Znanstvenici su tvorci stanične teorije. Povijest nastanka stanične teorije

, biljke i bakterije imaju sličnu strukturu. Kasnije su ti zaključci postali temelj za dokazivanje jedinstva organizama. T. Schwann i M. Schleiden uveli su u znanost temeljni pojam stanice: izvan stanica nema života.

Stanična teorija više je puta dopunjavana i uređivana.

Enciklopedijski YouTube

1 / 5

✪ Citološke metode. Stanična teorija. Video lekcija iz biologije za 10. razred

✪ Stanična teorija | Biologija 10. razred #4 | Info lekcija

✪ Tema 3, 1. dio. CITOLOGIJA. STANIČNA TEORIJA. GRAĐA MEMBRANE.

✪ Stanična teorija | Građa stanice | Biologija (2. dio)

✪ 7. Stanična teorija (povijest + metodika) (9. ili 10-11. razred) - biologija, priprema za Jedinstveni državni ispit i Jedinstveni državni ispit 2018.

titlovi

Odredbe Schleiden-Schwannove stanične teorije

Tvorci teorije formulirali su svoje glavne odredbe na sljedeći način:

• Stanica je elementarna strukturna jedinica građe svih živih bića.
• Stanice biljaka i životinja neovisne su, homologne jedna drugoj po podrijetlu i građi.

Osnovne odredbe moderne stanične teorije

Link i Moldnhower ustanovili su prisutnost neovisnih stijenki u biljnim stanicama. Ispada da je stanica određena morfološki odvojena struktura. Godine 1831. G. Mol je dokazao da se čak i takve naizgled nestanične biljne strukture kao što su cijevi koje nose vodu razvijaju iz stanica.

F. Meyen u “Phytotomy” (1830) opisuje biljne stanice koje su “ili pojedinačne, tako da je svaka stanica posebna jedinka, kao što se nalazi u algama i gljivama, ili se, tvoreći visoko organizirane biljke, ujedinjuju u više i manje značajne mase." Meyen naglašava neovisnost metabolizma svake stanice.

Godine 1831. Robert Brown opisao je jezgru i sugerirao da je ona stalni dio biljne stanice.

škola Purkinje

Godine 1801. Vigia je uveo koncept životinjskog tkiva, ali je izolirao tkivo na temelju anatomske disekcije i nije koristio mikroskop. Razvoj ideja o mikroskopskoj građi životinjskih tkiva vezan je prvenstveno uz istraživanja Purkinjea, koji je svoju školu osnovao u Breslau.

Purkinje i njegovi učenici (osobito valja istaknuti G. Valentina) otkrili su u prvom i najopćenitijem obliku mikroskopsku strukturu tkiva i organa sisavaca (uključujući i čovjeka). Purkinje i Valentin uspoređivali su pojedine biljne stanice s pojedinim mikroskopskim strukturama tkiva životinja, koje je Purkinje najčešće nazivao “zrncima” (za neke životinjske strukture njegova je škola koristila izraz “stanica”).

Godine 1837. Purkinje je održao niz predavanja u Pragu. U njima je izvijestio o svojim zapažanjima o strukturi želučanih žlijezda, živčanog sustava itd. Tablica priložena uz njegov izvještaj dala je jasne slike nekih stanica životinjskih tkiva. Ipak, Purkinje nije uspio utvrditi homologiju biljnih i životinjskih stanica:

• prvo, pod zrncima je razumio ili stanice ili stanične jezgre;
• drugo, pojam "ćelija" tada je shvaćen doslovno kao "prostor omeđen zidovima".

Purkinje je proveo usporedbu biljnih stanica i životinjskih “zrnaca” u smislu analogije, a ne homologije ovih struktura (pod pojmom “analogija” i “homologija” u suvremenom smislu).

Müllerova škola i Schwannovo djelo

Druga škola u kojoj se proučavala mikroskopska struktura životinjskih tkiva bio je laboratorij Johannesa Müllera u Berlinu. Müller je proučavao mikroskopsku strukturu dorzalne strune (notohorda); njegov učenik Henle objavio je studiju o crijevnom epitelu, u kojoj je opisao njegove različite vrste i njihovu staničnu strukturu.

Ovdje je provedeno klasično istraživanje Theodora Schwanna, koje je postavilo temelje stanične teorije. Schwannov rad bio je pod snažnim utjecajem škole Purkinjea i Henlea. Schwann je pronašao ispravno načelo za usporedbu biljnih stanica i elementarnih mikroskopskih struktura životinja. Schwann je uspio utvrditi homologiju i dokazati podudarnost u strukturi i rastu elementarnih mikroskopskih struktura biljaka i životinja.

Značenje jezgre u Schwannovoj stanici potaknuto je istraživanjem Matthiasa Schleidena, koji je 1838. objavio svoje djelo “Materijal o fitogenezi”. Stoga se Schleidena često naziva koautorom stanične teorije. Osnovna ideja stanične teorije - korespondencija biljnih stanica i elementarnih struktura životinja - bila je strana Schleidenu. Formulirao je teoriju stvaranja nove stanice iz bezstrukturne tvari, prema kojoj se najprije iz najmanje zrnatosti kondenzira jezgrica, a oko nje se formira jezgra koja je stanični tvorac (citoblast). Međutim, ova se teorija temeljila na netočnim činjenicama.

Godine 1838. Schwann je objavio 3 preliminarna izvješća, a 1839. pojavilo se njegovo klasično djelo "Mikroskopske studije o korespondenciji u strukturi i rastu životinja i biljaka", čiji sam naslov izražava glavnu ideju stanične teorije:

• U prvom dijelu knjige istražuje građu hrskavice i hrskavice, pokazujući da se njihove elementarne strukture - stanice - razvijaju na isti način. On dalje dokazuje da su mikroskopske strukture drugih tkiva i organa životinjskog tijela također stanice, sasvim usporedive sa stanicama hrskavice i hrskavice.
• U drugom dijelu knjige uspoređuju se biljne i životinjske stanice te se prikazuje njihova podudarnost.
• U trećem dijelu razvijaju se teorijske postavke i formuliraju se načela stanične teorije. Upravo je Schwannovo istraživanje formaliziralo staničnu teoriju i dokazalo (na razini tadašnjih spoznaja) jedinstvo elementarne strukture životinja i biljaka. Schwannova glavna pogreška bilo je mišljenje koje je izrazio, slijedeći Schleidena, o mogućnosti nastanka stanica iz nestrukturne nestanične tvari.

Razvoj stanične teorije u drugoj polovici 19. stoljeća

Od 1840-ih godina 19. stoljeća proučavanje stanice postalo je središte pozornosti cijele biologije i ubrzano se razvijalo, postajući samostalna grana znanosti - citologija.

Za daljnji razvoj stanične teorije bilo je bitno njezino proširenje na protiste (praživotinje), koje su bile prepoznate kao slobodnoživuće stanice (Siebold, 1848).

U ovom trenutku se mijenja ideja o sastavu ćelije. Pojašnjava se sekundarna važnost stanične membrane, koja je prije bila prepoznata kao najbitniji dio stanice, te se u prvi plan stavlja važnost protoplazme (citoplazme) i stanične jezgre (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig , Huxley), što se odražava u definiciji ćelije koju je dao M. Schulze 1861. godine:

Stanica je grumen protoplazme s jezgrom koja se nalazi unutra.

Godine 1861. Brücko je iznio teoriju o složenoj strukturi stanice, koju definira kao "elementarni organizam", te dodatno razjasnio teoriju o nastanku stanica iz tvari bez strukture (citoblastem), koju su razvili Schleiden i Schwann. Otkriveno je da je način nastanka novih stanica dioba stanica, što je prvi proučavao Mohl na nitastim algama. Studije Negelija i N.I. Zhelea odigrale su veliku ulogu u pobijanju teorije o citoblastemu korištenjem botaničkog materijala.

Remak je 1841. godine otkrio diobu stanica tkiva u životinja. Pokazalo se da je fragmentacija blastomera niz uzastopnih dioba (Bishtuf, N.A. Kölliker). Ideju o univerzalnom širenju diobe stanica kao načina stvaranja novih stanica R. Virchow je zabilježio u obliku aforizma:

"Omnis cellula ex cellula."
Svaka stanica iz stanice.

U razvoju stanične teorije u 19. stoljeću oštro su se pojavila proturječja koja su odražavala dualnu prirodu stanične teorije, koja se razvijala u okviru mehanicističkog pogleda na prirodu. Već kod Schwanna postoji pokušaj da se organizam promatra kao zbroj stanica. Ova tendencija dobiva poseban razvoj u Virchow-ovoj "Staničnoj patologiji" (1858).

Virchowljevi radovi imali su kontroverzan utjecaj na razvoj stanične znanosti:

• Proširio je staničnu teoriju na područje patologije, što je pridonijelo prepoznavanju univerzalnosti stanične teorije. Virchowljevi radovi učvrstili su odbacivanje teorije citoblastema od strane Schleidena i Schwanna i skrenuli pozornost na protoplazmu i jezgru, prepoznate kao najbitniji dijelovi stanice.
• Virchow je usmjerio razvoj stanične teorije putem čisto mehaničkog tumačenja organizma.
• Virchow je uzdigao stanice na razinu samostalnog bića, zbog čega se organizam nije promatrao kao cjelina, već jednostavno kao zbroj stanica.

XX. stoljeća

Od druge polovice 19. stoljeća, stanična teorija dobiva sve više metafizički karakter, pojačan Verwornovom "Staničnom fiziologijom", koja je svaki fiziološki proces koji se odvija u tijelu smatrala jednostavnim zbrojem fizioloških manifestacija pojedinačnih stanica. Na kraju te linije razvoja stanične teorije javlja se mehanicistička teorija “staničnog stanja”, čiji je zagovornik i Haeckel. Prema toj teoriji, tijelo se uspoređuje s državom, a njegove stanice s građanima. Takva teorija proturječila je načelu cjelovitosti organizma.

Mehanički smjer u razvoju stanične teorije bio je podvrgnut oštroj kritici. Godine 1860. I. M. Sechenov kritizirao je Virchowljevu ideju ćelije. Kasnije su teoriju stanica kritizirali i drugi autori. Najozbiljnije i temeljne prigovore dali su Hertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907), Dobell (1911). Češki histolog Studnicka (1929., 1934.) iznio je opsežnu kritiku stanične teorije.

U 1930-ima, sovjetska biologinja O. B. Lepeshinskaya, na temelju svojih istraživačkih podataka, iznijela je "teoriju nove stanice" nasuprot "vierchowianizmu". Temeljio se na ideji da se u ontogenezi stanice mogu razviti iz neke nestanične žive tvari. Kritička provjera činjenica koje su postavili O. B. Lepeshinskaya i njezini sljedbenici kao temelj za teoriju koju je iznijela nije potvrdila podatke o razvoju staničnih jezgri iz "žive tvari" bez jedra.

Moderna stanična teorija

Suvremena stanična teorija polazi od činjenice da je stanična struktura najvažniji oblik postojanja života, svojstven svim živim organizmima, osim virusima. Poboljšanje stanične strukture bio je glavni smjer evolucijskog razvoja i kod biljaka i kod životinja, a stanična struktura je čvrsto zadržana u većini suvremenih organizama.

Istodobno, dogmatske i metodološki neispravne odredbe stanične teorije moraju se preispitati:

• Stanična struktura je glavni, ali ne i jedini oblik postojanja života. Virusi se mogu smatrati nestaničnim oblicima života. Istina, oni pokazuju znakove života (metabolizam, sposobnost reprodukcije itd.) samo unutar stanica, izvan stanica virus je složena kemijska tvar. Prema većini znanstvenika, virusi su u svom podrijetlu povezani sa stanicom, dio su njezinog genetskog materijala, "divljih" gena.
• Pokazalo se da postoje dvije vrste stanica - prokariotske (stanice bakterija i arhebakterija), koje nemaju jezgru omeđenu membranama, i eukariotske (stanice biljaka, životinja, gljiva i protista), koje imaju jezgru okruženu dvostruka membrana s nuklearnim porama. Postoje mnoge druge razlike između prokariotskih i eukariotskih stanica. Većina prokariota nema unutarnje membranske organele, a većina eukariota ima mitohondrije i kloroplaste. Prema teoriji simbiogeneze, ove polu-autonomne organele su potomci bakterijskih stanica. Dakle, eukariotska stanica je sustav više razine organizacije, ne može se smatrati potpuno homolognom bakterijskoj stanici (bakterijska stanica je homologna jednom mitohondriju ljudske stanice). Homologija svih stanica, dakle, svedena je na prisutnost zatvorene vanjske membrane koja se sastoji od dvostrukog sloja fosfolipida (kod arhebakterija ima drugačiji kemijski sastav nego kod drugih skupina organizama), ribosoma i kromosoma - nasljednog materijala u oblik molekula DNA koje tvore kompleks s proteinima . To, naravno, ne negira zajedničko podrijetlo svih stanica, što potvrđuje i sličnost njihova kemijskog sastava.
• Stanična teorija promatrala je organizam kao zbroj stanica, a manifestacije života organizma rastakala u zbroju manifestacija života njegovih sastavnih stanica. Time je zanemaren integritet organizma; zakoni cjeline zamijenjeni su zbrojem dijelova.
• Smatrajući stanicu univerzalnim strukturnim elementom, stanična teorija smatrala je stanice tkiva i gamete, protiste i blastomere potpuno homolognim strukturama. Primjenjivost koncepta stanice na protiste kontroverzno je pitanje u staničnoj teoriji u smislu da se mnoge složene višejezgrene protistične stanice mogu smatrati supracelularnim strukturama. U stanicama tkiva, zametnim stanicama i protistima očituje se opća stanična organizacija, izražena u morfološkom odvajanju karioplazme u obliku jezgre, međutim, te se strukture ne mogu smatrati kvalitativno ekvivalentnim, uzimajući sve njihove specifične značajke izvan koncepta “stanica”. Konkretno, gamete životinja ili biljaka nisu samo stanice višestaničnog organizma, već posebna haploidna generacija njihovog životnog ciklusa, koja posjeduje genetske, morfološke, a ponekad i okolišne karakteristike i podložna je neovisnom djelovanju prirodne selekcije. Istodobno, gotovo sve eukariotske stanice nedvojbeno imaju zajedničko podrijetlo i skup homolognih struktura - citoskeletne elemente, ribosome eukariotske vrste itd.
• Dogmatska stanična teorija ignorirala je specifičnost nestaničnih struktura u tijelu ili ih je čak priznavala, kao Virchow, kao nežive. Naime, u tijelu, osim stanica, postoje višejezgrene supracelularne strukture (sincicij, simplasti) i međustanična tvar bez jedra, koja ima sposobnost metabolizma te je stoga živa. Utvrditi specifičnost njihovih životnih manifestacija i njihov značaj za tijelo zadatak je suvremene citologije. Istodobno, i višenuklearne strukture i izvanstanična tvar pojavljuju se samo iz stanica. Sincicij i simplasti višestaničnih organizama proizvod su spajanja matičnih stanica, a izvanstanična tvar je produkt njihova izlučivanja, odnosno nastaje kao rezultat metabolizma stanice.
• Problem dijela i cjeline ortodoksna stanična teorija riješila je metafizički: sva je pažnja prebačena na dijelove organizma – stanice ili “elementarne organizme”.

Cjelovitost organizma rezultat je prirodnih, materijalnih odnosa koji su potpuno dostupni istraživanju i otkrivanju. Stanice višestaničnog organizma nisu individue koje mogu samostalno postojati (tzv. stanične kulture izvan tijela su umjetno stvoreni biološki sustavi). Za samostalan život u pravilu su sposobne samo one višestanične stanice iz kojih nastaju nove jedinke (gamete, zigote ili spore) i koje se mogu smatrati zasebnim organizmima. Stanica se ne može odvojiti od svoje okoline (kao, uostalom, ni svi živi sustavi). Usmjeravanje sve pozornosti na pojedine stanice neminovno dovodi do unifikacije i mehaničkog shvaćanja organizma kao zbroja dijelova.

Očišćena od mehanizama i dopunjena novim podacima, stanična teorija ostaje jedna od najvažnijih bioloških generalizacija.

) dopunio ga najvažnijim položajem (svaka stanica dolazi iz druge stanice).

Schleiden i Schwann, sumirajući postojeće znanje o stanici, dokazali su da je stanica osnovna jedinica svakog organizma. Životinjske, biljne i bakterijske stanice imaju sličnu strukturu. Kasnije su ti zaključci postali temelj za dokazivanje jedinstva organizama. T. Schwann i M. Schleiden uveli su u znanost temeljni pojam stanice: izvan stanica nema života. Stanična teorija se svaki put nadopunjavala i uređivala.

Odredbe Schleiden-Schwannove stanične teorije

1. Sve životinje i biljke sastoje se od stanica.
2. Biljke i životinje rastu i razvijaju se nastankom novih stanica.
3. Stanica je najmanja jedinica živih bića, a cijeli organizam skup je stanica.

Osnovne odredbe moderne stanične teorije

1. Stanica je elementarna jedinica života; izvan stanice života nema.
2. Stanica je jedinstveni sustav, uključuje mnoge prirodno međusobno povezane elemente, koji predstavljaju cjelovitu formaciju koja se sastoji od konjugiranih funkcionalnih jedinica - organela.
3. Stanice svih organizama su homologne.
4. Stanica nastaje samo diobom matične stanice, nakon udvostručenja svog genetskog materijala.
5. Višestanični organizam složen je sustav mnogih stanica ujedinjenih i integriranih u sustave međusobno povezanih tkiva i organa.
6. Stanice višestaničnih organizama su totipotentne.

Dodatne odredbe stanične teorije

Da bi se teorija stanica što potpunije uskladila s podacima moderne stanične biologije, popis njezinih odredbi često se nadopunjuje i proširuje. U mnogim se izvorima te dodatne odredbe razlikuju, njihov je skup prilično proizvoljan.

1. Prokariotske i eukariotske stanice sustavi su različitih razina složenosti i nisu potpuno homologne jedna drugoj (vidi dolje).
2. Osnova stanične diobe i razmnožavanja organizama je kopiranje nasljednih informacija - molekula nukleinske kiseline ("svaka molekula molekule"). Koncept genetskog kontinuiteta ne odnosi se samo na stanicu kao cjelinu, već i na neke njezine manje komponente – mitohondrije, kloroplaste, gene i kromosome.
3. Višestanični organizam je novi sustav, složena cjelina mnogih stanica, ujedinjenih i integriranih u sustav tkiva i organa, međusobno povezanih kemijskim čimbenicima, humoralnim i živčanim (molekularna regulacija).
4. Višestanične stanice su totipotentne, odnosno imaju genetski potencijal svih stanica određenog organizma, ekvivalentne su u genetskoj informaciji, ali se međusobno razlikuju po različitoj ekspresiji (funkciji) različitih gena, što dovodi do njihove morfološke i funkcionalne raznolikost – do diferencijacije.

Priča

17. stoljeće

Link i Moldnhower ustanovili su prisutnost neovisnih stijenki u biljnim stanicama. Ispada da je stanica određena morfološki odvojena struktura. Godine 1831. Mole je dokazao da se čak i naizgled nestanične strukture biljaka, poput vodonosnika, razvijaju iz stanica.

Meyen u “Phytotomy” (1830.) opisuje biljne stanice koje su “ili usamljene, tako da je svaka stanica posebna jedinka, kao što se nalazi u algama i gljivama, ili se, tvoreći više organizirane biljke, spajaju u više ili manje značajne mise." Meyen naglašava neovisnost metabolizma svake stanice.

Godine 1831. Robert Brown opisuje jezgru i sugerira da je ona stalna komponenta biljne stanice.

škola Purkinje

Godine 1801. Vigia je uveo koncept životinjskog tkiva, ali je izolirao tkivo na temelju anatomske disekcije i nije koristio mikroskop. Razvoj ideja o mikroskopskoj građi životinjskih tkiva vezan je prvenstveno uz istraživanja Purkinjea, koji je svoju školu osnovao u Breslau.

Purkinje i njegovi učenici (osobito valja istaknuti G. Valentina) otkrili su u prvom i najopćenitijem obliku mikroskopsku strukturu tkiva i organa sisavaca (uključujući i čovjeka). Purkinje i Valentin uspoređivali su pojedine biljne stanice s pojedinim mikroskopskim strukturama tkiva životinja, koje je Purkinje najčešće nazivao “zrncima” (za neke životinjske strukture njegova je škola koristila izraz “stanica”).

Godine 1837. Purkinje je održao niz predavanja u Pragu. U njima je izvijestio o svojim zapažanjima o strukturi želučanih žlijezda, živčanog sustava itd. Tablica priložena uz njegov izvještaj dala je jasne slike nekih stanica životinjskih tkiva. Ipak, Purkinje nije uspio utvrditi homologiju biljnih i životinjskih stanica:

• prvo, pod zrncima je razumio ili stanice ili stanične jezgre;
• drugo, pojam "ćelija" tada je shvaćen doslovno kao "prostor omeđen zidovima".

Purkinje je proveo usporedbu biljnih stanica i životinjskih “zrnaca” u smislu analogije, a ne homologije ovih struktura (pod pojmom “analogija” i “homologija” u suvremenom smislu).

Müllerova škola i Schwannovo djelo

Druga škola u kojoj se proučavala mikroskopska struktura životinjskih tkiva bio je laboratorij Johannesa Müllera u Berlinu. Müller je proučavao mikroskopsku strukturu dorzalne strune (notohorda); njegov učenik Henle objavio je studiju o crijevnom epitelu, u kojoj je opisao njegove različite vrste i njihovu staničnu strukturu.

Ovdje je provedeno klasično istraživanje Theodora Schwanna, koje je postavilo temelje stanične teorije. Schwannov rad bio je pod snažnim utjecajem škole Purkinjea i Henlea. Schwann je pronašao ispravno načelo za usporedbu biljnih stanica i elementarnih mikroskopskih struktura životinja. Schwann je uspio utvrditi homologiju i dokazati podudarnost u strukturi i rastu elementarnih mikroskopskih struktura biljaka i životinja.

Značenje jezgre u Schwannovoj stanici potaknuto je istraživanjem Matthiasa Schleidena, koji je 1838. objavio svoje djelo “Materijal o fitogenezi”. Stoga se Schleidena često naziva koautorom stanične teorije. Osnovna ideja stanične teorije - korespondencija biljnih stanica i elementarnih struktura životinja - bila je strana Schleidenu. Formulirao je teoriju stvaranja nove stanice iz bezstrukturne tvari, prema kojoj se najprije iz najmanje zrnatosti kondenzira jezgrica, a oko nje se formira jezgra koja je stanični tvorac (citoblast). Međutim, ova se teorija temeljila na netočnim činjenicama.

Godine 1838. Schwann je objavio 3 preliminarna izvješća, a 1839. pojavilo se njegovo klasično djelo "Mikroskopske studije o korespondenciji u strukturi i rastu životinja i biljaka", čiji sam naslov izražava glavnu ideju stanične teorije:

• U prvom dijelu knjige istražuje građu hrskavice i hrskavice, pokazujući da se njihove elementarne strukture - stanice - razvijaju na isti način. On dalje dokazuje da su mikroskopske strukture drugih tkiva i organa životinjskog tijela također stanice, sasvim usporedive sa stanicama hrskavice i hrskavice.
• U drugom dijelu knjige uspoređuju se biljne i životinjske stanice te se prikazuje njihova podudarnost.
• U trećem dijelu razvijaju se teorijske postavke i formuliraju se načela stanične teorije. Upravo je Schwannovo istraživanje formaliziralo staničnu teoriju i dokazalo (na razini tadašnjih spoznaja) jedinstvo elementarne strukture životinja i biljaka. Schwannova glavna pogreška bilo je mišljenje koje je izrazio, slijedeći Schleidena, o mogućnosti nastanka stanica iz nestrukturne nestanične tvari.

Razvoj stanične teorije u drugoj polovici 19. stoljeća

Od 1840-ih godina 19. stoljeća proučavanje stanice postalo je središte pozornosti cijele biologije i ubrzano se razvijalo, postajući samostalna grana znanosti - citologija.

Za daljnji razvoj stanične teorije bilo je bitno njezino proširenje na protiste (praživotinje), koje su bile prepoznate kao slobodnoživuće stanice (Siebold, 1848).

U ovom trenutku se mijenja ideja o sastavu ćelije. Pojašnjava se sekundarna važnost stanične membrane, koja je prije bila prepoznata kao najbitniji dio stanice, te se u prvi plan stavlja važnost protoplazme (citoplazme) i stanične jezgre (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig , Huxley), što se odražava u definiciji ćelije koju je dao M. Schulze 1861. godine:

Stanica je grumen protoplazme s jezgrom koja se nalazi unutra.

Godine 1861. Brücko je iznio teoriju o složenoj strukturi stanice, koju definira kao "elementarni organizam", te dodatno razjasnio teoriju o formiranju stanice iz tvari bez strukture (citoblastem), koju su razvili Schleiden i Schwann. Otkriveno je da je način nastanka novih stanica dioba stanica, što je prvi proučavao Mohl na nitastim algama. Studije Negelija i N.I. Zhelea odigrale su veliku ulogu u pobijanju teorije o citoblastemu korištenjem botaničkog materijala.

Remak je 1841. godine otkrio diobu stanica tkiva u životinja. Pokazalo se da je fragmentacija blastomera niz uzastopnih dioba (Bishtuf, N.A. Kölliker). Ideju o univerzalnom širenju diobe stanica kao načina stvaranja novih stanica R. Virchow je zabilježio u obliku aforizma:

"Omnis cellula ex cellula."
Svaka stanica iz stanice.

U razvoju stanične teorije u 19. stoljeću oštro su se pojavila proturječja koja su odražavala dualnu prirodu stanične teorije, koja se razvijala u okviru mehanicističkog pogleda na prirodu. Već kod Schwanna postoji pokušaj da se organizam promatra kao zbroj stanica. Ova tendencija dobiva poseban razvoj u Virchow-ovoj "Staničnoj patologiji" (1858).

Virchowljevi radovi imali su kontroverzan utjecaj na razvoj stanične znanosti:

• Proširio je staničnu teoriju na područje patologije, što je pridonijelo prepoznavanju univerzalnosti stanične teorije. Virchowljevi radovi učvrstili su odbacivanje teorije citoblastema od strane Schleidena i Schwanna i skrenuli pozornost na protoplazmu i jezgru, prepoznate kao najbitniji dijelovi stanice.
• Virchow je usmjerio razvoj stanične teorije putem čisto mehaničkog tumačenja organizma.
• Virchow je uzdigao stanice na razinu samostalnog bića, zbog čega se organizam nije promatrao kao cjelina, već jednostavno kao zbroj stanica.

XX. stoljeća

Od druge polovice 19. stoljeća, stanična teorija dobiva sve više metafizički karakter, pojačan Verwornovom "Staničnom fiziologijom", koja je svaki fiziološki proces koji se odvija u tijelu smatrala jednostavnim zbrojem fizioloških manifestacija pojedinačnih stanica. Na kraju te linije razvoja stanične teorije javlja se mehanicistička teorija “staničnog stanja”, čiji je zagovornik i Haeckel. Prema toj teoriji, tijelo se uspoređuje s državom, a njegove stanice s građanima. Takva teorija proturječila je načelu cjelovitosti organizma.

Mehanički smjer u razvoju stanične teorije bio je podvrgnut oštroj kritici. Godine 1860. I. M. Sechenov kritizirao je Virchowljevu ideju ćelije. Kasnije su teoriju stanica kritizirali i drugi autori. Najozbiljnije i temeljne prigovore dali su Hertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907), Dobell (1911). Češki histolog Studnicka (1929., 1934.) iznio je opsežnu kritiku stanične teorije.

U 1930-ima, sovjetska biologinja O. B. Lepeshinskaya, na temelju svojih istraživačkih podataka, iznijela je "teoriju nove stanice" nasuprot "vierchowianizmu". Temeljio se na ideji da se u ontogenezi stanice mogu razviti iz neke nestanične žive tvari. Kritička provjera činjenica koje su postavili O. B. Lepeshinskaya i njezini sljedbenici kao temelj za teoriju koju je iznijela nije potvrdila podatke o razvoju staničnih jezgri iz "žive tvari" bez jedra.

Moderna stanična teorija

Suvremena stanična teorija polazi od činjenice da je stanična struktura najvažniji oblik postojanja života, svojstven svim živim organizmima, osim virusima. Poboljšanje stanične strukture bio je glavni smjer evolucijskog razvoja i kod biljaka i kod životinja, a stanična struktura je čvrsto zadržana u većini suvremenih organizama.

Istodobno, dogmatske i metodološki neispravne odredbe stanične teorije moraju se preispitati:

• Stanična struktura je glavni, ali ne i jedini oblik postojanja života. Virusi se mogu smatrati nestaničnim oblicima života. Istina, oni pokazuju znakove života (metabolizam, sposobnost reprodukcije itd.) samo unutar stanica, izvan stanica virus je složena kemijska tvar. Prema većini znanstvenika, virusi su u svom podrijetlu povezani sa stanicom, dio su njezinog genetskog materijala, "divljih" gena.
• Pokazalo se da postoje dvije vrste stanica - prokariotske (stanice bakterija i arhebakterija), koje nemaju jezgru omeđenu membranama, i eukariotske (stanice biljaka, životinja, gljiva i protista), koje imaju jezgru okruženu dvostruka membrana s nuklearnim porama. Postoje mnoge druge razlike između prokariotskih i eukariotskih stanica. Većina prokariota nema unutarnje membranske organele, a većina eukariota ima mitohondrije i kloroplaste. Prema teoriji simbiogeneze, ove polu-autonomne organele su potomci bakterijskih stanica. Dakle, eukariotska stanica je sustav više razine organizacije, ne može se smatrati potpuno homolognom bakterijskoj stanici (bakterijska stanica je homologna jednom mitohondriju ljudske stanice). Homologija svih stanica, dakle, svedena je na prisutnost zatvorene vanjske membrane koja se sastoji od dvostrukog sloja fosfolipida (kod arhebakterija ima drugačiji kemijski sastav nego kod drugih skupina organizama), ribosoma i kromosoma - nasljednog materijala u oblik molekula DNA koje tvore kompleks s proteinima . To, naravno, ne negira zajedničko podrijetlo svih stanica, što potvrđuje i sličnost njihova kemijskog sastava.
• Stanična teorija smatrala je organizam zbrojem stanica, a životne manifestacije organizma bile su otopljene u zbroju životnih manifestacija njegovih sastavnih stanica. Time je zanemaren integritet organizma; zakoni cjeline zamijenjeni su zbrojem dijelova.
• Smatrajući stanicu univerzalnim strukturnim elementom, stanična teorija smatrala je stanice tkiva i gamete, protiste i blastomere potpuno homolognim strukturama. Primjenjivost koncepta stanice na protiste kontroverzno je pitanje u staničnoj teoriji u smislu da se mnoge složene višejezgrene protistične stanice mogu smatrati supracelularnim strukturama. U stanicama tkiva, zametnim stanicama i protistima očituje se opća stanična organizacija, izražena u morfološkom odvajanju karioplazme u obliku jezgre, međutim, te se strukture ne mogu smatrati kvalitativno ekvivalentnim, uzimajući sve njihove specifične značajke izvan koncepta “stanica”. Konkretno, gamete životinja ili biljaka nisu samo stanice višestaničnog organizma, već posebna haploidna generacija njihovog životnog ciklusa, koja posjeduje genetske, morfološke, a ponekad i okolišne karakteristike i podložna je neovisnom djelovanju prirodne selekcije. Istodobno, gotovo sve eukariotske stanice nedvojbeno imaju zajedničko podrijetlo i skup homolognih struktura - citoskeletne elemente, ribosome eukariotske vrste itd.
• Dogmatska stanična teorija ignorirala je specifičnost nestaničnih struktura u tijelu ili ih je čak priznavala, kao Virchow, kao nežive. Naime, u tijelu, osim stanica, postoje višejezgrene supracelularne strukture (sincicij, simplasti) i međustanična tvar bez jedra, koja ima sposobnost metabolizma te je stoga živa. Utvrditi specifičnost njihovih životnih manifestacija i njihov značaj za tijelo zadatak je suvremene citologije. Istodobno, i višenuklearne strukture i izvanstanična tvar pojavljuju se samo iz stanica. Sincicij i simplasti višestaničnih organizama proizvod su spajanja matičnih stanica, a izvanstanična tvar je produkt njihova izlučivanja, odnosno nastaje kao rezultat metabolizma stanice.
• Problem dijela i cjeline ortodoksna stanična teorija riješila je metafizički: sva je pažnja prebačena na dijelove organizma – stanice ili “elementarne organizme”.

Cjelovitost organizma rezultat je prirodnih, materijalnih odnosa koji su potpuno dostupni istraživanju i otkrivanju. Stanice višestaničnog organizma nisu individue koje mogu samostalno postojati (tzv. stanične kulture izvan tijela su umjetno stvoreni biološki sustavi). Za samostalan život u pravilu su sposobne samo one višestanične stanice iz kojih nastaju nove jedinke (gamete, zigote ili spore) i koje se mogu smatrati zasebnim organizmima. Stanica se ne može odvojiti od svoje okoline (kao, uostalom, ni svi živi sustavi). Usmjeravanje sve pozornosti na pojedine stanice neminovno dovodi do unifikacije i mehaničkog shvaćanja organizma kao zbroja dijelova.

1. Dati definicije pojmova.
Ćelija- elementarna jedinica strukture i vitalne aktivnosti svih organizama, koja posjeduje vlastiti metabolizam, sposobna za neovisno postojanje, samoreprodukciju i razvoj.
Organoid- stalna specijalizirana struktura u stanicama živih organizama koja obavlja određene funkcije.
Citologija– grana biologije koja proučava žive stanice, njihove organele, njihovu građu, funkcioniranje, procese razmnožavanja stanica, starenja i smrti.

2. Imena znanstvenika s navedenog popisa (popis je suvišan) rasporedite u odgovarajuće stupce tablice.
R. Brown, K. Baer, ​​​​R. Virchow, K. Galen, C. Golgi, R. Hooke, C. Darwin, A. Leeuwenhoek, K. Linnaeus, G. Mendel, T. Schwann, M. Schleiden.

Znanstvenici koji su pridonijeli razvoju znanja o stanici

3. Ispunite lijevi stupac tablice.

POVIJEST PROUČAVANJA STANICE

4. Navedite karakteristike koje su zajedničke svim stanicama. Objasnite zbog kojih svojstava žive tvari sve stanice imaju zajedničke karakteristike.
Sve stanice obavijene su membranom, njihove genetske informacije pohranjene su u genima, proteini su njihov glavni strukturni materijal i biokatalizatori, sintetiziraju se na ribosomima, stanice koriste ATP kao izvor energije. Sve ćelije su otvoreni sustavi. Karakteriziraju ih rast i razvoj, razmnožavanje i razdražljivost.

5. Koje je značenje stanične teorije za biološku znanost?
Stanična teorija omogućila je zaključak da su kemijski sastav svih stanica i opći plan njihove strukture slični, što potvrđuje filogenetsko jedinstvo cijelog živog svijeta. Moderna citologija, apsorbirajući dostignuća genetike, molekularne biologije i biokemije, pretvorila se u staničnu biologiju.

7. Upiši pojmove koji nedostaju.
Ljudska crvena krvna zrnca imaju oblik bikonkavnog diska.
Koštano tkivo uključuje velike osteocite s brojnim procesima. Krvni leukociti nemaju stalan oblik. Stanice živčanog tkiva vrlo su raznolike, posjeduju sposobnost ekscitabilnosti i vodljivosti.

8. Kognitivni zadatak.
Prvi opis stanice objavljen je 1665. Godine 1675. postali su poznati jednostanični organizmi. Stanična teorija formulirana je 1839. Zašto se datum rođenja citologije poklapa s vremenom oblikovanja stanične teorije, a ne s vremenom otkrića stanice?
Citologija je grana biologije koja proučava organele, njihovu građu, funkcioniranje, procese stanične reprodukcije, starenje i smrt u stanici. U vrijeme otkrića stanice opisana je stanična stijenka. Tada su otkrivene prve stanice, ali njihova struktura i funkcije nisu bile poznate. Znanje nije bilo dovoljno, analizirali su ga T. T. Schwann, M. Schleiden i stvorili staničnu teoriju.

9. Odaberite točan odgovor.
Test 1.
Stanična struktura ima:
1) santa leda;
2) latica tulipana;

3) protein hemoglobin;

4) komadić sapuna.

Test 2.
Autori stanične teorije su:
1) R. Hooke i A. Leeuwenhoek;
2) M. Schleiden i T. Schwann;

3) L. Pasteur i I. I. Mečnikov;

4) C. Darwin i A. Wallace.

Test 3.
Koje stajalište stanične teorije pripada R. Virchowu?
1) Stanica - elementarna jedinica živih bića;
2) svaka stanica dolazi iz druge stanice;
3) sve su stanice slične po svom kemijskom sastavu;
4) slična stanična građa organizama dokaz je zajedničkog podrijetla svih živih bića.

10. Objasnite podrijetlo i opće značenje riječi (pojma), na temelju značenja korijena koji ga čine.

11. Odaberite pojam i objasnite kako njegovo suvremeno značenje odgovara izvornom značenju njegovih korijena.
Citologija– izvorno je značilo proučavanje strukture i funkcija stanice. Kasnije se citologija pretvorila u široku granu biologije i postala praktičnija i primjenjivija, ali je bit pojma ostala ista - proučavanje stanice i njezinih funkcija.
12. Formulirajte i zapišite glavne ideje § 2.1.
Ljudi su saznali za postojanje stanica nakon izuma mikroskopa. Prvi primitivni mikroskop izumio je Z. Jansen.
R. Hooke je otkrio stanice pluta.
A. Van Leeuwenhoek, poboljšavši mikroskop, promatra žive stanice i opisuje bakterije.
K. Baer otkrio jaje sisavca.
Jezgru je u biljnim stanicama otkrio R. Brown.
M. Schleiden i T. Schwann prvi su formulirali staničnu teoriju. “Svi organizmi sastoje se od najjednostavnijih čestica – stanica, a svaka je stanica samostalna cjelina. U tijelu stanice djeluju zajedno kako bi stvorile skladno jedinstvo.”
R. Virchow je dokazao da sve stanice nastaju iz drugih stanica diobom stanica.
Do kraja 19.st. Otkrivene su i proučavane strukturne komponente stanica i proces njihove diobe. Pojava citologije.
Osnovne odredbe moderne stanične teorije:
stanica je strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama, kao i jedinica razvoja;
stanice imaju strukturu membrane;
jezgra - glavni dio eukariotske stanice;
stanice se razmnožavaju samo diobom;
Stanična građa organizama pokazuje da biljke i životinje imaju isto podrijetlo.

Sredinom 19. stoljeća formirana je Schwannova i Schleidenova stanična teorija. Njemački biolozi dokazali su da je stanica osnova živog organizma, a život ne može postojati izvan stanice.

Priča

Otkriće ćelije 1665. godine od strane Roberta Hookea označilo je početak proučavanja mikrokozmosa. 1670-ih, prirodoslovci Marcello Malpighi i Nehemiah Grew opisali su "vrećice ili vezikule" pronađene u biljkama.

Nizozemski prirodoslovac Antonie van Leeuwenhoek dizajnirao je i poboljšao mikroskope i, počevši od 1673., objavio skice protozoa, bakterija, spermija i crvenih krvnih stanica.

Mikroskopi 17.-18. stoljeća mogli su dati samo opću ideju o stanici. No, to je bilo dovoljno da se postave temelji nove znanosti - citologije.

Daljnja povijest proučavanja stanica povezana je s razvojem ne samo bioloških znanosti, već i novih tehnologija koje su pomogle u detaljnom proučavanju strukture i ponašanja stanice. Pravo priznanje citologije dogodilo se početkom 19. stoljeća.
Nekoliko značajnih datuma na putu do formiranja stanične teorije:

• 1825. - fiziolog Jan Purkinė otkriva jezgru u kokošjem jajetu;
• 1828. - biolog Karl Baer otkrio je i opisao ljudsko jaje kao izvor razvoja novog života;
• 1830. - botaničar Franz Meyen opisuje stanicu kao zasebnu strukturu u kojoj se odvija metabolizam;
• 1831. - botaničar Robert Brown detaljno je opisao jezgru i utvrdio da je ona bitan dio svake stanice;
• 1838. - botaničar Matthias Schleiden otkrio je da su sva biljna tkiva sastavljena od stanica;
• 1839. - biolog Theodor Schwann ustanovio je da se organizmi sastoje od stanica koje su slične strukture;
• 1855. - liječnik Rudolf Virchow utvrdio je da se stanice dijele.

Schwann se smatra autorom stanične teorije. Pod utjecajem radova Schleidena (stoga se smatra koautorom) formulirao je temeljna načela stanične teorije koja vrijede i danas. Do kraja 19. stoljeća otkrivene su mitoza i mejoza, a proširena je i znanstveno prihvaćena stanična teorija.

TOP 2 artiklakoji čitaju uz ovo

Riža. 1. Theodor Schwann.

Iako je Schleiden Schwannova inspiracija, on je iznio pogrešnu teoriju da nova stanica nastaje iz jezgre. Schleiden također nije prepoznao korespondenciju između biljnih i životinjskih stanica.

Odredbe

Glavna poanta stanične teorije je da se sva živa bića sastoje od sličnih stanica. S razvojem znanosti Schwannove odredbe su se nadopunjavale, a a moderna stanična teorija:

• stanice su morfološka i funkcionalna jedinica građe organizama (osim virusa);
• sve su stanice slične (homologne) po građi i kemijskom sastavu;
• stanice su sposobne za metabolizam i samoregulaciju zahvaljujući radu organela;
• stanice se dijele isključivo fisijom;
• Stanice višestaničnih organizama specijalizirane su za funkcije koje obavljaju te su spojene u tkiva i organe.

Riža. 2. Stanice biljaka, bakterija, životinja.

Virusi su nestanični oblici života. Međutim, svojstva živih organizama pojavljuju se nakon prodora u stanicu.

Značenje

Odredbe stanične teorije od velike su važnosti za evolucijsko učenje. Stanica, kao strukturna jedinica svih živih bića, objedinjuje biosferu i potvrđuje zajedničko podrijetlo živih bića.

Značaj stvaranja stanične teorije važan je za razvoj medicine, selekcije, genetike i formiranje novih znanosti:

• biokemija;
• molekularna biologija;
• biofizika;
• bioetika;
• bioinformatika.

Suvremene citološke metode omogućuju ispitivanje dijela cilija protozoa, praćenje procesa koji se odvijaju u stanici i stvaranje modela organela i molekula.

Riža. 3. Suvremene metode citologije.

Što smo naučili?

Ukratko o staničnoj teoriji, njezinoj povijesti i odredbama. Glavna bit teorije: svi organizmi sastoje se od strukturnih jedinica - stanica. Njemački biolozi Schwann i Schleiden priznati su kao kreatori teorije. Iznesena teorija utjecala je na daljnji razvoj citologije i odigrala važnu ulogu u razvoju genetike, molekularne biologije i selekcije.

Test na temu

Ocjena izvješća

Prosječna ocjena: 4.5. Ukupno primljenih ocjena: 300.