Одно из положений клеточной теории утверждает что. Как менялись представления о клетке и сформировалось современное положение клеточной теории. Основные положения современной клеточной теории

  • 01.07.2020

1) Новые клетки образуются только из бактериальных клеток.
2) Новые клетки образуются только в результате деления исходных клеток.
3) Новые клетки образуются из старой клетки
4) Новые клетки образуются при простом делении пополам.
А2. В состав рибосомы входят
1) ДНК 2) и-РНК 3) р-РНК 4) т-РНК
А3. Лизосомы в клетке образуются в
1) эндоплазматической сети 2) митохондриях 3) клеточном центре 4) комплексе Гольджи
А4. В отличие от хлоропластов митохондрии
1) имеют двойную мембрану 2) имеют собственную ДНК 3) имеют граны 4) имеют кристы
А5. Какую функцию выполняет в клетке клеточный центр
1) принимает участие в клеточном делении 2) является хранителем наследственной информации
3) отвечает за биосинтез белка 4) является центром матричного синтеза рибосомной РНК
А6. Какую функцию выполняют в клетке лизосомы?
1) расщепляют биополимеры до мономеров 2) окисляют глюкозу до углекислого газа и воды
3) осуществляют синтез органических веществ 4) осуществляют синтез полисахаридов из глюкозы
А7. Прокариоты – это организмы в которых отсутствует
1) цитоплазма 2) ядро 3) мембрана 4) ДНК
А8. Организмы, которым не нужен кислород для жизнедеятельности, называются:
1) анаэробы 2) эукариоты 3) аэробы 4) прокариоты
А9. Полное кислородное расщепление веществ (3-й этап энергетического обмена) происходит в:
1) митохондриях 2) лизосомах 3) цитоплазме 4) хлоропластах
А10. Набор реакций для биологического синтеза веществ в клетке – это
1) Диссимиляция 2) Ассимиляция 3) Гликолиз 4) Метаболизм
А11. Организмы, органические вещества из внешней среды, называются:
1) Гетеротрофы 2) Сапрофиты 3) Фототрофы 4) Автотрофы
А12. Фотолиз воды происходит в клетке в
1) митохондриях 2) лизосомах 3) хлоропластах 4) эндоплазматической сети
А13. При фотосинтезе кислород образуется в результате
1) фотолиза воды 2) разложения углекислого газа 3) разложения глюкозы 4) синтеза АТФ
А14. Первичная структура молекулы белка, заданная последовательностью нуклеотидов иРНК,
формируется в процессе
1) трансляции 2) транскрипции 3) редупликации 4) денатурации
А15. Участок ДНК в котором закодирована информация о последовательности аминокислот в первичной
структуре белка называется:
1) ген 2) триплет 3) нуклеотид 4) хромосома
А16. Процесс деления соматических клеток с сохранением диплоидного набора хромосом – это
1) Транскрипция 2) Трансляция 3) Размножение 4) МитозА17. Какой триплет на ДНК соответствует кодону УГЦ на и-РНК?
1) ТГЦ 2) АГЦ 3) ТЦГ 4) АЦГ
А18. Разрушение ядерной оболочки и формирование веретена деления происходит в
1) Анафазе 2) Телофазе 3) Профазе 4) Прометафазе
А19. Удвоение всех органоидов происходит в
1) Анафазе 2) Телофазе 3) Интерфазе 4) Метафазе
В заданиях В1-В2 Выберите три правильных ответа из шести предложенных. Ответ запишите в виде
последовательности цифр. 2 балла за верно выполненное задание
В1. Из предложенных характеристик выберите те, которые относятся к митохондриям
1) Содержит ДНК 4) Регулирует все процессы белкового синтеза, обмена веществ и энергии
2) Участвуют в синтезе белка 5) Синтезируют органические вещества из неорганических
3) Покрыты двумя мембранами 6) Внутренняя мембрана имеет выступы - кристы
В2. Автотрофы в отличии от гетеротрофов
1) Синтезируют органические вещества 4) Используют энергию солнца
2) Поглощают органические вещества из вне 5) Содержат хлоропласты
3) Питаются мертвыми организмами 6) Существуют на живых организмах

Ответить

Ответить


Другие вопросы из категории

Читайте также

ЗАДАНИЕ А. Задания с выбором одного ответа.А.1 Гетеротрофные организмы - это: А. Водоросли.Б. Растения содержание хлорофилл. В. Покрытосеменные

растения.Г. Животные.А.2 Автотрофные организмы - это: А. Вирусы.Б. Рыбы.В. Животные.Г. Растения, содержащие хлорофилл.А.3 Бактериальная клетка: А. Нейрон.Б. Аксон.В. Дендрит.Г. Холерный вибрион.А.4 Отличительной особенностью растительных клеток является наличие: А. Ядра.Б. Цитоплазмы.В. Мембран.Г. Клеточной стенки из целлюлозы.А.5 В результате митоза происходит: А. Выделение.Б. Регенерация тканей и органов организма..В. Пищеварение.Г. Дыхание.А.6 Укажите одно из положений клеточной теории: А. Одной капли чистого никотина (0,05 г) достаточно, чтобы убить человека.Б. Все новые клетки образуются при делении исходных клеток.В. Вирусы и бактериофаги - представители царства животных.Г. Вирусы и бактериофаги - представители Подцарства Многоклеточные.А.7 Размножение – это: А. Получение питательных веществ из окружающей среды.Б. Выделение ненужных веществ.В. Воспроизведение себе подобных.Г. Поступление в организм кислорода.А.8 Процесс образования женских половых гамет называется: А. ОвогенезБ. СперматогенезВ. ДроблениеГ. ДелениеА.9 Внутреннее оплодотворение происходит у: А. Акул.Б. Щук.В.Обезьян.Г. Лягушек.А.10 Для развивающегося эмбриона человека губительным является: А. Прогулки на свежем воздухе.Б. Соблюдение будущей мамой режима питания.В. Наркотическая зависимость женщины.Г. Соблюдение будущей мамой режима труда и отдыха.А.11 Непрямой тип развития - у: А. Человека разумного.Б. Человекообразных обезьян.В. Узконосых обезьян.Г. Бабочки капустницы.А.12 Генопит - это совокупность всех: А. Признаков организма.Б. Генов организмов.В. Дурных привычек.Г. Полезных привычек.А.13 При дигибридном скрещивании изучается наследование: А. Многих признаков.Б. Трёх признаков.В. Двух признаков.Г. Одного признака.ЗАДАНИЕ В. Задания с кратким ответомВ.1 Найдите соответствие..1.Доминантный признак у человека. А. Серые глаза.2. Рецессивный признак у человека. Б. Карие глаза.В. Светлые волосы.Г. Чёрные волосы.1 2В. 2 Сравните характеристики бесполого и полового размножения. Впишите номер ответа в нужную колонку.Половое размножение. Бесполое размножение1. В процессе размножения участвует одна особь.2. В процессе размножения участвуют две особи разного пола.3. Начало новому организму даёт зигота, возникающая в результате слияния мужской и женской половых клеток.4. Начало новому организму (организмам) даёт соматическая клетка.5. Дизентерийная палочка.6. Самец и самка прудовой лягушки.В.3 Выберите правильный ответ. Выпишите номера правильных утверждений. №___________1.Сперматозоид - женская половая гамета.2. Сперматозоид - мужская половая гамета3. Яйцеклетка - мужская половая гамета4. Яйцеклетка - женская половая гамета5.Овогенез – процесс развития яйцеклеток.6. Овогенез – процесс развития сперматозоидов.7. Сперматогенез - процесс развития яйцеклеток.8. Сперматогенез - процесс развития сперматозоидов9. Оплодотворение - это процесс слияния половых гамет: двух сперматозоидов.10. Оплодотворение - это процесс слияния половых гамет: двух яйцеклеток.11. Оплодотворение - это процесс слияния половых гамет: сперматозоида и яйцеклетки. В.4 Установите правильную последовательность усложнения организмов по плану: неклеточные формы жизни-прокариоты-эукариоты.1.Вирус гриппа Н7N92. Амёба пресноводная.3. Холерный вибрион.В.5 Гетерозиготная (Аа) чёрная крольчиха скрещивается с гетерозиготным (Аа) черным кроликом. 1. Какого расщепления по фенотипу следует ожидать при таком скрещивании?А. 3:1; Б. 1:1; В. 1:2:12. Сколько процентов составляет вероятность рождения белых крольчат - (гомозиготных по двум рецессивным генам - аа) ? Ответ:_________________В.6 Внимательно прочитайте текст, подумайте и ответьте на вопрос:"Вспомнить о возможной эволюционной роли симбиоза учёных заставило изучение внутреннего строения клетки - в середине прошлого века после появления электронного микроскопа открытия в этой области посыпались одно за другим. Оказалось, в частности, что не только хлоропласты растений, но и митохондрии - "энергетические установки" любых настоящих клеток - в самом деле похожи на бактерий причём не только внешне: у них есть собственная ДНК и они размножаются независимо от клетки - хозяина."(По материалам журнала "Вокруг Света").Какие органоиды имеют собственную ДНК?

Клетки открыты в 1665 г. Р. Гуком. Клеточная теория, одно из величайших открытий 19-го века, была сформулирована в 1838 г. немецкими учёными М. Шлейденом и Т. Шванном, а в дальнейшем развита и дополнена Р. Вирховым. Клеточная теория включает в себя следующие положения:

1.Клетка является наименьшей единицей живого.

2.Клетки разных организмов имеют сходное строение, что свидетельствует о единстве живой природы.

3.Размножение клеток происходит путём деления исходной, материнской клетки (постулат: каждая клетка - из клетки).

4.Многоклеточные организмы состоят из сложных ансамблей клеток и их производных, объединённых в системы тканей и органов, а последние - в целостный организм с помощью нервных, гуморальных и иммун­ных механизмов регуляции.

Клеточная теория объединила представления о клетке как наименьшей структурной, генетической и функциональной единице животных и растительных организмов. Она вооружила биологию и медицину пониманием общих закономерностей строения живого.

Меры длины, применяемые в цитологии

1 мкм (микрометр) – 10 –3 мм (10 –6 м)

1 нм (нанометр) – 10 –3 η (10 –9 м)

1 A (амстрем) – 0,1 нм (10 –10 м)

Общая организация животных клеток

Все клетки организма человека и животных имеют общий план строения. Они состоят из цитоплазмы и ядра и отделены от окружающей среды клеточной оболочкой.

Организм человека состоит примерно из 10 13 клеток, подразделяющихся более чем на 200 типов. В зависимости от своей функциональной специализации, различные клетки организма могут значительно отличаться по своей форме, величине и внутреннему устройству. В организме человека встречаются круглые (клетки крови), плоские, кубические, призматические (эпителиальные), веретеновидные (мышечные), отростчатые (нервные) клетки. Их размеры колеблются от 4-5 мкм (клетки-зёрна мозжечка и малые лимфоциты) до 250 мкм (яйцеклетка). Отростки некоторых нервных клеток имеют длину более 1 метра (у нейронов спинного мозга, отростки которых идут до кончиков пальцев конечностей). При этом форма, величина и внутреннее строение клеток всегда наилучшим образом соответствуют выполняемым ими функциям.

Структурные компоненты клетки

Цитоплазма – часть клетки, отделённая от окружающей среды клеточной оболочкой и включающая в себя гиалоплазму , органеллы и включения .

Все мембраны в клетках имеют общий план строения, который обобщён в понятии универсальная биологическая мембрана (рис. 2- 1А).

Универсальная биологическая мембрана образована двойным слоем молекул фосфолипидов общей толщиной 6 мкм. При этом гидрофобные хвосты молекул фосфолипидов обращены внутрь, навстречу друг другу, а полярные гидрофильные головки обращены наружу мембраны, навстречу воде. Липиды обеспечивают основные физико-химические свойства мембран, в частности, их текучесть при температуре тела. В этот двойной слой липидов встроены белки. Их подразделяют на интегральные (пронизывают весь бислой липидов), полуинтегральные (проникают до половины ли­пидного бислоя), или поверностные (располагаются на внутренней или наружной поверхности липидного бислоя).

Рис. 2-1. Строение биологической мембраны (А) и клеточ­ной оболочки (Б).

1. Молекула липида.

2. Бислой липидов.

3. Интегральные белки.

4. Полуинтегральные белки.

5. Периферические белки.

6. Гликокаликс.

7. Подмембранный слой.

8. Микрофиламенты.

9. Микротрубочки.

10. Микрофибриллы.

11. Молекулы гликопротеинов и гликолипидов.

(По О. В. Волковой, Ю. К. Елецкому).

При этом белковые молекулы располагаются в липидном бислое мозаично и могут «плавать» в «липидном море» наподобие айсбергов, благодаря текучести мембран. По своей функции эти белки могут быть структурными (поддерживать определённую структуру мембраны), рецепторными (образовывать рецепторы биологически активных веществ), транспортными (осуществляют транспорт веществ через мембрану) и ферментными (катализируют определённые химические реакции). Эта наиболее признанная в настоящее время жидкостно-мозаичная модель биологической мембраны была предложена в 1972 г. Singer и Nikolson.

Мембраны выполняют в клетке разграничительную функцию. Они разделяют клетку на отсеки, компартменты, в которых процессы и химические реакции могут идти независимо друг от друга. Например, агрессивные гидролитические ферменты лизосом, способные расщеплять большинство органических молекул, отделены от остальной цитоплазмы с помощью мемраны. В случае её разрушения происходит самопереваривание и гибель клетки.

Имея общий план строения, разные биологические мембраны клетки различаются по своему химическому составу, организации и свойствам, в зависимости от функций структур, которые они образуют.

Клетки – это структурные единицы организмов. Впервые этот термин употребил Роберт Гук в 1665 году. К XIX веку усилиями многих учёных (особенно Маттиаса Шлейдена и Теодора Шванна) сложилась клеточная теория. Её основными положениями были следующие утверждения:

Клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов;

Клетки всех организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности;

Каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

в многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани. Из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены системам регуляции.

Практически все ткани многоклеточных организмов состоят из клеток. С другой стороны, слизевики состоят из неразделённой перегородками клеточной массы со множеством ядер. Сходным образом устроена и сердечная мышца животных. Ряд структур организма (раковины, жемчужины, минеральная основа костей) образованы не клетками, а продуктами их секреции.

Мелкие организмы могут состоять всего лишь из сотен клеток. Организм человека включает в себя 10 14 клеток. Самая маленькая из известных сейчас клеток имеет размер 0,2 мкм, самая большая – неоплодотворенное яйцо эпиорниса – весит около 3,5 кг. Типичные размеры растительных и животных клеток составляют от 5 до 20 мкм. При этом между размерами организмов и размерами их клеток прямой зависимости обычно нет.

70–80 % массы клетки – это вода.

Для того, чтобы поддерживать в себе необходимую концентрацию веществ, клетка должна быть физически отделена от своего окружения. Вместе с тем, жизнедеятельность организма предполагает интенсивный обмен веществ между клетками. Роль барьера между клетками играет плазматическая мембрана.

Внутреннее строение клетки долгое время было загадкой для ученых; считалось, что мембрана ограничивает протоплазму – некую жидкость, в которой и происходят все биохимические процессы. Благодаря электронной микроскопии тайну протоплазмы удалось раскрыть, и сейчас известно, что внутри клетки имеются цитоплазма, в которой присутствуют различные органоиды, и генетический материал в виде ДНК, собранный, в основном, в ядре (у эукариот).

Строение клетки является одним из важных принципов классификации организмов. В последующих параграфах мы сначала рассмотрим структуры, общие для растительных и животных клеток, затем характерные особенности клеток растений и доядерных организмов. Закончится этот раздел рассмотрением принципов деления клетки.

Изучением клеток занимается цитология.

Антони ван Левенгук установил, что вещество, находящееся внутри клетки, определенным образом организовано. Он первым обнаружил клеточные ядра. На этом уровне представление о клетке просуществовало еще более 100 лет.

Изучение клетки ускорилось в 1830-х годах, когда появились усовершенствованные микроскопы. В 1838-1839 ботаник Маттиас Шлейден и анатом Теодор Шванн практически одновременно выдвинули идею клеточного строения организма. Т. Шванн предложил термин «клеточная теория» и представил эту теорию научному сообществу. Возникновение цитологии тесно связано с созданием клеточной теории - самого широкого и фундаментального из всех биологических обобщений. Согласно клеточной теории, все растения и животные состоят из сходных единиц - клеток, каждая из которых обладает всеми свойствами живого.

Важнейшим дополнение клеточной теории явилось утверждение знаменитого немецкого натуралиста Рудольфа Вирхова, что каждая клетка образуется в результате деления другой клетки.

В 1870-х годах были открыты два способа деления клетки эукариот, впоследствии названные митоз и мейоз. Уже через 10 лет после этого удалось установить главные для генетики особенности этих типов деления. Было установлено, что перед митозом происходит удвоение хромосом и их равномерное распределение между дочерними клетками, так что в дочерних клетках сохраняется прежнее число хромосом. Перед мейозом хромосом также удваивается, но в первом (редукционном) делении к полюсам клетки расходятся двухроматидные хромосомы, так что формируются клетки с гаплоидным набором, число хромосом в них в два раза меньше, чем в материнской клетке. Было установлено, что число, форма и размеры хромосом - кариотип - одинаково во всех соматических клетках животных данного вида, а число хромосом в гаметах в два раза меньше. Впоследствии эти цитологические открытия легли в основу хромосомной теории наследственности.

Цитология наука о клетках – структурных и функциональных единицах почти всех живых организмов

В многоклеточном организме все сложные проявления жизни возникают в результате координированной активности составляющих его клеток. Задача цитолога – установить, как построена живая клетка и как она выполняет свои нормальные функции. Изучением клеток занимаются также патоморфологи, но их интересуют изменения, происходящие в клетках во время болезни или после смерти. Несмотря на то, что учеными давно уже было накоплено немало данных о развитии и строении животных и растений, только в 1839 были сформулированы основные концепции клеточной теории и началось развитие современной цитологии.

Клетки – это самые мелкие единицы живого, о чем наглядно свидетельствует способность тканей распадаться на клетки, которые затем могут продолжать жить в «тканевой» или клеточной культуре и размножаться подобно крошечным организмам. Согласно клеточной теории, все организмы состоят из одной или многих клеток. Из этого правила есть несколько исключений. Например, в теле слизевиков (миксомицетов) и некоторых очень мелких плоских червей клетки не отделены друг от друга, а образуют более или менее слитную структуру – т.н. синцитий. Однако можно считать, что такое строение возникло вторично в результате разрушения участков клеточных мембран, имевшихся у эволюционных предков этих организмов. Многие грибы растут, образуя длинные нитевидные трубки, или гифы. Эти гифы, часто разделенные перегородками – септами – на сегменты, тоже можно рассматривать как своеобразные вытянутые клетки. Из одной клетки состоят тела протистов и бактерий.

Между бактериальными клетками и клетками всех других организмов существует одно важное различие: ядра и органеллы («маленькие органы») бактериальных клеток не окружены мембранами, и поэтому эти клетки называют прокариотическими («доядерными»); все другие клетки называют эукариотическими (с «настоящими ядрами»): их ядра и органеллы заключены в мембраны. В этой статье рассматриваются только эукариотические клетки.

Открытие клетки

Изучение мельчайших структур живых организмов стало возможным лишь после изобретения микроскопа, т.е. после 1600. Первое описание и изображения клеток дал в 1665 английский ботаник Р.Гук: рассматривая тонкие срезы высушенной пробки, он обнаружил, что они «состоят из множества коробочек». Каждую из этих коробочек Гук назвал клеткой («камерой»). Итальянский исследователь М.Мальпиги (1674), голландский ученый А. ван Лёвенгук, а также англичанин Н.Грю (1682) вскоре привели множество данных, демонстрирующих клеточное строение растений. Однако ни один из этих наблюдателей не понял, что действительно важным веществом был наполнявший клетки студенистый материал (впоследствии названный протоплазмой), а казавшиеся им столь важными «клетки» были просто безжизненными целлюлозными коробочками, в которых содержалось это вещество. До середины 19 в. в трудах ряда ученых уже просматривались зачатки некой «клеточной теории» как общего структурного принципа. В 1831 Р.Броун установил существование в клетке ядра, но не сумел оценить всю важность своего открытия. Вскоре после открытия Броуна несколько ученых убедились в том, что ядро погружено в полужидкую протоплазму, заполняющую клетку. Первоначально основной единицей биологической структуры считали волокно. Однако уже в начале 19 в. почти все стали признавать непременным элементом растительных и животных тканей структуру, которую называли пузырьком, глобулой или клеткой.

Создание клеточной теории. Количество прямых сведений о клетке и ее содержимом чрезвычайно возросло после 1830, когда появились усовершенствованные микроскопы. Затем в 1838–1839 произошло то, что называют «завершающим мазком мастера». Ботаник М. Шлейден и анатом Т.Шванн практически одновременно выдвинули идею клеточного строения. Шванн предложил термин «клеточная теория» и представил эту теорию научному сообществу. Согласно клеточной теории, все растения и животные состоят из сходных единиц – клеток, каждая из которых обладает всеми свойствами живого. Эта теория стала краеугольным камнем всего современного биологического мышления.

Открытие протоплазмы. Сначала незаслуженно большое внимание уделяли стенкам клетки. Однако еще Ф. Дюжарден (1835) описал живой студень у одноклеточных организмов и червей, назвав его «саркодой» (т.е. «похожим на мясо»).

Эта вязкая субстанция была, по его мнению, наделена всеми свойствами живого. Шлейден тоже обнаружил в растительных клетках мелкозернистое вещество и назвал его «растительной слизью» (1838). Спустя 8 лет Г.фон Моль воспользовался термином «протоплазма» (примененным в 1840 Я. Пуркинье для обозначения субстанции, из которой формируются зародыши животных на ранних стадиях развития) и заменил им термин «растительная слизь». В 1861 М. Шультце обнаружил, что саркода содержится также в тканях высших животных и что это вещество идентично как структурно, так и функционально т.н. протоплазме растений. Для этой «физической основы жизни», как определил ее впоследствии Т.Гексли, был принят общий термин «протоплазма». Концепция протоплазмы в свое время сыграла важную роль; однако уже давно стало ясно, что протоплазма не однородна ни по своему химическому составу, ни по структуре, и этот термин постепенно вышел из употребления. В настоящее время главными компонентами клетки обычно считают ядро, цитоплазму и клеточные органеллы. Сочетание цитоплазмы и органелл практически соответствует тому, что имели в виду первые цитологи, говоря о протоплазме.

Основные свойства живых клеток

Изучение живых клеток пролило свет на их жизненно важные функции. Было установлено, что последние можно разбить на четыре категории: подвижность, раздражимость, метаболизм и размножение.

Подвижность проявляется в различных формах: 1) внутриклеточная циркуляция содержимого клетки; 2) перетекание, обеспечивающее перемещение клеток (например, клеток крови); 3) биение крошечных протоплазматических выростов – ресничек и жгутиков; 4) сократимость, наиболее развитая у мышечных клеток.

Раздражимость выражается в способности клеток воспринимать стимул и реагировать на него импульсом, или волной возбуждения. Эта активность выражена в наивысшей степени у нервных клеток.

Метаболизм включает все превращения вещества и энергии, протекающие в клетках.

Размножение обеспечивается способностью клетки к делению и образованию дочерних клеток. Именно способность воспроизводить самих себя и позволяет считать клетки мельчайшими единицами живого. Однако многие высокодифференцированные клетки эту способность утратили.

В конце 19 в. главное внимание цитологов было направлено на подробное изучение строения клеток, процесса их деления и выяснение их роли как важнейших единиц, обеспечивающих физическую основу наследственности и процесса развития.

Развитие новых методов. Вначале при изучении деталей строения клеток приходилось полагаться главным образом на визуальное исследование мертвого, а не живого материала. Необходимы были методы, которые позволяли бы сохранять протоплазму, не повреждая ее, изготавливать достаточно тонкие срезы ткани, проходящие и через клеточные компоненты, а также окрашивать срезы, чтобы выявлять детали клеточного строения. Такие методы создавались и совершенствовались в течение всей второй половины 19 в. Совершенствовался и сам микроскоп. К числу важных достижений в его устройстве следует отнести: осветитель, расположенный под столиком, для фокусировки пучка света; апохроматический объектив для корректировки недостатков окрашивания, искажающих изображение; иммерсионный объектив, дающий более четкое изображение и увеличение в 1000 раз и более.

Было также обнаружено, что основные красители, например гематоксилин, обладают сродством к содержимому ядра, а кислотные красители, например эозин, окрашивают цитоплазму; это наблюдение послужило основой для создания разнообразных методов контрастного или дифференциального окрашивания. Благодаря этим методам и усовершенствованным микроскопам постепенно накапливались важнейшие сведения о строении клетки, ее специализированных «органах» и различных неживых включениях, которые клетка либо сама синтезирует, либо поглощает извне и накапливает.

Закон генетической непрерывности. Фундаментальное значение для дальнейшего развития клеточной теории имела концепция генетической непрерывности клеток. В свое время Шлейден считал, что клетки образуются в результате своего рода кристаллизации из клеточной жидкости, а Шванн в этом ошибочном направлении пошел еще дальше: по его мнению, клетки возникали из некой «бластемной» жидкости, находящейся вне клеток.

Сначала ботаники, а затем и зоологи (после того как разъяснились противоречия в данных, полученных при изучении некоторых патологических процессов) признали, что клетки возникают только в результате деления уже существующих клеток. В 1858 Р.Вирхов сформулировал закон генетической непрерывности в афоризме «Omnis cellula e cellula» («Каждая клетка из клетки»). Когда была установлена роль ядра в клеточном делении, В. Флемминг (1882) перефразировал этот афоризм, провозгласив: «Omnis nucleus e nucleo» («Каждое ядро из ядра»). Одним из первых важных открытий в изучении ядра было обнаружение в нем интенсивно окрашивающихся нитей, названных хроматином. Последующие исследования показали, что при делении клетки эти нити собираются в дискретные тельца – хромосомы, что число хромосом постоянно для каждого вида, а в процессе клеточного деления, или митоза, каждая хромосома расщепляется на две, так что каждая клетка получает типичное для данного вида число хромосом. Следовательно, афоризм Вирхова можно распространить и на хромосомы (носители наследственных признаков), поскольку каждая из них происходит от предсуществующей.

В 1865 было установлено, что мужская половая клетка (сперматозоид, или спермий) представляет собой полноценную, хотя и высокоспециализированную клетку, а спустя 10 лет О. Гертвиг проследил путь сперматозоида в процессе оплодотворения яйцеклетки. И наконец, в 1884 Э. ван Бенеден показал, что в процессе образования как сперматозоида, так и яйцеклетки происходит модифицированное клеточное деление (мейоз), в результате которого они получают по одному набору хромосом вместо двух. Таким образом, каждый зрелый сперматозоид и каждая зрелая яйцеклетка содержат лишь половинное число хромосом по сравнению с остальными клетками данного организма, и при оплодотворении происходит просто восстановление нормального числа хромосом. В итоге оплодотворенная яйцеклетка содержит по одному набору хромосом от каждого из родителей, что является основой для наследования признаков и по отцовской, и по материнской линии. Кроме того, оплодотворение стимулирует начало дробления яйцеклетки и развитие нового индивида.

Представление о том, что хромосомы сохраняют свою идентичность и поддерживают генетическую непрерывность от одного поколения клеток к другому, окончательно сформировалось в 1885 (Рабль). Вскоре было установлено, что хромосомы качественно отличаются друг от друга по своему влиянию на развитие (Т.Бовери, 1888). Начали появляться также экспериментальные данные в пользу высказанной ранее гипотезы В.Ру (1883), согласно которой даже отдельные части хромосом влияют на развитие, структуру и функционирование организма.

Таким образом, еще до конца 19 в. было сделано два важных заключения. Одно состояло в том, что наследственность есть результат генетической непрерывности клеток, обеспечиваемой клеточным делением. Другое – что существует механизм передачи наследственных признаков, который находится в ядре, а точнее – в хромосомах. Было установлено, что благодаря строгому продольному расщеплению хромосом дочерние клетки получают совершенно такую же (как качественно, так и количественно) генетическую конституцию, как исходная клетка, от которой они произошли.

Законы наследственности

Второй этап в развитии цитологии как науки охватывает 1900–1935. Он наступил после того, как в 1900 были вторично открыты основные законы наследственности, сформулированные Г. Менделем в 1865, но не привлекшие к себе внимания и надолго преданные забвению. Цитологи, хотя и продолжали заниматься изучением физиологии клетки и такими ее органеллами, как центросома, митохондрии и аппарат Гольджи, основное внимание сосредоточили на строении хромосом и их поведении. Проводившиеся в это же время эксперименты по скрещиванию быстро увеличивали объем знаний о способах наследования, что привело к становлению современной генетики как науки. В результате возник «гибридный» раздел генетики – цитогенетика.

Достижения современной цитологии

Новые методы, особенно электронная микроскопия, применение радиоактивных изотопов и высокоскоростного центрифугирования, появившиеся после 1940-х годов, позволили достичь огромных успехов в изучении строения клетки. В разработке единой концепции физико-химических аспектов жизни цитология все больше сближается с другими биологическими дисциплинами. При этом ее классические методы, основанные на фиксации, окрашивании и изучении клеток под микроскопом, по-прежнему сохраняют практическое значение.

Цитологические методы используются, в частности, в селекции растений для определения хромосомного состава растительных клеток. Такие исследования оказывают большую помощь в планировании экспериментальных скрещиваний и оценке полученных результатов. Аналогичный цитологический анализ проводится и на клетках человека: он позволяет выявить некоторые наследственные заболевания, связанные с изменением числа и формы хромосом. Такой анализ в сочетании с биохимическими тестами используют, например, при амниоцентезе для диагностики наследственных дефектов плода.

Однако самое важное применение цитологических методов в медицине – это диагностика злокачественных новообразований. В раковых клетках, особенно в их ядрах, возникают специфические изменения, распознаваемые опытными патоморфологами.

Цитология является достаточно простым и высокоинформативным методом скрининговой диагностики различных проявлений папилломавируса. Это исследование проводится как у мужчин, так и у женщин. Однако в большей мере данный вид диагностики выполняется у женщин с различными заболеваниями шейки матки.

Результат исследования напрямую зависит от техники забора материала для исследования. У женщин рекомендуется проводить забор материала с поверхности вульвы, влагалища, шейки матки при помощи шпателя, ложечки Фолькмана или универсального пластикового зонда. Чтобы получить соскоб эпителия из цервикального канала, существует множество цервикальных щеток. Также существуют зонды, при помощи которых можно одновременно получить соскоб как из эндоцервикса, так и из экзоцервикса. Не будет лишним сказать, что исследование стоит проводить после исключения любых воспалительных процессов. Вначале марлевым тампоном удаляется слизь, вагинальные выделения, после чего происходит забор материала. Исследование можно выполнять в любой день цикла за исключением периовуляторного периода и менструации. Кроме того, цитологическое исследование нужно проводить не ранее чем через 2-ое суток после последнего полового акта, во время лечения инфекционно-воспалительных заболеваний (особенно если используются различные антисептики, вагинальные свечи и кремы, спермициды), а также не ранее 48 часов после проведения кольпоскопии, во время которой применялись растворы укуса и Люголя.

Материал наносится на предметное стекло ровным слоем, после чего происходит их фиксация, например, смесью Никифорова. Окраска выполняется по Папаниколау. Исследование цитологических мазков, окрашенных таким образом, считается эталонным и получило название Pap-smear test.

Правильно выполненный забор материала приводит к тому, что в исследуемом образце должно быть не менее 8000 – 15000 клеток.

Диагностика различных состояний шейки матки, оцененных во время проведения цитологического исследования, основывается на классификации Папаниколау. В ней различают:

1. 1-ый класс – это нормальные эпителиальные клетки.

2. 2-ой класс представляет собой эпителиальные клетки практически с нормальным строением, однако наблюдается незначительное увеличение ядер и появление метаплазированного эпителия.

3. 3–й класс характеризуется выраженными изменениями клеток в виде укрупненных ядер. Такое состояние называется дискариоз.

4. 4-ый класс – визуализация клеток, которым можно присвоить значение атипия.

5. 5-ый класс - это типичные раковые клетки.

Однако у классификации Папаниколау нет абсолютно точных критериев для диагностики папилломавируса, поэтому в последнее время трактовка результатов основывается на классификации Бетесда. На основании данных цитологического исследования во многом определяется тактика врача по ведению женщин.

На современном этапе внедряется так называемая жидкостная цитология, которая представляет собой забор материала в жидкий консервант. Далее из одной пробы выполняется типирование ВПЧ методом ПЦР и цитология.

Специфичным признаком наличия папилломавирусной инфекции при проведении цитологического исследования является определение койлоцитов. Койлоциты - это погибающие эпителиальные клетки, имеющие характерные изменения, вызванные нахождением в них вируса папилломы человека. Цитологически это клетка с оксифильной окрашиваемостью. Вокруг ядра имеется зона просветления, в цитоплазме – множество вакуолей, содержащих вирусные частицы. По периферии койлоцитов могут быть цитоплазматические фибриллы.

С момента обнаружения клеток, до того как было сформулировано современное положение клеточной теории, прошло почти 400 лет. Впервые клетку исследовал в 1665 г. естествоиспытатель из Англии Заметив на тонком срезе пробки ячеистые структуры, он дал им название клеток.

В свой примитивный микроскоп Гук еще не мог рассмотреть все особенности, но по мере совершенствования оптических приборов, появления методик окрашивания препаратов ученые все больше погружались в мир тонких цитологических структур.

Как появилась клеточная теория

Знаковое открытие, повлиявшее на дальнейший курс исследований и на современное положение клеточной теории, сделано в 30-х годах XIX века. Шотландец Р. Броун, изучая лист растения при помощи светового микроскопа, обнаружил в растительных клетках сходные округлые уплотнения, которые впоследствии назвал ядрами.

С этого момента появился важный признак для сопоставления между собой структурных единиц различных организмов, что стало основой выводов о единстве происхождения живого. Не зря даже современное положение клеточной теории содержит ссылку на данный вывод.

Вопрос о происхождении клеток был поставлен в 1838 году немецким ботаником Матиасом Шлейденом. Массово исследуя растительный материал, он отметил, что во всех живых растительных тканях присутствие ядер обязательно.

Его соотечественник зоолог Теодор Шванн сделал такие же выводы относительно тканей животных. Изучив работы Шлейдена и сопоставив множество растительных и животных клеток, он сделал заключение: несмотря на многообразие, все они имеют общий признак - оформленное ядро.

Клеточная теория Шванна и Шлейдена

Собрав воедино имеющиеся факты о клетке, Т. Шванн и М. Шлейден выдвинули главный постулат Он состоял в том, что все организмы (растения и животные) состоят из клеток, близких по строению.

В 1858 году было внесено еще одно дополнение в клеточную теорию. доказал, что организм растет за счет увеличения количества клеток путем деления исходных материнских. Нам это кажется очевидным, но для тех времен его открытие было весьма продвинутым и современным.

На тот момент современное положение клеточной теории Шванна в учебниках формулируется следующим образом:

  1. Все ткани живых организмов имеют клеточное строение.
  2. Клетки животных и растений образуются одним и тем же способом (делением клетки) и имеют сходное строение.
  3. Организм состоит из групп клеток, каждая из них способна к самостоятельной жизнедеятельности.

Став одним из важнейших открытий XIX века, клеточная теория заложила основу представления о единстве происхождения и общности эволюционного развития живых организмов.

Дальнейшее развитие цитологических знаний

Совершенствование исследовательских методов и оборудования позволило ученым значительно углубить знания о строении и жизнедеятельности клеток:

  • доказана связь структуры и функции как отдельных органелл, так и клеток в целом (специализация цитоструктур);
  • каждая клетка в отдельности демонстрирует все свойства, присущие живым организмам (растет, размножается, обменивается веществом и энергией с окружающей средой, подвижна в той или иной степени, адаптируется к изменениям и др.);
  • органеллы не могут по отдельности демонстрировать подобные свойства;
  • у животных, грибов, растений обнаруживаются одинаковые по строению и функциям органеллы;
  • все клетки в организме взаимосвязаны и работают слаженно, выполняя комплексные задачи.

Благодаря новым открытиям, положения теории Шванна и Шлейдена были уточнены и дополнены. Современный научный мир пользуется расширенными постулатами основополагающей теории в биологии.

В литературе можно встретить различное количество постулатов современной клеточной теории, наиболее полный вариант содержит пять пунктов:

  1. Клетка является наименьшей (элементарной) живой системой, основой строения, размножения, развития и жизнедеятельности организмов. Неклеточные структуры не могут называться живыми.
  2. Клетки появляются исключительно путем деления уже существующих.
  3. Химический состав и строение структурных единиц всех живых организмов сходны.
  4. Многоклеточный организм развивается и растет за счет деления одной/нескольких первоначальных клеток.
  5. Сходное клеточное строение организмов, населяющих Землю, свидетельствует о едином источнике их происхождения.

Первоначальные и современные положения клеточной теории во многом перекликаются. Углубленные и расширенные постулаты отражают современный уровень знаний по вопросу строения, жизни и взаимодействия клеток.

КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ

ЧАСТЬ I

1. К прокариотам относятся

1)

бактериофаги

2)

бактерии

3)

водоросли

4)

дрожжи

2. Единица роста и развития организма –

1)

ген

2)

хромосома

3)

клетка

4)

орган

3. К эукариотам относят

1)

кишечную палочку

2)

амебу

3)

холерный вибрион

4)

стрептококк

4. Клеточная теория обобщает представления о

1)

2)

сходстве строения организмов

3)

историческом развитии организмов

4)

единстве живой и неживой природы

5. В соответствии с клеточной теорией единицей роста и размножения организмов считают

1)

клетку

2)

особь

3)

ген

4)

гамету

6. Согласно клеточной теории, клетки всех организмов

1)

сходны по химическому составу

2)

одинаковы по выполняемым функциям

3)

имеют ядро и ядрышко

4)

имеют одинаковые органоиды

7. Из приведенных формулировок укажите положение клеточной теории.

1)

Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской гамет.

2)

Онтогенез повторяет историю развития своего вида.

3)

Дочерние клетки образуются в результате деления материнской.

4)

Половые клетки образуются в процессе мейоза.

8. Процессы жизнедеятельности у всех организмов протекают в клетке, поэтому её рассматривают как единицу

1)

размножения

2)

строения

3)

функциональную

4)

генетическую

9. Клетки прокариот, в отличие от клеток эукариот,

1)

не имеют плазматической мембраны

2)

не имеют оформленного ядра

3)

имеют в своём составе одномембранные органоиды

4)

содержат клеточную оболочку из целлюлозы

10. О единстве органического мира свидетельствует

1)

наличие ядра в клетках живых организмов

2)

клеточное строение организмов всех царств

3)

объединение организмов всех царств в систематические группы

4)

разнообразие организмов, населяющих Землю

11. Какая теория обосновала положение о структурно-функциональной единице живого?

1)

филогенеза

2)

клеточная

3)

эволюции

4)

эмбриогенеза

12. Растения, грибы, животные – это эукариоты, так как их клетки

1)

не имеют оформленного ядра

2)

не делятся митозом

3)

имеют оформленное ядро

4)

имеют ядерную ДНК, замкнутую в кольцо

13. Вывод о единстве органического мира позволяет сделать теория

1)

хромосомная

2)

эволюции

3)

клеточная

4)

гена

14. Организмы растений, животных, грибов и бактерий состоят из клеток – это свидетельствует о

1)

единстве органического мира

2)

разнообразии строения живых организмов

3)

связи организмов со средой обитания

4)

сложном строении живых организмов

15. Согласно клеточной теории клетка – это единица

1)

изменчивости

2)

наследственности

3)

эволюции органического мира

4)

роста и развития организмов

16. Клетку бактерии относят к группе прокариот, так как она не содержит

1)

органоидов движения

2)

клеточной оболочки

3)

многих органоидов и ядра

4)

плазматической мембраны

17. Клеточное строение организмов служит доказательством

1)

2)

взаимодействия организмов и среды обитания

3)

единства органического мира

4)

приспособленности организма к среде обитания

18. В организме человека ядро отсутствует в клетках

1)

эпителиальной ткани

2)

нервных узлов

3)

зрелых эритроцитов

4)

половых желёз

19. Что является структурно-функциональной единицей строения организмов всех царств?

1)

клетка

2)

хромосома

3)

ядро

4)

ДНК

20. Особенность прокариотической клетки – отсутствие в ней

1)

цитоплазмы

2)

клеточной мембраны

3)

немембранных органоидов

4)

оформленного ядра

21. Для прокариотической клетки характерно

1)

отсутствие цитоплазмы и оболочки

2)

отсутствие процесса фотосинтеза

3)

деление путём митоза

4)

наличие кольцевых ДНК в цитоплазме

22. Сходство химического состава клеток организмов разных царств свидетельствует о (об)

1)

целостности организмов

2)

единстве органического мира

3)

многообразии органического мира

4)

сложной организации строения организмов

23. Клетку считают единицей роста и развития организмов, так как

1)

она имеет сложное строение

2)

организм состоит из тканей

3)

число клеток увеличивается в организме путем митоза

4)

образуются гаметы путем мейоза

24. Сходство строения клеток организмов разных царств доказывает теория –

1)

эволюционная

2)

хромосомная

3)

клеточная

4)

генетическая

25. Клетки животных относят к группе эукариотных, так как они имеют

1)

хлоропласты

2)

плазматическую мембрану

3)

оболочку

4)

ядро, отделенное от цитоплазмы оболочкой

26. К прокариотам относят

1)

вирусы и бактериофаги

2)

бактерии и синезеленые

3)

водоросли и простейшие

4)

грибы и лишайники

27. Клетки прокариот, так же как и эукариот, имеют

1)

митохондрии

2)

плазматическую мембрану

3)

клеточный центр

4)

пищеварительные вакуоли

28. Сходство химического состава, клеточного строения организмов – доказательство

1)

единства и общности происхождения органического мира

2)

многообразия растительного и животного мира

3)

эволюции органического мира

4)

постоянства живой природы

29. «Сходством по строению, химическому составу, обмену веществ обладают клетки всех организмов»  это положение

1)

гипотезы возникновения жизни

2)

клеточной теории

3)

закона гомологических рядов

4)

закона независимого распределения генов

30. О сходстве клеток эукариот свидетельствует наличие в них

1)

ядра

2)

пластид

3)

оболочки из клетчатки

4)

вакуолей с клеточным соком

31. К прокариотным относят клетки

1)

животных

2)

цианобактерий

3)

грибов

4)

растений

32. Клетки прокариот, в отличие от клеток эукариот, не имеют

1)

хромосом

2)

клеточной оболочки

3)

ядерной мембраны

4)

плазматической мембраны

33. Эукариоты – это организмы, в клетках которых

1)

отсутствуют митохондрии

2)

ядрышки находятся в цитоплазме

3)

ядерная ДНК образует хромосомы

4)

отсутствуют рибосомы

34. В клетках каких организмов ядерное вещество расположено в цитоплазме?

1)

низших растений

2)

бактерий и цианобактерий

3)

одноклеточных животных

4)

плесневых грибов и дрожжей

35. Клетка многоклеточного животного, в отличие от клетки простейшего,

1)

покрыта оболочкой из клетчатки

2)

выполняет все функции организма

3)

выполняет определенную функцию

4)

представляет собой самостоятельный организм

36. В клетке происходит синтез и расщепление органичес­ких веществ, поэтому её называют единицей

1)

строения

2)

жизнедеятельности

3)

роста

4)

размножения

37. В состав всех живых организмов входят нуклеиновые кислоты, что свидетельствует о

1)

многообразии живой природы

2)

единстве органического мира

3)

приспособленности организмов к факторам среды

4)

взаимосвязи организмов в природных сообществах

38. Немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн, обобщив идеи разных ученых, сформулировали

1)

закон зародышевого сходства

2)

хромосомную теорию наследственности

3)

клеточную теорию

4)

закон гомологических рядов

39.О единстве органического мира свидетельствует

1)

сходство особей одного вида

2)

клеточное строение организмов

3)

4)

существование огромного разнообразия видов в природе

40. «Размножение клеток происходит путём их деления…» – положение теории

1)

онтогенеза

2)

клеточной

3)

филогенеза

4)

мутационной

41. Развитие организмов из одной клетки – свидетельство

1)

взаимосвязи организмов и среды обитания

2)

единства органического мира

3)

единства живой и неживой природы

4)

многообразия органического мира

42. Сходство строения и жизнедеятельности клеток всех организмов свидетельствует о (об) их

1)

родстве

2)

многообразии

3)

эволюционном процессе

4)

приспособленности

43. Что служит доказательством единства органического мира?

1)

специализация клеток в многоклеточных организмах

2)

сходство в строении клеток организмов разных царств

3)

жизнь организмов в природных и искусственных сообществах

4)

способность организмов к воспроизведению

44. Укажите положение клеточной теории.

1)

Оплодотворение представляет собой процесс соединения мужской и женской клеток.

2)

Аллельные гены в процессе мейоза оказываются в разных половых клетках.

3)

Клетки всех организмов сходны по химическому составу и строе­нию.

4)

Онтогенез – это развитие организма с момента оплодотворения яйцеклетки до смерти организма.

45. К эукариотическим относят клетки

1)

клубеньковых бактерий

2)

цианобактерий

3)

растений

4)

кишечной палочки

46. Почему одноклеточных животных относят к эукариотам?

1)

имеют оформленное ядро

2)

содержат кольцевую хромосому

3)

синтезируют на рибосомах белки

4)

окисляют органические вещества и запасают АТФ

47. Вывод о родстве растений и животных можно сделать на основании

1)

хромосомной теории

2)

закона сцепленного наследования

3)

теории гена

4)

клеточной теории

48. К эукариотам относят клетки

1)

бактерий

2)

вирусов

3)

животных

4)

бактериофагов

49. Организмы состоят из клеток, поэтому их считают единицами

1)

развития

2)

размножения

3)

жизнедеятельности

4)

строения

50. Клетка – единица роста и развития организма, так как

1)

в ней хранится наследственная информация

2)

из клеток состоят ткани

3)

она способна к делению

4)

в ней имеется ядро

51. Эукариоты – это организмы, в клетках которых

1)

ядерное вещество не отделено от цитоплазмы

2)

одна кольцевая хромосома

3)

отсутствуют многие органоиды

4)

ядро отделено от цитоплазмы оболочкой

52. Организмы, клетки которых имеют обособленное ядро, - это

1)

вирусы

2)

прокариоты

3)

эукариоты

4)

бактерии

53. Отсутствие в клетке митохондрий, комплекса Гольджи, ядра указывает на её принадлежность к

1)

эукариотам

2)

прокариотам

3)

вирусам

4)

бактериофагам

54. Клетка – единица строения и жизнедеятельности

1)

вируса табачной мозаики

2)

возбудителя СПИДа

3)

бактерии кишечной палочки

4)

белой планарии

5)

обыкновенной амебы

6)

бактериофага

55. Основные положения клеточной теории позволяют сделать выводы о

1)

влиянии среды на приспособленность

2)

родстве организмов

3)

происхождении растений и животных от общего предка

4)

развитии организмов от простого к сложному

5)

сходном строении клеток всех организмов

6)

возможности самозарождения жизни из неживой материи

56. Сходное строение клеток растений и животных – доказательство

1)

их родства

2)

общности происхождения организмов всех царств

3)

происхождения растений от животных

4)

усложнения организмов в процессе эволюции

5)

единства органического мира

6)

многообразия организмов

ЧАСТЬ II

57. Почему бактерии нельзя отнести к эукариотам?

58 . Какое значение для формирования научного мировоззрения имело создание клеточной теории М. Шлейденом и Т. Шванном?