Bevegelse av cytoplasma | fraværende | ofte funnet |
| Cellevegg (der det finnes) | inneholder i de fleste tilfeller peptidoglykan | ingen peptidoglykan |
| Flagella | det flagellære filamentet består av proteinunderenheter som danner en helix | hver flagell inneholder et sett med mikrotubuli, samlet i grupper: 2 9-2 |
En eukaryot celle består av tre uløselig koblede deler: plasmamembranen (plasmalemma), cytoplasma og kjernen. En plantecelle har en membran på toppen av seg. yttervegg laget av cellulose og andre materialer som spiller en viktig rolle, som er en ekstern ramme, et beskyttende skall, gir turgor for planteceller, lar vann, salter og molekyler av mange organiske stoffer passere gjennom. I de fleste celler (spesielt dyr) er den ytre siden av membranen dekket med et lag av polysakkarider og glykoproteiner (glykokalyx). Glykokalyxen er et veldig tynt, elastisk lag (ikke synlig under et lysmikroskop). Den, som celluloseveggen til planter, utfører først og fremst funksjonen av direkte forbindelse av celler med det ytre miljøet, men den har ikke en støttefunksjon, som veggen til en plantecelle. Individuelle deler av membranen og glykokalyxen kan differensiere og bli til mikrovilli (vanligvis på overflaten av en celle som er i kontakt med miljøet), intercellulære forbindelser og forbindelser mellom vevsceller og har forskjellige strukturer. Noen av dem spiller en mekanisk rolle (intercellulære forbindelser), mens andre deltar i intercellulære metabolske prosesser, og endrer det elektriske potensialet til membranen. Så hver celle består av cytoplasma og en kjerne på utsiden er den dekket med en membran (plasmolemma), som skiller en celle fra nabocellene. Rommet mellom membranene til nabocellene er fylt med flytende intercellulær substans.
Mellom celler planter og dyr det er ingen grunnleggende forskjeller i struktur og funksjoner. Noen forskjeller gjelder bare strukturen til deres membraner, cellevegger og individuelle organeller. I figuren kan du enkelt oppdage forskjellene mellom dyre- og planteceller
Uansett hvor like dyre- og planteceller er, er det betydelige forskjeller mellom dem. Hovedforskjellen er fraværet i en plantecelle av et cellesenter med sentrioler, som er tilstede i en dyrecelle, og vakuoler med vann, som opptar En betydelig forskjell mellom disse cellene er tilstedeværelsen i plantecellen av kloroplaster gi plantefotosyntese og andre funksjoner.
tilstrekkelig stor plass i cellen og dette gir planteturgor.
Figur 25 – Forskjeller mellom dyre- og planteceller
Tabell 2 viser de særegne egenskapene til plante- og dyreceller.
4 Strukturen til biologiske membraner.
Hovedkomponenten i membraner - fosfolipider - dannes når de tilsettes glyserol i stedet for den tredje fettsyren - fosforsyre
 |
Figur 3 – Lipid (skjematisk representasjon)
Fettsyrer er lange eller korte kjeder av karbon- og hydrogenatomer, noen ganger inneholdende dobbeltbindinger. De har uttalte hydrofobe egenskaper.
Figur 4 - Diagram av fettsyrer
Fosfolipider, som i sin kjemiske struktur er en ester av flerverdige alkoholer med fettsyrer, inneholder en fosforsyrerest og en hydrofil base som ytterligere strukturelle elementer. Fosfolipidhodet, inkludert, i tillegg til glyseridalkoholresten, en fosforsyrerest og en base, har uttalte hydrofile egenskaper.
På grunn av deres uttalte polaritet danner fosfolipider i vann strukturen vist i figur 5.
Figur 5 - En dråpe fett i vann (A) og et fosfolipid-dobbeltlag av membraner (B)
Lipider og proteiner. Membranen er basert på et dobbelt lag av lipider og fosfolipider. Halene til molekylene vender mot hverandre i et dobbelt lag, mens de polare hodene forblir utenfor og danner hydrofile overflater.
Proteinmolekyler danner ikke et kontinuerlig lag (Figur 6) de er plassert i lipidlaget, stuper til forskjellige dybder (det er perifere proteiner, noen proteiner trenger gjennom membranen, noen er nedsenket i lipidlaget) og utfører forskjellige funksjoner; . Molekyler av proteiner og lipider er mobile, noe som sikrer dynamikken i plasmamembranen.
Glykolipider og kolesterol. Membranene inneholder også glykolipider og kolesterol. Glykolipider er lipider med karbohydrater knyttet til dem. Som fosfolipider har glykolipider polare hoder og ikke-polare haler. Kolesterol er nær lipider; molekylet har også en polar del.
Hydrofilt fosfolipidhode
Hydrofob hale av et fosfolipid
Figur 6 - Skjema av fosfolipidlaget av membranen med innebygde proteiner.
I 1972 fridde Singer og Nicholson flytende mosaikkmodell membran (figur 7), ifølge hvilken proteinmolekyler flyter i et flytende fosfolipid-dobbeltlag. De danner en slags mosaikk i den, men siden dette dobbeltlaget er flytende, er ikke selve mosaikkmønsteret stivt festet; proteiner kan endre sin posisjon i den. Den tynne membranen som dekker cellen, ligner filmen til en såpeboble - den "skimrer" også hele tiden. Nedenfor oppsummerer vi de kjente dataene om strukturen og egenskapene til cellemembraner.
Figur 7 - A. Tredimensjonalt bilde av en flytende mosaikkmodell av en membran. B. Planart bilde. Glykoproteiner og glykolipider er bare assosiert med den ytre overflaten av membranen.
1. Tykkelsen på membranene er ca. 7 nm.
2. Membranens hovedstruktur er et fosfolipid-dobbeltlag.
3. De hydrofile hodene til fosfolipidmolekyler vender utover - mot det vandige innholdet i cellen og mot det ytre vandige miljøet.
4. Hydrofobe haler vender innover - de danner det hydrofobe indre av dobbeltlaget.
5. Fosfolipider er i flytende tilstand og diffunderer raskt i dobbeltlaget.
6. Fettsyrer som danner halen til fosfolipidmolekyler er mettede og umettede. Umettede syrer inneholder knekk, noe som gjør tolagspakningen løsere. Følgelig, jo større grad av umettethet, jo mer væske har membranen.
7. De fleste proteiner flyter i et flytende fosfolipid-dobbeltlag, danner en slags mosaikk i det, og endrer hele tiden mønsteret.
8. Proteiner forblir koblet til membranen fordi de har regioner som består av hydrofobe aminosyrer som interagerer med de hydrofobe halene til fosfolipider: det vil si at de holder seg sammen, og vann presses ut av disse stedene. Andre regioner av proteiner er hydrofile. De vender enten mot omgivelsene til cellen eller dens innhold, dvs. det vandige miljøet.
9. Noen membranproteiner er bare delvis innebygd i fosfolipid-dobbeltlaget, mens andre trenger gjennom det.
10. Noen proteiner og lipider har forgrenede oligosakkaridkjeder knyttet til seg, som fungerer som antenner. Slike forbindelser kalles henholdsvis glykoproteiner og glykolipider.
11. Membranene inneholder også kolesterol. Som umettede fettsyrer, forstyrrer det den tette pakkingen av fosfolipider og gjør dem mer flytende. Dette er viktig for organismer som lever i kalde omgivelser hvor membraner kan herde. Kolesterol gjør også membraner mer fleksible og samtidig sterkere. Uten den ville de lett rives fra hverandre.
12. De to sidene av membranen, ytre og indre, er forskjellige i både sammensetning og funksjon.
Fosfolipid-dobbeltlaget, som allerede nevnt, danner grunnlaget for membranstrukturen. Det begrenser også inngang og utgang av polare molekyler og ioner inn i cellen. En rekke funksjoner utføres også av andre membrankomponenter.
5 Funksjoner av biologiske membraner. Transport over membranen
Membranstrukturer er "arenaen" for de viktigste livsprosessene, og to-lagsstrukturen til membransystemet øker arealet til "arenaen" betydelig. I tillegg gir membranstrukturer separasjon av celler fra miljøet. I tillegg til generelle membraner, har celler indre membraner som begrenser cellulære organeller.
Ved å regulere utvekslingen mellom cellen og miljøet har membraner reseptorer som oppfatter ytre stimuli. Spesielt eksempler på oppfatningen av ytre stimuli er oppfatningen av lys, bevegelsen av bakterier mot en matkilde, og målcellenes respons på hormoner som insulin. Noen av membranene genererer samtidig signaler selv (kjemiske og elektriske). Et bemerkelsesverdig trekk ved membraner er at energikonvertering skjer på dem. Spesielt på indre membraner kloroplaster skjer fotosyntese, og på de indre membranene mitokondrier utført oksidativ fosforylering.
Membrankomponenter er i bevegelse. Konstruert hovedsakelig av proteiner og lipider, er membraner preget av forskjellige omorganiseringer, som bestemmer irritabiliteten til celler - den viktigste egenskapen til levende ting.
Siden slutten av forrige århundre har det vært kjent at cellemembraner oppfører seg annerledes enn semipermeable membraner, som bare kan passere vann og andre små molekyler, som gassmolekyler. Cellemembraner har selektiv permeabilitet: Glukose, aminosyrer, fettsyrer, glyserol og ioner diffunderer sakte gjennom dem, og membranene selv regulerer aktivt denne prosessen - noen stoffer passerer gjennom, men andre gjør det ikke.
Celleteori, en av de viktigste generaliseringene innen biologi, ble formulert i 1839 av tyske forskere – zoolog Theodor Schwann og botaniker Matthias Schleiden.
Fremveksten av celleteorien ble innledet av en ganske lang periode med akkumulering av data om strukturen til levende vesener. Historien om studiet av celler er direkte relatert til oppfinnelsen av mikroskopet og forbedringen av optisk teknologi. En av dem som oppfant dette instrumentet var den store Galileo Galilei (1610). De første mikroskopene dukket opp på begynnelsen av 1500- og 1600-tallet.
Den engelske vitenskapsmannen Robert Hooke beskrev først i sin bok Micrographia (1667) cellestrukturen til plantevev. R. Hooke undersøkte tynne deler av kork, hyllebærkjerne osv. under et mikroskop, og bemerket cellestrukturen til plantevev og kalte disse cellene celler (fig. 1).
De viktigste funnene ble gjort på 1600-tallet. og den nederlandske selvlærte vitenskapsmannen Anton van Leeuwenhoek. Han beskrev encellede organismer (ciliater) og dyreceller (erytrocytter, sædceller).
Arbeidene til R. Hooke og A. Leeuwenhoek fungerte som en drivkraft for systematiske mikroskopiske studier av ulike levende organismer. Allerede på 1800-tallet. ulike intracellulære komponenter ble identifisert: kjerne (R. Brown, 1831), protoplasma (J. Purkinje, 1837), kromosomer (W. Flemming, 1880), mitokondrier (C. Benoit, 1894) apparat Golgi (C. Golgi, 1898) .
Et nytt stadium i studiet av den fine strukturen til celler begynte med oppfinnelsen av elektronmikroskopet (1938). Dette verktøyet lar deg studere strukturen til de minste intracellulære komponentene og, i kombinasjon med biokjemiske og molekylærbiologiske metoder, bestemme funksjonene deres.
Hovedbetydningen av teorien til T. Schwann og M. Schleiden er at de viste den grunnleggende likheten mellom plante- og dyreceller. Denne posisjonen var det viktigste beviset på den levende naturens enhet. Like viktig er ideen om den uavhengige livsaktiviteten til hver enkelt celle.
Moderne vitenskap bekrefter hovedbestemmelsene i teorien til T. Schwann og M. Schleiden. Faktisk består alle kjente levende organismer av celler (vi snakket allerede om virus i kapittel 2), det vil si at cellen fungerer som en strukturell enhet av det levende. På cellenivå oppdager vi manifestasjonen av slike grunnleggende egenskaper ved levende ting som evnen til å reprodusere seg selv, metabolisme, arv og variasjon, irritabilitet og bevegelse, og individuell utvikling. Derfor er en celle også en funksjonell enhet av levende ting.
I verkene til R. Virchow (1855-1858) ble tesen "hver celle er en celle" formulert, det vil si at vi snakker om dannelsen av nye celler ved å dele originalen (mor). I dag er dette anerkjent som en biologisk lov (det er ingen andre måter å danne celler og øke antallet).
Ved å oppsummere alt det ovennevnte, la oss formulere hovedbestemmelsene til den cellulære teorien:
Cellen er den grunnleggende enheten for struktur og utvikling av alle levende organismer og er den minste strukturelle enheten til en levende ting.
Cellene til alle organismer (både encellede og flercellede) er like i kjemisk sammensetning, struktur, grunnleggende manifestasjoner av metabolisme og vital aktivitet.
Celler formerer seg ved å dele dem (hver ny celle dannes ved å dele modercellen);
Viktigheten av celleteori
Det ble klart at cellen er den viktigste komponenten i levende organismer, deres viktigste morfofysiologiske komponent. En celle er grunnlaget for en flercellet organisme, stedet hvor biokjemiske og fysiologiske prosesser skjer i kroppen. Alle biologiske prosesser skjer til slutt på cellenivå. Den cellulære teorien gjorde det mulig å konkludere med at den kjemiske sammensetningen av alle celler og den generelle planen for deres struktur er like, noe som bekrefter den fylogenetiske enheten til hele den levende verden.
9. Grunnleggende bestemmelser i celleteorien til Schleiden og Schwann. Hvilke tillegg gjorde Virchow til denne teorien? Nåværende tilstand av celleteori.
Hovedbestemmelsene i T. Schwanns celleteori kan formuleres som følger.
Cellen er den elementære strukturelle enheten i strukturen til alle levende vesener.
Celler av planter og dyr er uavhengige, homologe med hverandre i opprinnelse og struktur.
M. Schdeiden og T. Schwann trodde feilaktig at hovedrollen i cellen tilhører membranen og nye celler dannes fra intercellulært strukturløst stoff. Deretter ble det gjort avklaringer og tillegg til celleteorien av andre forskere.
I 1855 kom den tyske legen R. Virchow til den konklusjon at en celle bare kan oppstå fra en tidligere celle ved å dele den.
På det nåværende utviklingsnivået for biologi kan hovedbestemmelsene til celleteori presenteres som følger.
En celle er et elementært levende system, en enhet av struktur, livsaktivitet, reproduksjon og individuell utvikling av organismer.
Cellene til alle levende organismer er like i struktur og kjemisk sammensetning.
Nye celler oppstår bare ved å dele eksisterende celler.
Den cellulære strukturen til organismer er bevis på opprinnelsesenheten til alle levende ting.
10. Kjemisk sammensetning av cellen
11. Typer mobilorganisasjon. Strukturen til pro- og eukaryote celler. Organisering av arvestoff i pro- og eukaryoter.
Det er to typer mobilorganisasjon:
1) prokaryot, 2) eukaryot.
Felles for begge celletyper er at cellene er begrenset av membranen, det indre innholdet er representert av cytoplasma. Cytoplasmaet inneholder organeller og inneslutninger. Organoider- permanente, nødvendigvis tilstedeværende, komponenter i cellen som utfører spesifikke funksjoner. Organeller kan være avgrenset av en eller to membraner (membranorganeller) eller ikke avgrenset av membraner (ikke-membranorganeller). Inkluderinger- ikke-permanente komponenter i cellen, som er avleiringer av stoffer som midlertidig fjernes fra metabolismen eller dens sluttprodukter.
Tabellen viser hovedforskjellene mellom prokaryote og eukaryote celler.
|
Skilt |
Prokaryote celler |
Eukaryote celler |
|
Strukturelt utformet kjerne |
Fraværende | |
|
Genetisk materiale |
Sirkulært ikke-proteinbundet DNA |
Lineært proteinbundet nukleært DNA og sirkulært ikke-proteinbundet DNA fra mitokondrier og plastider |
|
Membranorganeller |
Ingen | |
|
Ribosomer |
80-S type (i mitokondrier og plastider - 70-S type) |
|
|
Ikke begrenset av membran |
Avgrenset av membranen, inne i mikrotubuli: 1 par i midten og 9 par i periferien |
|
|
Hovedkomponenten i celleveggen |
Planter har cellulose, sopp har kitin. |
12. Likheter og forskjeller mellom plante- og dyreceller. Organoider for spesielle og generelle formål.
Strukturen til en plantecelle.
Det er plastider;
Autotrofisk type ernæring;
ATP-syntese forekommer i kloroplaster og mitokondrier;
Det er en cellevegg av cellulose;
Store vakuoler;
Cellesenteret finnes bare hos laverestående dyr.
Strukturen til en dyrecelle.
Det er ingen plastider;
Heterotrofisk type ernæring;
ATP-syntese skjer i mitokondrier;
Det er ingen cellulosisk cellevegg;
Vakuolene er små;
Alle celler har et cellesenter.
Likheter
Fundamental enhet av struktur (overflatecelleapparat, cytoplasma, kjerne.)
Likheter i forekomsten av mange kjemiske prosesser i cytoplasma og kjerne.
Enheten av prinsippet om overføring av arvelig informasjon under celledeling.
Lignende membranstruktur.
Enhet av kjemisk sammensetning.
OMorganeller for generell bruk : endoplasmatisk retikulum: glatt, ru; Golgi-kompleks, mitokondrier, ribosomer, lysosomer (primært, sekundært), cellesenter, plastider (kloroplaster, kromoplaster, leukoplaster);
Organeller for spesielle formål: flageller, flimmerhår, myofibriller, nevrofibriller; inkludering (ikke-permanente komponenter i cellen): reserve, sekretorisk, spesifikk.
|
Store organeller |
Struktur |
Funksjoner |
|
Cytoplasma |
Innvendig halvflytende medium med finkornet struktur. Inneholder kjerne og organeller |
Gir interaksjon mellom kjernen og organellene Regulerer hastigheten på biokjemiske prosesser Utfører en transportfunksjon |
|
ER - endoplasmatisk retikulum |
Et membransystem i cytoplasma" som danner kanaler og større hulrom; EPS er av 2 typer: granulært (grovt), hvor mange ribosomer er lokalisert, og glatt |
Utfører reaksjoner forbundet med syntese av proteiner, karbohydrater, fett Fremmer transport og sirkulasjon av næringsstoffer i cellen Protein syntetiseres på granulær EPS, karbohydrater og fett syntetiseres på jevn EPS. |
|
Ribosomer |
Små kropper med en diameter på 15-20 mm |
Utføre syntesen av proteinmolekyler og deres sammensetning fra aminosyrer |
|
Mitokondrier |
De har sfæriske, trådlignende, ovale og andre former. Inne i mitokondriene er det folder (lengde fra 0,2 til 0,7 µm). Det ytre dekselet til mitokondrier består av 2 membraner: den ytre er glatt, og den indre danner korsformede utvekster som respiratoriske enzymer er lokalisert på. |
Forsyner cellen med energi. Energi frigjøres ved nedbrytning av adenosintrifosforsyre (ATP) ATP-syntese utføres av enzymer på mitokondrielle membraner |
|
Plastider er kun karakteristiske for planteceller og kommer i tre typer: |
Dobbeltmembrancelleorganeller | |
|
kloroplaster |
De er grønne i fargen, ovale i form, og er avgrenset fra cytoplasmaet av to trelags membraner. Inne i kloroplasten er det kanter hvor alt klorofyllet er konsentrert |
Bruk lysenergi fra solen og lag organiske stoffer fra uorganiske |
|
kromoplaster |
Gul, oransje, rød eller brun, dannet som et resultat av akkumulering av karoten |
Gir ulike deler av planter røde og gule farger |
|
leukoplaster |
Fargeløse plastider (finnes i røtter, knoller, løker) |
De lagrer reservenæringsstoffer |
|
Golgi kompleks |
Den kan ha forskjellige former og består av hulrom avgrenset av membraner og rør som strekker seg fra dem med bobler i enden |
Akkumulerer og fjerner organiske stoffer syntetisert i endoplasmatisk retikulum Danner lysosomer |
|
Lysosomer |
Runde kropper med en diameter på ca. 1 mikron. De har en membran (hud) på overflaten, inne i hvilken det er et kompleks av enzymer |
Utfør en fordøyelsesfunksjon - fordøy matpartikler og fjern døde organeller |
|
Cellebevegelsesorganeller |
Flagella og flimmerhår, som er celleutvekster og har samme struktur hos dyr og planter Myofibriller - tynne filamenter mer enn 1 cm lange med en diameter på 1 mikron, plassert i bunter langs muskelfiberen |
I hjembyen ble han uteksaminert fra videregående skole, og i 1824 gikk han inn på det juridiske fakultetet ved Universitetet i Heidelberg, og hadde til hensikt å vie seg til advokatvirksomhet. Til tross for at han ble uteksaminert med utmerkelser, ble han ikke advokat.
Schleiden studerte deretter filosofi og medisin ved universitetet i Göttingen. Han ble etter hvert interessert i biologiske vitenskaper, og viet seg til fysiologi og botanikk. Han publiserte sitt første verk om planter i en alder av 33.
I 1837 foreslo Schleiden en ny teori om dannelsen av planteceller, basert på ideen om cellekjernens avgjørende rolle i denne prosessen. Han mente at den nye cellen så å si ble blåst ut av kjernen og deretter dekket med en cellevegg. Til tross for sin feilslutning, hadde denne teorien en positiv betydning, fordi tiltrukket forskernes oppmerksomhet til studiet av strukturen til cellen og kjernen.
Det var da Schleiden sammen med zoolog Theodor Schwann begynte mikroskopisk forskning, som førte til at forskere utviklet den cellulære teorien om strukturen til organismer.
I 1839 mottok Schleiden sin doktorgrad fra universitetet i Jena.
Han tok doktorgraden i medisin i 1843 fra universitetet i Tübingen, og fra 1863 var han professor i fytokjemi (vitenskapen om kjemiske prosesser i levende planter) og antropologi i Dorpat, og drev også vitenskapelig arbeid i Dresden, Wiesbaden og Frankfurt.
Fra 1840 til 1862 var han professor i botanikk i Jena i 1863 ble han invitert til å lese antropologi og plantekjemi i Dorpat, men allerede i 1864 forlot han denne stillingen og bodde for det meste i Dresden og Wiesbaden. Strålende og allsidig utdannet, med utmerket pennekunnskap, nådeløs i kritikk og polemikk, gjorde kantianske Schleiden opprør mot de da dominerende trendene innen botanikk, den smale systematiske nomenklaturen og spekulative, naturfilosofi. Han kalte representanter for den første retningen "høysamlere" og kritiserte ikke mindre de ubegrunnede fantasiene til naturfilosofene. Schleiden krever at botanikken skal stå på samme høyde som fysikk og kjemi, metoden skal være induktiv, den skal ikke ha noe til felles med naturfilosofiske spekulasjoner; grunnlaget for plantemorfologi bør være studiet av historien om utviklingen av former og organer, deres opprinnelse og metamorfoser, og ikke en enkel liste over organene til fantomplanter; Det naturlige plantesystemet vil bli riktig forstått bare når ikke bare høyere planter studeres, men også, hovedsakelig, lavere (alger og sopp). Begge disse ideene til Schleiden spredte seg raskt blant botanikere og ga de mest fordelaktige resultatene. Schleiden er en av de viktigste botaniske reformatorene og grunnleggerne av ny (vitenskapelig) botanikk. I verkene sine tilbakeviste han den gamle retningen briljant og presenterte så mange problemer for botanikk at de ikke kunne løses av én person, men av en hel generasjon observatører og tenkere. Schleidens evner som forfatter bidro til suksessen til hans populære verk, hvorav noen gikk gjennom flere utgaver og ble oversatt til russisk: “Die Pflanze und Ihr Leben” (1. utg., Leipzig, 1847; russisk oversettelse “The Plant and Its Livet»); "Studien" (russisk oversettelse av "Etudes", 1860); "Das meer" (russisk oversettelse av "Havet", 1867); «Für Baum und Wald» (1870, russisk oversettelse «Tre og skog»); "Die Rose" (1873); "Das Salz" (1875), etc.
Som en progressiv vitenskapsmann tok Schleiden en aktiv del i det offentlige liv. Han publiserte mange populærvitenskapelige arbeider. Schleidens arbeider med utvikling og differensiering av cellulære strukturer av høyere planter er kjent. I 1842 oppdaget han først nukleoler i kjernen. Blant de mest kjente verkene til forskeren er boken "Fundamentals of Botany" ("Grundzge der Botanik", 1842-1843), som markerte fremveksten av moderne vitenskapelig botanikk. Det var Schleiden, takket være hans oppdagelser innen plantefysiologi, som satte i gang en debatt mellom biologer som varte i over 20 år.
Forskere ønsket ikke å innrømme gyldigheten av Schleidens synspunkter. Som et argument mot fakta han presenterte, ble bebreidelsen fremsatt om at hans tidligere arbeider om botanikk inneholdt feil og ikke ga overbevisende bevis for teoretiske generaliseringer. Schleiden publiserte en rekke arbeider om planters fysiologi og anatomi. I boken "Data om fytogenese", i delen om planters opprinnelse, presenterte Schleiden sin teori om fremveksten av avkomsceller fra modercellen. Schleidens arbeid fikk Theodor Schwann til å gjennomføre lange og nøye mikroskopiske studier som beviste enheten i cellestrukturen til hele den organiske verden. Forskerens arbeid med tittelen "Planten og dens liv" ble publisert i 1850 i Leipzig.
Schleidens hovedverk, "Fundamentals of Scientific Botany in Two Volumes," ble utgitt i 1842-1843 i Leipzig og hadde en enorm innflytelse på reformen av plantemorfologi basert på ontogeni. Ontogenese skiller tre perioder i utviklingen av en individuell organisme:
dannelse av kjønnsceller, dvs. pre-embryonal periode, begrenset til dannelsen av egg og sædceller;
embryonal periode - fra begynnelsen av eggdeling til fødselen av individet;
postpartum periode - fra fødselen til en person til hans død.
På slutten av livet forlot Schleiden botanikken og tok opp antropologien, d.v.s. vitenskapen om forskjeller i utseende, struktur og aktivitet til organismer til individuelle menneskegrupper i tid og rom.
På midten av 1800-tallet ble celleteorien til Schwann og Schleiden dannet. Tyske biologer beviste at cellen er grunnlaget for en levende organisme, og liv kan ikke eksistere utenfor cellen.
Historie
Oppdagelsen av cellen i 1665 av Robert Hooke markerte begynnelsen på studiet av mikrokosmos. På 1670-tallet beskrev naturforskerne Marcello Malpighi og Nehemiah Grew "sekker eller vesikler" funnet i planter.
Den nederlandske naturforskeren Antonie van Leeuwenhoek designet og forbedret mikroskoper og publiserte fra 1673 skisser av protozoer, bakterier, sædceller og røde blodlegemer.
Mikroskoper fra 1600- og 1700-tallet kunne bare gi en generell ide om cellen. Dette var imidlertid nok til å legge grunnlaget for en ny vitenskap - cytologi.
Den videre historien til studiet av celler er forbundet med utviklingen ikke bare av biologiske vitenskaper, men også av nye teknologier som bidro til å studere i detalj strukturen og oppførselen til cellen. Den virkelige anerkjennelsen av cytologi skjedde på begynnelsen av 1800-tallet.
Flere viktige datoer på veien til dannelsen av celleteori:
- 1825 - fysiolog Jan Purkinė oppdager en kjerne i et kyllingegg;
- 1828 - biolog Karl Baer oppdaget og beskrev det menneskelige egget som en kilde til utvikling av nytt liv;
- 1830 - botaniker Franz Meyen beskriver en celle som en egen struktur der metabolismen finner sted;
- 1831 - botaniker Robert Brown beskrev kjernen i detalj og slo fast at den er en viktig del av enhver celle;
- 1838 - botaniker Matthias Schleiden oppdaget at alt plantevev er sammensatt av celler;
- 1839 - biolog Theodor Schwann fastslo at organismer består av celler som er like i struktur;
- 1855 - lege Rudolf Virchow fastslo at celler deler seg.
Schwann regnes som forfatteren av celleteorien. Påvirket av Schleidens verk (derfor regnes han som en medforfatter), formulerte han de grunnleggende prinsippene for celleteori, som fortsatt er gyldige i dag. På slutten av 1800-tallet ble mitose og meiose oppdaget, og celleteorien, som hadde fått vitenskapelig aksept, ble utvidet.
TOPP 2 artiklersom leser med dette
Ris. 1. Theodor Schwann.
Selv om Schleiden er Schwanns inspirasjon, la han frem den feilaktige teorien om at en ny celle dukker opp fra kjernen. Schleiden gjenkjente heller ikke samsvaret mellom plante- og dyreceller.
Bestemmelser
Hovedpoenget med celleteorien er at alle levende vesener består av like celler. Med utviklingen av vitenskapen ble Schwanns bestemmelser supplert, og en moderne celleteori:
- celler er den morfologiske og funksjonelle enheten av strukturen til organismer (med unntak av virus);
- alle celler er like (homologe) i struktur og kjemisk sammensetning;
- celler er i stand til metabolisme og selvregulering på grunn av arbeidet til organeller;
- celler deler seg utelukkende ved fisjon;
- Cellene til flercellede organismer er spesialiserte på funksjonene de utfører og kombineres til vev og organer.
Ris. 2. Celler av planter, bakterier, dyr.
Virus er ikke-cellulære livsformer. Imidlertid vises egenskapene til levende organismer etter penetrering i cellen.
Betydning
Bestemmelsene i celleteorien er av stor betydning for evolusjonær undervisning. Cellen, som en strukturell enhet av alle levende ting, forener biosfæren og bekrefter den felles opprinnelsen til levende vesener.
Betydningen av etableringen av celleteori er viktig for utviklingen av medisin, seleksjon, genetikk og dannelsen av nye vitenskaper:
- biokjemi;
- molekylbiologi;
- biofysikk;
- bioetikk;
- bioinformatikk.
Moderne cytologimetoder gjør det mulig å undersøke en del av protozoiske flimmerhår, overvåke prosessene som skjer i cellen og lage modeller av organeller og molekyler.
Ris. 3. Moderne metoder for cytologi.
Hva har vi lært?
Kort om celleteorien, dens historie og bestemmelser. Hovedessensen av teorien: alle organismer består av strukturelle enheter - celler. Tyske biologer Schwann og Schleiden er anerkjent som skaperne av teorien. Den fremsatte teorien påvirket den videre utviklingen av cytologi og spilte en viktig rolle i utviklingen av genetikk, molekylærbiologi og seleksjon.
Test om emnet
Evaluering av rapporten
Gjennomsnittlig rangering: 4.5. Totalt mottatte vurderinger: 313.