مطالعه کوچکترین ساختارهای موجودات زنده تنها پس از اختراع میکروسکوپ ممکن شد، یعنی. پس از سال 1600. اولین توصیف و تصاویر سلول ها در سال 1665 توسط گیاه شناس انگلیسی R. Hooke ارائه شد: با بررسی بخش های نازک چوب پنبه خشک شده، او دریافت که آنها "از جعبه های زیادی تشکیل شده اند." هوک هر یک از این جعبه ها را یک سلول ("حفظه") نامید. محقق ایتالیایی M. Malpighi (1674)، دانشمند هلندی A. van Leeuwenhoek، و انگلیسی N. Gru (1682) به زودی اطلاعات زیادی را ارائه کردند که ساختار سلولی گیاهان را نشان می داد. با این حال، هیچ یک از این ناظران متوجه نشدند که ماده واقعاً مهم، ماده ژلاتینی است که سلول‌ها را پر می‌کند (که بعداً پروتوپلاسم نامیده شد)، و «سلول‌هایی» که برای آنها بسیار مهم به نظر می‌رسند صرفاً جعبه‌های سلولزی بی‌جانی هستند که حاوی این ماده هستند. تا اواسط قرن نوزدهم. در آثار تعدادی از دانشمندان، آغاز یک "نظریه سلولی" خاص به عنوان یک اصل ساختاری کلی از قبل قابل مشاهده بود. در سال 1831، R. Brown وجود یک هسته را در یک سلول ثابت کرد، اما نتوانست اهمیت کشف خود را درک کند. بلافاصله پس از کشف براون، چندین دانشمند متقاعد شدند که هسته در یک پروتوپلاسم نیمه مایع غوطه ور شده است که سلول را پر کرده است. در ابتدا، فیبر واحد اساسی ساختار بیولوژیکی در نظر گرفته شد. با این حال، در حال حاضر در آغاز قرن 19th. تقریباً همه شروع به شناخت ساختاری کردند که به آن حباب، گلبول یا سلول می گفتند، به عنوان یک عنصر ضروری از بافت های گیاهی و جانوری. نووسیبیرسک نصب نظارت تصویری در خانه قیمت brondavideo

ایجاد نظریه سلولی مقدار اطلاعات مستقیم در مورد سلول و محتویات آن پس از سال 1830، زمانی که میکروسکوپ های بهبود یافته ظاهر شدند، به شدت افزایش یافت. سپس، در سال 1838-1839، آنچه "سکته نهایی استاد" نامیده می شود اتفاق افتاد. M. Schleiden گیاه شناس و T. Schwann آناتومیست تقریباً به طور همزمان ایده یک ساختار سلولی را مطرح کردند. شوان اصطلاح «نظریه سلولی» را ابداع کرد و این نظریه را به جامعه علمی معرفی کرد. طبق نظریه سلولی، همه گیاهان و جانوران از واحدهای مشابه تشکیل شده اند - سلول هایی که هر یک از آنها تمام ویژگی های یک موجود زنده را دارند. این نظریه به سنگ بنای تمام تفکرات بیولوژیکی مدرن تبدیل شده است.

کشف پروتوپلاسم در ابتدا به طور غیر شایسته ای توجه زیادی به دیوارهای سلول شد. با این حال، F. Dujardin (1835) ژله زنده را در موجودات تک سلولی و کرم ها توصیف کرد و آن را "سارکودا" (یعنی "شبیه گوشت") نامید.

این ماده چسبناک به نظر او دارای تمام خواص موجود زنده بود. شلایدن همچنین یک ماده ریزدانه را در سلول های گیاهی کشف کرد و آن را "لزج گیاهی" نامید (1838). هشت سال بعد، G. von Mol از اصطلاح "پروتوپلاسم" استفاده کرد (در سال 1840 توسط J. Purkinje برای تعیین ماده ای که جنین های حیوانی در مراحل اولیه رشد از آن تشکیل می شوند) استفاده کرد و اصطلاح "مخاط گیاهی" را با آن جایگزین کرد. در سال 1861، M. Schultze کشف کرد که سارکودا در بافت های حیوانات بالاتر نیز یافت می شود و این ماده هم از نظر ساختاری و هم از نظر عملکردی مشابه به اصطلاح است. پروتوپلاسم گیاهی برای این «مبنای فیزیکی زندگی»، همانطور که تی. هاکسلی بعدها آن را تعریف کرد، اصطلاح کلی «پروتوپلاسم» به کار گرفته شد. مفهوم پروتوپلاسم در زمان خود نقش مهمی داشت. با این حال، مدتها بود که مشخص شده بود که پروتوپلاسم نه از نظر ترکیب شیمیایی و نه از نظر ساختار همگن نیست و این اصطلاح به تدریج از بین رفت. در حال حاضر، اجزای اصلی سلول معمولاً هسته، سیتوپلاسم و اندامک های سلولی در نظر گرفته می شوند. ترکیب سیتوپلاسم و اندامک‌ها عملاً با آنچه اولین سیتولوژیست‌ها هنگام صحبت از پروتوپلاسم در ذهن داشتند مطابقت دارد.

مقالات دیگر:

به دلیل مسدود کننده تبلیغات، برخی از عملکردهای سایت ممکن است به درستی کار نکنند! لطفا مسدود کننده تبلیغات خود را در این سایت غیرفعال کنید.

تاریخچه کشف و مطالعه سلول. نظریه سلولی

مردم پس از اختراع میکروسکوپ از وجود سلول ها مطلع شدند. اولین میکروسکوپ بدوی توسط آسیاب شیشه هلندی Z. Jansen (1590) با اتصال دو عدسی به یکدیگر اختراع شد.

فیزیکدان و گیاه شناس انگلیسی، آر. هوک، با بررسی بخشی از چوب پنبه بلوط چوب پنبه ای، دریافت که از سلول هایی شبیه به لانه زنبوری تشکیل شده است که آنها را سلول نامید (1665). بله، بله ... این همان هوک است که نامش به قانون شناخته شده فیزیکی داده شده است.

برنج. "بریدن درخت چوب پنبه از کتاب رابرت هوک، 1635-1703"

در سال 1683، محقق هلندی A. Van Leeuwenhoek، با بهبود میکروسکوپ، سلول های زنده را مشاهده کرد و باکتری ها را برای اولین بار توصیف کرد.

دانشمند روسی کارل بائر در سال 1827 تخم پستانداران را کشف کرد. با این کشف، او ایده قبلی پزشک انگلیسی دبلیو هاروی را تأیید کرد که همه موجودات زنده از یک تخم مرغ رشد می کنند.

هسته اولین بار توسط زیست شناس انگلیسی R. Brown (1833) در سلول های گیاهی کشف شد.

آثار دانشمندان آلمانی: M. Schleiden گیاه شناس و T. Schwann جانورشناس، برای درک نقش سلول در طبیعت زنده اهمیت زیادی داشت. آنها اولین کسانی بودند که فرموله کردند نظریه سلولی، که نکته اصلی آن بیان می شد که همه موجودات اعم از گیاهان و جانوران از ساده ترین ذرات - سلول ها تشکیل شده اند و هر سلول یک کل مستقل است. با این حال، در بدن سلول ها با هم عمل می کنند و یک وحدت هماهنگ را تشکیل می دهند.

بعداً در نظریه سلولیاکتشافات جدید اضافه کرد در سال 1858، دانشمند آلمانی R. Virchow ثابت کرد که تمام سلول ها از سلول های دیگر با تقسیم سلولی تشکیل می شوند: "هر سلول از یک سلول".

نظریه سلولی به عنوان مبنایی برای ظهور در قرن 19 بود.

تاریخچه کشف هسته سلول

علم سیتولوژی تا پایان قرن نوزدهم. به لطف پیچیدگی فناوری میکروسکوپی، اجزای ساختاری سلول ها و روند تقسیم آنها کشف و مطالعه شد. میکروسکوپ الکترونی امکان مطالعه بهترین ساختار سلول ها را فراهم کرد. شباهت شگفت انگیزی در ساختار ظریف سلول های نمایندگان تمام پادشاهی های طبیعت زنده یافت شد.

مفاد اصلی نظریه سلولی مدرن:

• یک سلول واحد ساختاری و عملکردی همه موجودات زنده و همچنین واحد رشد است.
• سلول ها ساختار غشایی دارند.
• هسته - بخش اصلی سلول یوکاریوتی؛
• سلول ها فقط با تقسیم تکثیر می شوند.
• ساختار سلولی موجودات نشان می دهد که گیاهان و حیوانات منشأ مشترکی دارند.

1. سیتوپلاسم2. عملکرد سیتوپلاسم یا نقش سیتوپلاسم در سلول 3. ساختار سیتوپلاسم 4. حرکت سیتوپلاسم 5. اندامک های سیتوپلاسمی 6. ترکیب سیتوپلاسم

سیتوپلاسم- این محیط داخلی سلول است که توسط غشای سلولی محدود می شود، به جز هسته و واکوئل. قبلا گفته می شد که سلول 80 درصد از آب تشکیل شده است. یکی از ویژگی های ساختار سیتوپلاسم سلول این است که بیشتر ساختار آب سلول روی سیتوپلاسم می افتد. بخش جامد سیتوپلاسم شامل پروتئین ها، کربوهیدرات ها، فسفولیپیدها، کلسترول و سایر ترکیبات آلی حاوی نیتروژن، نمک های معدنی، اجزاء به شکل قطرات گلیکوژن (در سلول های حیوانی) و سایر مواد است.

§ 10. تاریخچه کشف سلول. ایجاد نظریه سلولی

تقریباً تمام فرآیندهای متابولیسم سلولی در سیتوپلاسم انجام می شود. سیتوپلاسم همچنین حاوی مواد مغذی ذخیره و مواد زائد نامحلول فرآیندهای متابولیک است.

وظایف سیتوپلاسم یا نقش سیتوپلاسم:
1. تمام قسمت های سلول را به یک کل متصل کنید.
2. فرآیندهای شیمیایی در آن صورت می گیرد;
3. مواد را حمل می کند.
4. یک عملکرد پشتیبانی را انجام می دهد.

به ویژگی های ساختاری سیتوپلاسمممکن است شامل موارد زیر باشد:
1. ماده چسبناک بی رنگ;
2. در حرکت دائمی است.
3. حاوی ارگانوئیدها (اجزای ساختاری دائمی و اجزای سلولی و سلول های ساختاری غیر دائمی) است.
4. آخال ها می توانند به صورت قطره (چربی) و غلات (پروتئین و کربوهیدرات) باشند.

با استفاده از مثالی از ساختار یک سلول گیاهی یا یک سلول حیوانی می توانید ببینید که سیتوپلاسم چگونه است.

حرکت سیتوپلاسم در سلول عملاً پیوسته است. خود حرکت سیتوپلاسم به دلیل اسکلت سلولی یا بهتر بگوییم به دلیل تغییر شکل اسکلت سلولی انجام می شود.

همه ارگانوئیدهای واقع در سلول را می توان به ارگانوئیدهای سیتوپلاسم سلول نسبت داد، زیرا همه آنها در داخل سیتوپلاسم قرار دارند. تمام ارگانوئیدها در سیتوپلاسم در حالت متحرک هستند و به دلیل اسکلت سلولی می توانند حرکت کنند.

ترکیب سیتوپلاسم شامل:
1. آب تقریباً 80٪;
2. پروتئین حدود 10%;
3. لیپیدها حدود 2%;
4. نمک های آلی حدود 1%;
5. نمک های معدنی 1%;
6. RNA تقریباً 0.7٪;
7. DNA تقریباً 0.4٪.
ترکیب نامگذاری شده سیتوپلاسم برای سلولهای یوکاریوتی معتبر است.

قبل از کشف سلول، میکروسکوپ در پایان قرن شانزدهم اختراع شد (Z. Jansen).

اولین کسی که سلول ها را دید آر. هوک (1665) بود. او با کمک یک دستگاه ذره بین، بخش های بافتی موجودات زنده را بررسی کرد. روی برش چوب پنبه گیاهی، او ساختار سلولی را دید و سلول های منفرد را سلول نامید. هوک معتقد بود که خود سلول ها پوچی هستند و محتویات موجود زنده در یک قاب (دیواره سلولی) محصور شده است.

کمی بعد، A. Leeuwenhoek با استفاده از یک میکروسکوپ پیشرفته‌تر، دقیقاً محتویات سلول‌ها از جمله باکتری‌ها را دید.

در سال 1827، K. Baer یک تخمک را کشف کرد، بنابراین این فرض را اثبات کرد که همه موجودات زنده از یک سلول رشد می کنند.

چند سال بعد، هسته موجود در سلول کشف شد (R. Brown).

T. Schwann با خلاصه کردن اکتشافات قبلی، اولین نسخه از نظریه سلولی را توسعه داد که وحدت ساختار سلولی گیاهان و حیوانات را ثابت کرد. با این حال، در نظریه سلولی شوان یک فرض اشتباه وجود داشت که از محقق سلول دیگری - M. Schleiden - به عاریت گرفته شد. هر دو دانشمند معتقد بودند که سلول ها را می توان از ساختارها و مواد غیر سلولی تشکیل داد.

در اواسط قرن نوزدهم، R.

باز شدن سلول

ویرچو ثابت کرد که همه سلول ها فقط از سلول های دیگر با تقسیم آنها ("هر سلول از یک سلول") تشکیل می شوند.

در همان زمان، علم سیتولوژی به وجود می آید که ساختار و فرآیندهای سلولی را مطالعه می کند.

در نیمه دوم قرن نوزدهم، بسیاری از اجزای سلول کشف شد و نقش هسته در تقسیم سلولی مورد توجه قرار گرفت.

در نیمه اول قرن بیستم، ساختارهای سلولی کوچکتر دیگری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی کشف شد. مشخص شد که سلول های موجودات مختلف و بافت های مختلف اشتراکات زیادی دارند.

تاریخ زیست شناسی از دوران باستان تا آغاز قرن بیستم

Blyakher L.Ya.

مطالعه میکروسکوپی ساختار و تکامل ارگانیسم ها

مسکو، "علم"، 1972

اولین توصیف سلول ها

ایده گسستگی موجودات جانوری و گیاهی، یعنی ساختن آنها از قسمت‌های مجزا، که به آن «سلول» (R. Hooke)، سپس «کیسه» یا «حباب» (M. Malpighi، N. Gru) می‌گویند. سپس "دانه ها" (K. Wolf)، برای مدت طولانی عاری از محتوای خاص باقی ماندند، زیرا هیچ چیز در مورد ماهیت این تشکیلات شناخته شده نبود. توصیفات F. Fontana (1781)، که هسته ها و حتی هسته ها را در سلول های پوست مارماهی دید و به تصویر کشید، مورد توجه قرار نگرفت. فونتانا البته از درک معنا و اهمیت مشاهدات خود دور بود. حتی در آغاز قرن نوزدهم. دیدگاه های انتزاعی به ساختار میکروسکوپی بدن های سازمان یافته گسترش داده شد. به عنوان مثال، در "کتاب درسی فلسفه طبیعی" (1809) توسط L. Oken، اجسام زنده به عنوان تجمع ذرات توصیف شده اند که او آنها را "بلورهای آلی"، "حباب های مخاطی"، "نقاط آلی"، "حباب های گالوانیکی" نامیده است. و حتی "سیلیات" می کند.

اختراع میکروسکوپ آکروماتیک و بهبود مستمر قابلیت‌های نوری آن امکان نزدیک شدن به مطالعه ساختار واقعی سلول‌ها، در درجه اول سلول‌های گیاهی را فراهم کرد. در ابتدا، آنها موفق شدند قابل توجه ترین شکل گیری ساختاری را در آنها ببینند - پوسته. صحبت در مورد گسستگی واقعی بدن گیاهان عالی تنها پس از آن امکان پذیر شد که در سال 1812 گیاه شناس آلمانی Moldengauer موفق شد سلول های سازنده آنها را با خیساندن از یکدیگر جدا کند.

کشف هسته

وزیکول جنینی پورکین. از کار پورکین در مورد توسعه تخم مرغ (1825)

هسته سلولی که فونتانا برای اولین بار آن را در سلول های حیوانی دید، در سال 1825 در یک تخم مرغ هچ نشده (J. Purkin) و در 1831-1832 در سلول های گیاهی (F. Mirbel) دوباره کشف شد. R. Brown (1833) نشان داد که هسته جزء ضروری هر سلول است. اصطلاح "هسته" و "هسته" توسط شاگرد پورکینی G. Valentin معرفی شد. با این حال، پورکین و همکارانش هیچ ایده ای در مورد اهمیت این تشکیلات نداشتند. به زودی هسته سلول توجه F. Meyen (1828)، M. Schleiden (1838) و T. Schwann (1839) را به خود جلب کرد. این شلایدن است که صاحب نظریه نادرست نئوژنز سلولی است، که در آن اهمیت تعیین کننده ای به هسته می دهد، بنابراین آن را سیتوبلاست (عامل تشکیل دهنده سلول) می نامد.

ایجاد نظریه سلولی

نوبت دهه 30 و 40 قرن نوزدهم. با یک تعمیم اساسی به نام نظریه سلول مشخص شد. اف. انگلس در مورد دستاوردهای علوم طبیعی در نیمه اول و اواسط قرن نوزدهم در وهله اول «سه کشف بزرگ» را مطرح کرد: همراه با اثبات بقای و تبدیل انرژی و نظریه تکاملی داروین، انگلس نظریه سلولی را نامید. او نوشت: «پرده اسرار آمیزی که فرآیند ظهور و رشد و ساختار موجودات را در بر گرفته بود، کنده شد. معجزه ای که تا آن زمان غیرقابل درک بود، به شکل فرآیندی ظاهر شد که طبق قانونی اساساً برای همه موجودات چند سلولی یکسان بود.

تئوری سلولی، یعنی دکترین سلول ها به عنوان تشکیلاتی که اساس ساختار موجودات گیاهی و جانوری را تشکیل می دهند، به تدریج تهیه شد. موادی برای این تعمیم در مطالعات جی. پورکین و شاگردانش، به ویژه جی. والنتین، در آثار مکتب آی. مولر، به ویژه در آثار جی. هنله، جمع آوری شد. E. Gurlt (1835) سلول های لایه Malpighian اپیدرم را با سلول های گیاهی و سلول های قرنیه - A. دان (1837). در عین حال، تفاوت بین سلول های موجودات گیاهی و جانوری بارها مورد توجه قرار گرفته است. حتی پورکینت که به فرمول‌بندی نظریه سلول نزدیک شد، معتقد بود که «دانه‌هایی» که بافت‌های حیوانی را می‌سازند با «سلول‌های» گیاهان یکسان نیستند، زیرا در سلول‌های گیاهی یک ویژگی متمایز مهم غشای اطراف سلول است. حفره، و در حیوانات سلول های فاقد پوسته قابل توجه و پر از محتویات دانه ای است.

تی.

17. تاریخچه کشف سلول

در مقالاتی که به تاریخچه نظریه سلولی اختصاص داده شده است، برای مدت طولانی این ادعا مطرح شده بود که حتی اکنون نیز هر از چند گاهی تکرار می شود، که دکترین سلول ها به عنوان تشکیلات ساختاری مشترک گیاهان و حیوانات به همان اندازه متعلق به گیاه شناس M. Schleiden و جانورشناس T. Schwann. با این حال، در پایان قرن گذشته، M. Heidenhain، و بعدها F. Studnichka، و به ویژه بافت شناس شوروی و مورخ نظریه سلولی ZS Katsnelson با اطمینان کامل نشان دادند که نقش شلیدن و شوان در ایجاد نظریه سلولی. نابرابر بود بنیانگذار واقعی این نظریه را باید شوان دانست که علاوه بر نتایج تحقیقات خود، از مشاهدات پورکینت و شاگردانش شلایدن و تعدادی دیگر از گیاه شناسان و جانورشناسان استفاده کرد.

نظریه سلولی شوان شامل سه تعمیم اصلی است - نظریه تشکیل سلول، شواهدی از ساختار سلولی همه اندام ها و قسمت های بدن، و گسترش این دو اصل به رشد و نمو حیوانات و گیاهان.

امکان مقایسه سلول‌های گیاهی و جانوری و تشخیص تطابق کامل (هومولوژی) بین سلول‌های گیاهی و حیوانی، نتیجه دو مفاد بود که شوانل از آن پیروی کرد. او، همراه با شلیدن، اولاً پذیرفت که سلول ها تشکیلات توخالی و حباب مانند هستند و ثانیاً، در هر دو قلمرو طبیعت، سلول ها از یک ماده غیر سلولی بدون ساختار در داخل یا بین سلول ها به وجود می آیند. شوان دومی را سیتوبلاستما نامید. 3. اس. کاتزنلسون عقیده ای متناقض و در عین حال درست بیان کرد که این دیدگاه های نادرست در مورد ماهیت سلول ها و نحوه پیدایش آنها بود که به شوان اجازه داد شباهت های آنها را در گیاهان و حیوانات ببیند، در حالی که دیدگاه صحیح تری نسبت به حیوانات. سلول ها به عنوان سازندهای متشکل از ماده دانه ای و بر خلاف سلول های گیاهی، به طور معمول، بدون غشا، که توسط پورکینت ایجاد شده است، او را از ایده همسانی سلولی در گیاهان و حیوانات منحرف می کند.

شوان نظریه سلول را به عنوان یک تعمیم بیولوژیکی گسترده در کلمات زیر بیان کرد: "توسعه این موضع که برای همه مشتقات آلی یک اصل کلی برای تشکیل وجود دارد و اینکه تشکیل سلول چنین است... را می توان نام نظریه سلولی گذاشت. "

کشف پروتوپلاسم

توسعه بیشتر نظریه سلولی با مطالعه ساختار داخلی سلول ها همراه بود. پورکینت ماده اصلی سلول ها را حداقل در رابطه با جنین حیوانات "پروتوپلاسم" نامید و دوژاردین اصطلاح سارکودا را برای اشاره به این ماده اساسی معرفی کرد که در ابتدا آن را محتویات ساده ترین حیوانات - ریزوپودها، تاژکداران و مژکداران نامید. .

همانطور که قبلاً در فصل 20 ذکر شد، در اواخر دهه 30 و اوایل دهه 40، دو دیدگاه در مورد ساختار تک یاخته ها وجود داشت. X. Ehrenberg (1838) از این ایده دفاع کرد که مژک داران ساختار پیچیده ای دارند که با ساختار حیوانات چند سلولی قابل مقایسه است. اشتباه ارنبرگ به این نکته خلاصه می‌شود که او خیلی ساده مژک‌ها را با حیوانات چند سلولی مقایسه کرد و نتوانست ثابت کند که «معده‌های» متعدد مژک‌دارانی که توسط او توصیف شده است در واقع تشکیلات غیر دائمی هستند، اما واکوئل‌های گوارشی ظاهر و ناپدید می‌شوند. بعدها، چندین دهه پس از ارنبرگ، مشخص شد که ساختار مژک داران واقعاً می تواند بسیار پیچیده باشد.

برخلاف نظر ارنبرگ، دوژاردین از ساختار ابتدایی مژگان ها و سایر موجودات تک سلولی دفاع کرد که به نظر او از یک سارکد تشکیل شده و فاقد هر گونه اندام هستند. ساده ترین حیوانات چند سلولی از بقیه، توسط جانورشناس آلمانی K. Siebold، نویسنده "کتاب درسی آناتومی مقایسه ای حیوانات بی مهرگان" (1848) جدا شد. با این حال، تنها پس از آثار M. Schulpe، A. Kölliker و، به ویژه، E. Haeckel، این ایده به طور جهانی شناخته شد که بدن تک یاخته ها (پرتوزوآ) از یک سلول تشکیل شده است که مربوط به سلول های بی شماری است، که بدن از آنها تشکیل شده است. حیوانات دیگر ساخته شده است، به نام چند سلولی.

ماده نیمه مایع و دانه‌ای که به گفته دوژاردین بدن ساده‌ترین حیوانات را پر می‌کند، در سلول‌های گیاهی نیز دیده می‌شود. این محتوای سلول های گیاهی در دوره قبل از ایجاد نظریه سلولی توسط F. Meyen و M. Schleiden کشف شد، اما آنها حامل خواص حیاتی سلول را در آن مشاهده نکردند. این کار بعداً انجام شد، زمانی که هوگو فون مول در اثر خود «در مورد حرکت آب درون سلول» (1846)، بر اساس مشاهدات، ثابت کرد که پروتوپلاسم توانایی حرکت مستقل را دارد. مشاهدات Mohl بر روی سلول های گیاهی توسط F. Cohn (1850) و N. Pringsheim (1854) تأیید شد. کوهن استدلال کرد که از نظر خواص نوری، فیزیکی و شیمیایی، کد کپکد یا ماده انقباضی سلول‌های جانوری، کاملاً با پروتوپلاسم سلول‌های گیاهی مطابقت دارد. F. Leydig در کتاب درسی بافت شناسی انسان و حیوان (1857) این ایده را بیان کرد که پوسته ای که قبلاً جزء ضروری و ضروری سلول در نظر گرفته می شد اغلب می تواند وجود نداشته باشد و اجزای اصلی ساختاری سلول عبارتند از: پروتوپلاسم و هسته

اولین فرضیات در مورد تشکیل سلول ها

یکی از پایه های تئوری سلولی، ایده ای بود که شلیدن بیان کرد و شوان آن را درک کرد، در مورد تشکیل آزاد سلول ها از یک ماده بدون ساختار که در داخل سلول ها (نظر شلیدن) یا خارج از آنها به شکل یک سلول تشکیل دهنده خاص است. ماده یا سیتوبلاستما (نظر شوان). این ایده ها در مورد روش تشکیل سلول با نظرات P. Turpin (1827) در مورد این موضوع تفاوت چندانی نداشت، که معتقد بود دانه هایی که در سطح داخلی غشای سلولی ظاهر می شوند به سلول های جوان تبدیل می شوند و چنین فرآیند سلولی شکل گیری می تواند به طور نامحدود تکرار شود.

در سال 1833 رفیق مول دیدگاهی به همان اندازه بی‌اساس بیان کرد که سلول‌های جدید "بدون ارتباط ارگانیک با یکدیگر و با ارگانیسم مادر... از یک توده دانه‌ای ابری معلق در شیره سلولی به وجود می‌آیند."

کشف تقسیم سلولی

همزمان با مقاله شلایدن، که شوان را به فکر کردن روشی جهانی برای تشکیل سلول برانگیخت و در نتیجه نقش مهمی در ایجاد نظریه سلولی ایفا کرد، کار مول "درباره توسعه روزنه ها" (1838) منتشر شد که تقسیم بندی را شرح می دهد. سلول های در نظر گرفته شده برای تشکیل سلول های نگهبان روزنه. همانطور که از نقاشی های کار ذکر شده بر می آید، مول نه در سلول های روزنه ها و نه در سلول های مادر اسپورهای Anthoceros که تقسیم آن را یک سال بعد توضیح داد، هسته ای ندید. در آغاز دهه 1940، دانش واقعی در مورد نحوه منشاء سلول ها به قدری ناچیز بود که ظهور توصیفات خارق العاده از این پدیده ها تعجب آور نیست. بنابراین، A. Griesbach (1844) استدلال کرد که سلول‌های جوان از پایه‌های سلول‌های قدیمی که آزادانه در شیره شیره شناور هستند رشد می‌کنند، و G. Carsten (1843) منشاء درون‌زای سلول‌ها را با نوع «جاسازی» مکرر سلول‌های متوالی پذیرفت. نسل ها به یکدیگر Schleiden و Schwann از آثار منتشر شده قبلی Dumortier (1832) و Mol (1835) که تولید مثل سلول های جلبک رشته ای را با تقسیم توصیف می کردند، آگاه بودند، اما آنها به این توصیفات اهمیتی ندادند.

از آغاز دهه 1940، گیاه شناسان (N. I. Zheleznov، F. Unger، K. Naegeli) و جانورشناسان (R. Remak، A. Kölliker، N. A. Warnek) به شدت با نظریه شکل گیری سلول شلیدن- شوان مخالفت کردند. تحقیقات آنها یک تعمیم را تهیه کرد که توسط آسیب شناس مشهور آلمانی R. Virchow در قالب یک قصیده فرموله شده بود: omnis cellula e cellula [هر سلول (فقط از یک سلول می آید)].

1. کشف سلول متعلق به کیست؟ نویسنده و بنیانگذار نظریه سلولی کیست؟ چه کسی نظریه سلول را با این اصل تکمیل کرد: "هر سلول از یک سلول است"؟

R. Virchow، R. Brown، R. Hooke، T. Schwann، A. van Leeuwenhoek.

کشف سلول متعلق به آر. هوک است.

R. Virchow نظریه سلولی را با اصل "هر سلول از یک سلول است" تکمیل کرد.

2. چه دانشمندانی سهم قابل توجهی در توسعه ایده ها در مورد سلول داشته اند؟ دستاوردهای هر کدام را فهرست کنید.

● R. Hooke - دهانه سلول.

● A. van Leeuwenhoek - کشف موجودات تک سلولی، گلبول های قرمز، اسپرم.

● J. Purkinė - کشف هسته در یک سلول حیوانی.

● R. Brown - کشف هسته در سلول های گیاهی، نتیجه گیری اینکه هسته جزء ضروری سلول گیاهی است.

● M. Schleiden - شواهدی مبنی بر اینکه سلول واحد ساختاری اساسی گیاهان است.

● تی شوان - نتیجه گیری که همه موجودات زنده از سلول تشکیل شده اند، ایجاد نظریه سلولی.

● R. Virchow - اضافه کردن نظریه سلول توسط اصل "هر سلول - از یک سلول".

3. مفاد اصلی نظریه سلولی را تدوین کنید. نظریه سلولی چه سهمی در توسعه تصویر علوم طبیعی از جهان داشت؟

1. سلول یک واحد ساختمانی و عملکردی اولیه موجودات زنده است که دارای تمام خصوصیات و خصوصیات موجودات زنده است.

2. سلول های همه موجودات از نظر ساختار، ترکیب شیمیایی و تظاهرات اساسی فعالیت حیاتی مشابه هستند.

3. سلول ها از تقسیم سلول مادر اولیه تشکیل می شوند.

4. در یک ارگانیسم چند سلولی، سلول ها در عملکردها تخصص دارند و بافت ها را تشکیل می دهند. اندام ها و سیستم های اندام از بافت ها ساخته می شوند.

نظریه سلولی تأثیر قابل توجهی بر توسعه زیست شناسی داشت و به عنوان پایه ای برای توسعه بیشتر بسیاری از رشته های زیستی - جنین شناسی، بافت شناسی، فیزیولوژی و غیره عمل کرد. مفاد اصلی نظریه سلولی اهمیت خود را تا به امروز حفظ کرده اند.

4. با استفاده از دانش به دست آمده در مطالعه زیست شناسی پایه های 6-9 از مثال هایی برای اثبات صحت جایگاه چهارم نظریه سلولی استفاده کنید.

به عنوان مثال، ترکیب غشای داخلی (مخاطی) روده کوچک انسان شامل سلول های اپیتلیوم پوششی است که جذب مواد مغذی را فراهم می کند و عملکرد محافظتی را انجام می دهد. سلول های اپیتلیال غده ای آنزیم های گوارشی و سایر مواد فعال بیولوژیکی ترشح می کنند. غشای میانی (عضلانی) توسط بافت ماهیچه صاف تشکیل می شود که سلول های آن عملکرد حرکتی را انجام می دهند و باعث مخلوط شدن توده های غذا و حرکت آنها به سمت روده بزرگ می شوند. پوسته بیرونی توسط یک بافت همبند تشکیل شده است که عملکرد محافظتی را انجام می دهد و اتصال روده کوچک به دیواره پشتی شکم را فراهم می کند. بنابراین، روده کوچک توسط بافت های مختلفی تشکیل می شود که سلول های آن در انجام وظایف خاصی تخصص دارند. به نوبه خود، روده کوچک همراه با سایر اندام ها (مری، معده و غیره) دستگاه گوارش انسان را تشکیل می دهد.

سلول های پوششی پوست برگ یک عملکرد محافظتی انجام می دهند. سلول‌های محافظ و جانبی دستگاه‌های روزنه‌ای را تشکیل می‌دهند که تعرق و تبادل گاز را فراهم می‌کنند. سلول های پارانشیم حاوی کلروفیل فتوسنتز را انجام می دهند.

کشف هسته سلول شلایدن و نظریه سیتوژنز او

ترکیب رگبرگ‌های برگ شامل الیافی است که استحکام مکانیکی می‌دهند و بافت‌های رسانا که عناصر آن انتقال محلول‌ها را فراهم می‌کنند. در نتیجه، برگ (ارگان گیاهی) توسط بافت های مختلفی تشکیل می شود که سلول های آن وظایف خاصی را انجام می دهند.

5. تا سال 1830 به طور گسترده ای اعتقاد بر این بود که سلول ها "کیسه" با آب مغذی هستند، در حالی که پوسته آن بخش اصلی سلول در نظر گرفته می شود. دلیل این تصور از سلول ها چه می تواند باشد؟ چه اکتشافاتی به تغییر در ایده ها در مورد ساختار و عملکرد سلول ها کمک کرد؟

قدرت بزرگنمایی میکروسکوپ های آن زمان اجازه مطالعه دقیق محتویات داخلی سلول ها را نمی داد، اما غشاهای آنها به وضوح قابل تشخیص بود. بنابراین، دانشمندان در درجه اول به شکل سلول ها و ساختار غشاء آنها توجه داشتند و محتویات داخلی آن را "شیره مغذی" می دانستند.

کار J. Purkine (کشف هسته در سلول تخم پرندگان، معرفی مفهوم "پروتوپلاسم") و R. Brown (توصیف هسته در سلول های گیاهی، به این نتیجه رسید که آن جزء اجباری گیاه است. سلول ها).

6. ثابت کنید که این سلول است که واحد اولیه ساختاری و عملکردی موجودات زنده است.

سلول یک ساختار مجزا و کوچک است که تمام ویژگی های اصلی یک موجود زنده را دارد: متابولیسم و ​​انرژی، خود تنظیمی، تحریک پذیری، توانایی رشد، تکامل و تکثیر، ذخیره اطلاعات ارثی و انتقال آن به سلول های دختر در طول تقسیم. در اجزای منفرد سلول، تمام این خصوصیات در تجمع آشکار نمی شود. همه موجودات زنده از سلول تشکیل شده اند، بیرون از سلول حیاتی وجود ندارد. بنابراین سلول واحد اولیه ساختاری و عملکردی موجودات زنده است.

7*. ابعاد اکثر سلول های گیاهی و جانوری 20-100 میکرون است، یعنی سلول ها ساختارهای نسبتا کوچکی هستند. چه چیزی اندازه میکروسکوپی سلول ها را تعیین می کند؟ توضیح دهید که چرا گیاهان و جانوران از یک (یا چند) سلول بزرگ تشکیل نشده اند، بلکه از سلول های کوچک متعددی تشکیل شده اند.

برای حفظ حیات، یک سلول باید دائماً مواد را با محیط خود مبادله کند. نیازهای سلول برای تامین مواد مغذی، اکسیژن و دفع محصولات نهایی متابولیسم بر اساس حجم آن تعیین می شود و شدت انتقال مواد به سطح آن بستگی دارد. بنابراین، با افزایش اندازه سلول ها، نیازهای آنها متناسب با مکعب (x3) اندازه خطی (x) رشد می کند و حمل و نقل مواد "عقب می افتد"، زیرا. به نسبت مربع (x2) افزایش می یابد. در نتیجه، سرعت فرآیندهای زندگی در سلول ها مهار می شود. بنابراین، بیشتر سلول ها از نظر اندازه میکروسکوپی هستند.

گیاهان و حیوانات به جای یک (یا چند) سلول بزرگ از تعداد زیادی سلول کوچک تشکیل شده اند زیرا:

● سلول های "مطلوب" اندازه های کوچکی دارند (دلیل این امر در پاراگراف قبلی ذکر شده است).

● یک یا چند سلول برای انجام تمام عملکردهای خاص که زیربنای حیات موجودات بسیار سازمان یافته ای مانند گیاهان و حیوانات است کافی نیست. هرچه سطح سازماندهی یک موجود زنده بالاتر باشد، انواع سلول های بیشتری در ترکیب آن گنجانده می شود و تخصص سلولی بارزتر است.

● در یک ارگانیسم چند سلولی، ترکیب سلولی به طور مداوم در حال به روز رسانی است - سلول ها می میرند و با دیگران جایگزین می شوند. مرگ یک (یا چند) سلول بزرگ منجر به مرگ کل ارگانیسم می شود.

* وظایفی که با ستاره مشخص شده اند، دانش آموزان را ملزم به ارائه فرضیه های مختلف می کند. بنابراین، معلم باید هنگام نمره گذاری نه تنها بر پاسخی که در اینجا داده شده است تمرکز کند، بلکه هر فرضیه، تفکر بیولوژیکی دانش آموزان، منطق استدلال آنها، اصالت ایده ها و غیره را مورد توجه قرار دهد. توصیه می شود دانش آموزان با پاسخ داده شده آشنا شوند.

داشکوف ام.ال.

نظریه سلولی یک تعمیم علمی، یک نتیجه گیری، یک نتیجه گیری است که توسط دانشمندان در قرن نوزدهم به دست آمده است. این شامل دو نکته کلیدی است:

همه موجودات زنده ساختار سلولی دارند. زندگی بیرون از سلول وجود ندارد.

هر سلول جدید فقط با تقسیم سلول قبلی ظاهر می شود. هر سلول از سلول دیگری می آید.

این نتایج توسط دانشمندان مختلف در زمان های مختلف انجام شده است. اولی - توسط T. Schwann در سال 1839، دوم - توسط R. Virchow در سال 1855. علاوه بر آنها، محققان دیگری نیز بر شکل گیری نظریه سلولی تأثیر گذاشتند.

میکروسکوپ در قرن هفدهم اختراع شد. آر. هوک اولین بار سلول های گیاهی را دید. برای یک و نیم تا دو قرن، دانشمندان سلول های موجودات مختلف، از جمله تک یاخته ها را مشاهده کرده اند. به تدریج درک نقش مهم محتویات داخلی سلول ها و نه دیواره های آنها به وجود آمد. هسته سلول کشف شد.

در دهه 30 قرن نوزدهم، M. Schleiden تعدادی از ویژگی های ساختار سلولی گیاهان را بیان کرد. T. Schwann با استفاده از این داده ها و همچنین مطالعات خود در مورد سلول های حیوانی، نظریه سلولی را فرموله کرد و ویژگی های ساختار سلولی را به همه موجودات زنده تعمیم داد:

همه موجودات از سلول تشکیل شده اند

سلول کوچکترین واحد ساختاری حیات است

موجودات چند سلولی از سلول های زیادی تشکیل شده اند.

رشد موجودات زنده با ظهور سلول های جدید انجام می شود.

در همان زمان، Schleiden و Schwann در مورد نحوه ظهور سلول های جدید اشتباه می کردند. آنها معتقد بودند که سلول از یک ماده مخاطی غیر سلولی ظاهر می شود که ابتدا هسته را تشکیل می دهد و سپس سیتوپلاسم و غشای اطراف آن تشکیل می شود. کمی بعد، مطالعات دانشمندان دیگر نشان داد که سلول ها با تقسیم ظاهر می شوند و در دهه 50 قرن نوزدهم، ویرچو نظریه سلولی را با این گزاره تکمیل کرد که هر سلول فقط می تواند از یک سلول دیگر بیاید.

نظریه سلولی مدرن

نظریه سلولی مدرن، کلیات XIX را تکمیل و مشخص می کند. طبق نظر او زندگی در تظاهرات ساختاری، عملکردی و ژنتیکی آن تنها توسط سلول تأمین می شود. سلول یک واحد بیولوژیکی است که قادر به انجام متابولیسم، تبدیل و استفاده از انرژی، ذخیره و تحقق اطلاعات بیولوژیکی است.

سلول به عنوان یک سیستم ابتدایی در نظر گرفته می شود که زیربنای ساختار، زندگی، تولید مثل، رشد و نمو همه موجودات زنده است.

سلول های همه موجودات از تقسیم سلول های قبلی به وجود می آیند.فرآیندهای میتوز و میوز همه یوکاریوت ها تقریباً یکسان است که نشان دهنده وحدت منشاء آنها است. همه سلول‌ها DNA را به یک شکل تکثیر می‌کنند، مکانیسم‌های مشابهی برای بیوسنتز پروتئین، تنظیم متابولیسم، حفظ، انتقال و استفاده از انرژی دارند.

نظریه سلولی مدرن در نظر گرفته است ارگانیسم چند سلولینه به عنوان یک مجموعه مکانیکی از سلول ها (که نمونه ای از قرن 19 بود)، بلکه به عنوان یک سیستم کامل، که به دلیل تعامل سلول های تشکیل دهنده آن دارای کیفیت های جدیدی است. در همان زمان، سلول های موجودات چند سلولی واحدهای ساختاری و عملکردی خود باقی می مانند، اگرچه نمی توانند به طور جداگانه وجود داشته باشند (به استثنای گامت ها، هاگ ها).

تمام سلول های جدید در نتیجه تقسیم سلول های موجود به دو قسمت به وجود می آیند. اگر یک موجود تک سلولی تقسیم شود، دو موجود جدید از موجودات قدیمی تشکیل می شود. یک موجود چند سلولی رشد خود را با یک سلول آغاز می کند. سپس تمام سلول های متعدد آن با تقسیم سلولی مکرر تشکیل می شود. این تقسیمات در طول زندگی یک ارگانیسم چند سلولی ادامه می یابد، زیرا در فرآیندهای ترمیم، بازسازی یا جایگزینی سلول های قدیمی با سلول های جدید رشد می کند و رشد می کند. به عنوان مثال، هنگامی که سلول های کام می میرند و از بین می روند، با سلول های دیگری که از تقسیم سلولی در لایه های عمیق تر تشکیل شده اند، جایگزین می شوند (شکل 10.4 را ببینید).
سلول های تازه تشکیل شده معمولاً تنها پس از یک دوره رشد مشخص می توانند تقسیم شوند. علاوه بر این، تقسیم باید با دو برابر شدن اندامک های سلولی انجام شود. در غیر این صورت، اندامک‌های کمتر و کمتری وارد سلول‌های دختر می‌شوند. برخی از اندامک ها، مانند کلروپلاست ها و میتوکندری ها، خود را با تقسیم به دو تکثیر می کنند. کافی است یک سلول حداقل یکی از این اندامک ها را داشته باشد تا پس از آن به تعداد مورد نیاز خود تشکیل دهد. هر سلول همچنین باید در ابتدا تعداد معینی ریبوزوم داشته باشد تا بتواند از آنها برای سنتز پروتئین استفاده کند، که از آنها می توان ریبوزوم های جدید، شبکه آندوپلاسمی و بسیاری از اندامک های دیگر را ساخت.
قبل از شروع تقسیم سلولی، DNA سلول باید با وفاداری بسیار بالا همانندسازی (تکثیر) شود، زیرا DNA حامل اطلاعاتی است که سلول برای سنتز پروتئین ها نیاز دارد. اگر هر سلول دختری مجموعه کاملی از دستورالعمل های موجود در DNA را به ارث نبرد، ممکن است نتواند تمام پروتئین های مورد نیاز خود را سنتز کند. برای جلوگیری از این اتفاق، DNA باید تکثیر شود و هر سلول دختر باید یک کپی از آن را در طول تقسیم سلولی دریافت کند. (فرایند تکرار در بخش 14.3 توضیح داده شده است.)
تقسیم سلولی در پروکاریوت ها یک سلول باکتری تنها حاوی یک مولکول DNA است که به غشای سلولی متصل است. قبل از تقسیم سلولی، DNA باکتری تکثیر می شود و دو مولکول DNA یکسان را تشکیل می دهد که هر کدام به غشای سلولی نیز متصل هستند. هنگامی که یک سلول تقسیم می شود، غشای سلولی بین این دو مولکول DNA رشد می کند، به طوری که در نهایت هر سلول دختر دارای یک مولکول DNA است (شکل های 10.26 و 10.27).
تقسیم سلولی در یوکاریوت ها برای سلول های یوکاریوتی، مشکل تقسیم بسیار پیچیده تر است، زیرا آنها کروموزوم های متعدد و مزمن دارند.
1 هنگام توصیف تقسیم سلولی، مرسوم است که از برخی اصطلاحات "مونث" استفاده شود: "مادر"، "دختر"، "خواهر". این بدان معنا نیست که ساختارهای مورد بحث زنانه هستند و مردانه نیستند. از آنجایی که نقش مؤنث در تولید مثل معمولاً بیشتر از مذکر است، احتمالاً برای نویسندگان این اصطلاح طبیعی به نظر می رسد که رابطه ساختارها را دقیقاً با کمک کلمات «مونث» بیان کنند. شاید سیستمی بدون اشاره به «جنسیت» ترجیح داده شود، اما ما در اینجا عمداً از اصطلاحات معمول استفاده می کنیم، با توجه به اینکه خواننده ممکن است در نشریات دیگر با آن مواجه شود.

این موزوم ها یکسان نیستند. بر این اساس، فرآیند تقسیم باید پیچیده تر باشد و اطمینان حاصل شود که هر سلول دختر مجموعه کاملی از کروموزوم ها را دریافت می کند. این فرآیند میتوز نامیده می شود.
میتوز تقسیم هسته است که منجر به تشکیل دو هسته دختر می شود که هر کدام دقیقاً دارای مجموعه کروموزوم های مشابهی هستند که در هسته مادر وجود دارد. از آنجایی که تقسیم هسته ای معمولاً با تقسیم سلولی دنبال می شود، اصطلاح "میتوز" اغلب در معنای وسیع تری به کار می رود، هم به معنای خود میتوز و هم به تقسیم سلولی پس از آن. رقص اسرارآمیز کروموزوم ها در طول تقسیم شدن آنها به دو مجموعه یکسان در طول میتوز برای اولین بار توسط محققان بیش از صد سال پیش مشاهده شد، با این حال، بسیاری از این رقص فوق العاده دقیق از حرکات کروموزوم هنوز نامشخص است.
قبل از میتوز باید مضاعف کروموزوم انجام شود. یک کروموزوم تکراری شامل دو نیمه یکسان است که توسط ساختار خاصی به نام سانترومر به هم متصل شده اند (شکل 10.28). این دو نیمه تنها در اواسط میتوز، زمانی که سانترومر تقسیم می شود و هیچ چیز دیگری آنها را به هم متصل نمی کند، به کروموزوم های جداگانه تبدیل می شوند.
دوبرابر شدن کروموزوم ها در اینترفاز، یعنی در دوره بین تقسیمات اتفاق می افتد. در این زمان، ماده کروموزوم ها به شکل یک توده شل در سراسر هسته توزیع می شود (شکل 10.29). معمولاً بین تکثیر کروموزوم ها و شروع میتوز مدتی فاصله است.

میتوز یک زنجیره پیوسته از رویدادها است، اما برای سهولت در توصیف آن، زیست شناسان این فرآیند را بسته به اینکه کروموزوم ها در این زمان در یک میکروسکوپ نوری چگونه نگاه می کنند، به چهار مرحله تقسیم می کنند (شکل 10.29): اولین نشانه ها وجود دارد. که هسته در شرف شروع میتوز است. به جای توده سست DNA و پروتئین در پروفاز، کروموزوم های تکراری رشته مانند به وضوح قابل مشاهده می شوند. چنین متراکم شدن کروموزوم ها کار بسیار دشواری است: تقریباً مانند پیچاندن یک نخ نازک دویست متری است تا بتوان آن را در استوانه ای به قطر 1 میلی متر و طول 8 میلی متر فشرده کرد. بیشتر در پروفاز

هسته و غشای هسته ناپدید می شوند و شبکه ای از میکروتوبول ها ظاهر می شود. متافاز مرحله آماده سازی برای تقسیم است. با تکمیل تشکیل دوک میتوزی مشخص می شود، یعنی. داربست میکروتوبولی هر کروموزوم تکراری به یک میکروتوبول متصل می شود و تا وسط دوک حرکت می کند. آنافاز مرحله ای است که در آن سانترومرها در نهایت تقسیم می شوند و از هر کروموزوم تکراری دو کروموزوم مجزا و کاملاً یکسان تشکیل می شود. جدا شده، این کروموزوم های یکسان به انتهای مخالف، یا قطب های دوک میتوزی حرکت می کنند. با این حال، دقیقاً چه چیزی آنها را هدایت می کند هنوز نامشخص است. در پایان آنافاز، هر قطب دارای یک مجموعه کامل کروموزوم است. تلوفاز آخرین مرحله میتوز است. کروموزوم ها شروع به باز شدن می کنند و دوباره به توده ای از DNA و پروتئین تبدیل می شوند. یک غشای هسته ای دوباره در اطراف هر مجموعه کروموزوم ظاهر می شود. تلوفاز معمولاً با تقسیم سیتوپلاسمی دنبال می شود که منجر به تشکیل دو سلول می شود که هر کدام یک هسته دارند. در سلول های جانوری، غشای سلولی از وسط فشرده می شود و در نهایت در آن نقطه پاره می شود، به طوری که دو سلول مجزا به دست می آید. در گیاهان، یک پارتیشن در وسط سلول در سیتوپلاسم ظاهر می شود و سپس هر سلول دختر دیواره سلولی را در نزدیکی خود در سمت خود می سازد.
با کمک عواملی که میتوز را مختل می کنند، می توان سلول های تتراپلوئید را به دست آورد. سلول هایی با دو برابر تعداد کروموزوم های موجود در سلول اصلی (دیپلوئید). یکی از این عوامل کلشی سین است، ماده ای که از کلشیکوم (Colchicum) استخراج می شود. کلشی سین به پروتئین میکروتوبول متصل می شود و از تشکیل دوک جلوگیری می کند. در نتیجه، کروموزوم ها به دو گروه تقسیم نمی شوند، به طوری که هسته ای با دو برابر تعداد کروموزوم های طبیعی به وجود می آید. اگر ساقه یک گیاه را با کلشی سین درمان کنید و سپس اجازه دهید این گیاه شکوفا شود و بذرها را بچسبانید، دانه های تتراپلوئید به دست می آیند. گیاهان تتراپلوئید معمولاً بزرگتر و قویتر از گیاه اصلی هستند. بسیاری از انواع گیاهان کشت شده - میوه ها، سبزیجات و گل ها - دقیقاً تتراپلوئید هستند، یا به طور طبیعی یا مصنوعی به دست می آیند.

هر قسمت از بدن ما توسط یک زندگی کوچک و در عین حال پیچیده اداره می شود. بررسی میکروسکوپی اعماق هر اندام انسانی ما را با معجزه شگفت انگیز خلقت آشنا می کند: میلیون ها ماده حیاتی ریز که اندام را تشکیل می دهند در فعالیت های شدید دخیل هستند. این موجودات کوچک سلول هستند، مواد اولیه حیات.

نه تنها انسان، بلکه تمام موجودات دیگری که روی زمین زندگی می کنند نیز از این موجودات زنده میکروسکوپی تشکیل شده اند. در بدن انسان در مورد 100 تریلیون سلول. برخی از این سلول ها به قدری کوچک هستند که مجموعه ای از یک میلیون سلول از این دست به سختی به اندازه انتهای نوک تیز یک پین است.

سلول ها با تقسیم تکثیر می شوند. علیرغم اینکه بدن انسان در مرحله جنینی از یک سلول تشکیل شده است، این سلول با سرعت 2-4-8-16-32 تقسیم و تکثیر می شود...

با این حال، با وجود این، سلول پیچیده ترین ساختاری است که بشر تا به حال با آن مواجه شده است که توسط جامعه علمی نیز تأیید شده است. از جمله اسرار بسیاری که هنوز حل نشده اند، سلول یک موجود زنده نیز برای نظریه تکامل مشکل ایجاد می کند. این به این دلیل است که سلول یکی از بارزترین مؤلفه‌های شواهدی است که نشان می‌دهد انسان و سایر موجودات زنده محصول شانس نیستند، بلکه آفریده خدا هستند.

برای زنده ماندن، تمام اجزای اصلی سلول، که هر کدام یک عملکرد حیاتی دارند، باید دست نخورده باشند. اگر سلول تکامل یافته بود، میلیون‌ها جزء آن باید با هم در یک مکان وجود داشته باشند و طبق یک الگوی خاص در نظم خاصی متحد شوند. از آنجایی که این امر مطلقاً غیرممکن است، ظهور چنین ساختاری را نمی توان با چیزی جز واقعیت خلقت توضیح داد. یکی از تکامل گرایان برجسته، الکساندر اوپارین، در مورد وضعیت ناامیدکننده ای که نظریه تکامل در آن قرار گرفت، گفت:

« متأسفانه، منشا سلول هنوز یک راز است، که سخت ترین مشکل برای کل نظریه تکامل است. ". (الکساندر اوپارین، منشأ زندگی، 1936) نیویورک: انتشارات دوور، 1953 (ویرایش مجدد)، ص 196.)

ریاضیدان و ستاره شناس انگلیسی، سر فرد هویل، در یکی از مصاحبه های خود که در 12 نوامبر 1981 در مجله نیچر منتشر شد، مقایسه مشابهی انجام داد. هویل به عنوان یک تکامل گرا اظهار داشت که احتمال اینکه اشکال حیات بالاتر از این طریق به وجود بیایند با احتمال عبور گردباد از میان زباله های ماشین ها و مونتاژ یک بوئینگ 747 از قطعات آنها قابل مقایسه است. و بنابراین به وضوح باید ایجاد می شد.

با این حال، بر خلاف این، تکامل گرایان هنوز هم ادعا می کنند که زندگی به طور تصادفی در شرایط زمین اولیه، که کنترل نشده ترین محیط بود، آغاز شده است. این گفته کاملاً با واقعیت های علمی ناسازگار است. علاوه بر این، ساده‌ترین محاسبه امکان، که با اصطلاحات ریاضی پشتیبانی می‌شود، ثابت می‌کند که از یک میلیون پروتئین موجود در یک سلول، حتی یک سلول از یک موجود زنده نمی‌توانست به طور تصادفی به وجود آمده باشد. برای نگاهی اجمالی به ساختار چشمگیر سلول، مطالعه ساختار و عملکرد پوشش غشایی این اندامک های سلولی کافی است.

غشای سلولی پوسته سلول است، اما وظایف آن به این محدود نمی شود. غشاء هم ارتباط و ارتباط با سلول های همسایه را تنظیم می کند و هم به طور هوشمندانه ورودی ها و خروجی های سلول را هماهنگ و کنترل می کند.

غشای سلولی بسیار نازک است ( یک صدم هزارم میلیمتر) که فقط می توان آن را در نظر گرفت. غشاء مانند یک دیوار بی پایان دو طرفه به نظر می رسد. در این دیوار درهایی وجود دارد که ورودی و خروجی سلول هستند و همچنین گیرنده هایی وجود دارد که به غشاء اجازه می دهد محیط خارج سلولی را تشخیص دهد. این درها و گیرنده ها از مولکول های پروتئینی تشکیل شده اند. آنها روی دیواره سلولی قرار دارند و تمام ورودی ها و خروجی های سلول را با دقت کنترل می کنند. مزایای این ساختار شکننده مولکول های ناخودآگاه - چربی ها و پروتئین ها چیست؟ یعنی چه خواصی از غشاء باعث می شود که آن را «هوشیار» و «عاقلانه» بنامیم؟

وظیفه اصلی غشای سلولی محافظت از اندامک های سلولی در برابر آسیب است. با این حال، عملکرد آن بسیار پیچیده تر از حفاظت ساده است. مواد لازم برای حفظ یکپارچگی سلول و عملکرد آن در محیط خارج سلولی را تامین می کند. مواد شیمیایی بی شماری در خارج از سلول وجود دارد. غشای سلولی ابتدا مواد لازم برای سلول را تشخیص می دهد و سپس آنها را به داخل سلول می رساند. بسیار مقرون به صرفه عمل می کند و هرگز اجازه نمی دهد مواد اضافی از آن عبور کنند. در همین حال، غشای سلولی فوراً مواد زائد مضر موجود در سلول را شناسایی می کند و برای حذف آنها وقت تلف نمی کند. یکی دیگر از عملکردهای غشای سلولی، انتقال فوری اطلاعاتی است که از مغز یا اندام دیگری از طریق هورمون ها به مرکز سلول می رسد. برای انجام این وظایف، غشاء باید با تمام فرآیندها و رویدادهای رخ داده در سلول آشنا باشد، تمام مواد لازم و غیر ضروری برای سلول را در نظر داشته باشد، عرضه را کنترل کند و تحت هدایت حافظه عالی و تصمیم گیری عمل کند. مهارت ها.

غشای سلولی آنقدر انتخابی است که بدون اجازه آن، حتی یک ماده از محیط خارجی حتی به طور تصادفی وارد سلول نمی شود. یک مولکول بی فایده و غیر ضروری در سلول وجود ندارد. خروجی های سلول نیز به دقت کنترل می شود. کار غشای سلولی ضروری است و اجازه کوچکترین خطا را نمی دهد. ورود یک ماده شیمیایی مضر به سلول، تامین یا دفع بیش از حد مواد، یا عدم دفع مواد زائد منجر به مرگ سلولی می شود. اگر اولین سلول زنده به طور تصادفی به وجود آمده بود، همانطور که تکامل گرایان ادعا می کنند، و اگر یکی از این ویژگی های غشاء به طور کامل تشکیل نمی شد، سلول در مدت کوتاهی ناپدید می شد. پس چه اتفاقی بود که چنین توده عاقلانه ای از چربی را تشکیل داد؟... سؤال دیگری مطرح می شود که به خودی خود نظریه تکامل را رد می کند: آیا خرد متجلی در عملکردهای فوق متعلق به غشای سلولی است؟

به خاطر داشته باشید که این عملکردها توسط یک انسان یا ماشینی مانند کامپیوتر یا ربات تحت کنترل انسان انجام نمی شود، بلکه صرفاً توسط پوسته محافظ سلول که از چربی ترکیب شده با پروتئین های مختلف تشکیل شده است، انجام می شود. همچنین برای ما مهم است که در نظر بگیریم که غشای سلولی که به طور بی عیب و نقص چنین تعداد زیادی از وظایف را انجام می دهد، مغز یا مرکز تفکر ندارد. بدیهی است که چنین رفتار عاقلانه و مکانیسم تصمیم‌گیری آگاهانه نمی‌توانست توسط غشای سلولی، که لایه‌ای از مولکول‌های چربی و پروتئین است، ایجاد شود. این امر در مورد سایر اندامک های سلولی نیز صدق می کند. این اندامک ها حتی سیستم عصبی ندارند چه برسد به مغزی برای تفکر و تصمیم گیری. با این حال، با وجود این، آنها وظایف فوق العاده پیچیده، محاسبات و تصمیم گیری های حیاتی را انجام می دهند. این اتفاق می افتد زیرا هر یک از اندامک ها از قوانین خدا پیروی می کنند. این خداوند است که آنها را کامل ساخته و از آنها محافظت می کند.

سلول پیچیده ترین و به طرز ظریفی ساخته شده سیستمی است که بشر تا به حال دیده است. مایکل دنتون، استاد زیست‌شناسی، در کتاب تکامل: نظریه‌ای از بحران، این پیچیدگی را با مثالی توضیح می‌دهد:

« برای درک واقعیت زندگی، همانطور که توسط زیست شناسی مولکولی ثابت شده است، باید یک سلول را هزار میلیون بار بزرگ کنیم تا قطر آن به 20 کیلومتر برسد و شبیه یک کشتی هوایی غول پیکر شود که می تواند شهرهای بزرگی به اندازه لندن یا نیویورک را پوشش دهد. آنچه خواهیم دید نمونه منحصر به فردی از پیچیدگی و طراحی تطبیقی ​​خواهد بود.

میلیون ها سوراخ بر روی سطح سلول دیده می شود، شبیه دریچه های یک سفینه فضایی عظیم که ورودی و خروجی ورود و خروج مواد است. اگر به یکی از این حفره ها نگاه می کردیم، خود را در دنیایی با بالاترین تکنولوژی و پیچیدگی بسیار زیاد می یابیم... پیچیدگی فراتر از خلاقیت ما، واقعیتی مخالف شانس، متفاوت از هر خلقت ذهن انسان... "

همه موجودات زنده و موجودات از سلول تشکیل نمی شوند: گیاهان، قارچ ها، باکتری ها، حیوانات، مردم. با وجود حداقل اندازه، تمام عملکردهای کل ارگانیسم توسط سلول انجام می شود. فرآیندهای پیچیده ای در داخل آن اتفاق می افتد که دوام بدن و کار اندام های آن به آن بستگی دارد.

در تماس با

ویژگی های ساختاری

دانشمندان در حال مطالعه هستند ویژگی های ساختاری سلولو اصول کار آن بررسی دقیق ویژگی های ساختار سلول تنها با کمک یک میکروسکوپ قدرتمند امکان پذیر است.

تمام بافت های ما - پوست، استخوان ها، اندام های داخلی از سلول هایی تشکیل شده اند که هستند مصالح ساختمانی، در اشکال و اندازه های مختلف وجود دارد، هر گونه عملکرد خاصی را انجام می دهد، اما ویژگی های اصلی ساختار آنها مشابه است.

اول، بیایید دریابیم که چه چیزی زیربنای آن است سازماندهی ساختاری سلول ها. در طول تحقیقات، دانشمندان دریافتند که پایه سلولی است اصل غشاییبه نظر می رسد که تمام سلول ها از غشاهایی تشکیل شده اند که از یک لایه دوگانه فسفولیپیدها تشکیل شده است، جایی که مولکول های پروتئین از بیرون و داخل غوطه ور می شوند.

چه خاصیتی برای همه انواع سلول ها مشخص است: ساختار یکسان، و همچنین عملکرد - تنظیم فرآیند متابولیک، استفاده از مواد ژنتیکی خود (وجود و RNA) تولید و مصرف انرژی.

بر اساس سازماندهی ساختاری سلول، عناصر زیر متمایز می شوند که عملکرد خاصی را انجام می دهند:

• غشاءدیواره سلولی از چربی ها و پروتئین ها تشکیل شده است. وظیفه اصلی آن جداسازی مواد داخل از محیط خارجی است. ساختار نیمه تراوا است: همچنین قادر به عبور مونوکسید کربن است.
• هسته- ناحیه مرکزی و جزء اصلی که توسط یک غشاء از سایر عناصر جدا شده است. در داخل هسته است که اطلاعات مربوط به رشد و نمو، مواد ژنتیکی، به شکل مولکول‌های DNA ارائه می‌شود.
• سیتوپلاسم- این یک ماده مایع است که یک محیط داخلی را تشکیل می دهد که در آن فرآیندهای حیاتی مختلف اتفاق می افتد، حاوی بسیاری از اجزای مهم است.

محتوای سلولی از چه چیزی تشکیل شده است، سیتوپلاسم و اجزای اصلی آن چه وظایفی دارد:

1. ریبوزوم- مهمترین اندامک که برای فرآیندهای بیوسنتز پروتئین از اسیدهای آمینه ضروری است، پروتئین ها تعداد زیادی وظایف حیاتی را انجام می دهند.
2. میتوکندری- جزء دیگری که در داخل سیتوپلاسم قرار دارد. می توان آن را در یک عبارت توصیف کرد - منبع انرژی. وظیفه آنها تامین انرژی قطعات برای تولید بیشتر انرژی است.
3. دستگاه گلژیاز 5 تا 8 کیسه تشکیل شده است که به هم متصل هستند. وظیفه اصلی این دستگاه انتقال پروتئین به قسمت های دیگر سلول برای تامین پتانسیل انرژی است.
4. تمیز کردن عناصر آسیب دیده انجام می شود لیزوزوم ها.
5. به حمل و نقل مشغول است شبکه آندوپلاسمی،که از طریق آن پروتئین ها مولکول های مواد مفید را حرکت می دهند.
6. سانتریول هامسئول تولید مثل

هسته

از آنجایی که یک مرکز سلولی است، باید به ساختار و عملکرد آن توجه ویژه ای شود. این جزء یک عنصر ضروری برای همه سلول ها است: دارای ویژگی های ارثی است. بدون هسته، فرآیندهای تولید مثل و انتقال اطلاعات ژنتیکی غیرممکن خواهد بود. به تصویری که ساختار هسته را نشان می دهد نگاه کنید.

• غشای هسته ای که با رنگ بنفش برجسته شده است، مواد لازم را وارد می کند و آنها را از طریق منافذ - سوراخ های کوچک - آزاد می کند.
• پلاسما یک ماده چسبناک است که شامل سایر اجزای هسته ای است.
• هسته در مرکز واقع شده است، به شکل یک کره است. وظیفه اصلی آن تشکیل ریبوزوم های جدید است.
• اگر به بخش مرکزی سلول در یک بخش نگاه کنید، می توانید بافت های آبی ظریف را مشاهده کنید - کروماتین، ماده اصلی که از مجموعه ای از پروتئین ها و رشته های طولانی DNA تشکیل شده است که اطلاعات لازم را حمل می کند.

غشای سلولی

بیایید نگاهی دقیق تر به کار، ساختار و عملکرد این جزء بیندازیم. در زیر جدولی وجود دارد که به وضوح اهمیت پوسته بیرونی را نشان می دهد.

کلروپلاست ها

این یکی دیگر از اجزای بسیار مهم است. اما می‌پرسید چرا قبلاً به کلروپلاست اشاره نشده بود؟ بله، زیرا این جزء فقط در سلول های گیاهی یافت می شود.تفاوت اصلی بین حیوانات و گیاهان در نحوه تغذیه نهفته است: در حیوانات هتروتروف است در حالی که در گیاهان اتوتروف است. این بدان معنی است که حیوانات قادر به ایجاد، یعنی سنتز مواد آلی از غیر آلی نیستند - آنها از مواد آلی آماده تغذیه می کنند. برعکس، گیاهان قادر به انجام فرآیند فتوسنتز هستند و حاوی اجزای خاصی هستند - کلروپلاست. اینها پلاستیدهای سبز رنگ حاوی کلروفیل هستند. با مشارکت آن، انرژی نور به انرژی پیوندهای شیمیایی مواد آلی تبدیل می شود.

جالب هست!کلروپلاست ها در حجم زیادی عمدتاً در قسمت های هوایی گیاهان - میوه ها و برگ های سبز رنگ متمرکز می شوند.

اگر از شما سوالی پرسیده شد: یک ویژگی مهم ساختاری ترکیبات آلی یک سلول را نام ببرید، پاسخ را می توان به صورت زیر ارائه کرد.

• بسیاری از آنها حاوی اتم های کربنی هستند که خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوتی دارند و همچنین می توانند با یکدیگر ترکیب شوند.
• حاملان، شرکت کنندگان فعال در فرآیندهای مختلف موجود در موجودات هستند یا محصولات آنها هستند. این به هورمون ها، آنزیم های مختلف، ویتامین ها اشاره دارد.
• می تواند زنجیره ها و حلقه ها را تشکیل دهد که انواع اتصالات را فراهم می کند.
• در اثر حرارت و تعامل با اکسیژن از بین می روند.
• اتم‌های موجود در ترکیب مولکول‌ها با استفاده از پیوندهای کووالانسی با یکدیگر ترکیب می‌شوند، به یون‌ها تجزیه نمی‌شوند و بنابراین به آرامی با هم تعامل دارند، واکنش‌های بین مواد زمان بسیار طولانی - برای چندین ساعت و حتی چند روز طول می‌کشد.

ساختار کلروپلاست

پارچه ها

سلول ها می توانند در یک زمان وجود داشته باشند، مانند موجودات تک سلولی، اما اغلب آنها در گروه هایی از نوع خود ترکیب می شوند و ساختارهای بافتی مختلفی را تشکیل می دهند که بدن را می سازند. چندین نوع بافت در بدن انسان وجود دارد:

• اپیتلیال- متمرکز بر سطح پوست، اندام ها، عناصر دستگاه گوارش و سیستم تنفسی؛
• عضلانی- ما به لطف انقباض عضلات بدن خود حرکت می کنیم، حرکات مختلفی را انجام می دهیم: از ساده ترین حرکت انگشت کوچک تا دویدن با سرعت بالا. به هر حال، ضربان قلب نیز به دلیل انقباض بافت عضلانی رخ می دهد.
• بافت همبندتا 80 درصد از کل اندام ها را تشکیل می دهد و نقش محافظتی و حمایتی را ایفا می کند.
• عصبی- رشته های عصبی را تشکیل می دهد. به لطف آن، تکانه های مختلفی از بدن عبور می کنند.

فرآیند تولید مثل

در طول زندگی یک ارگانیسم، میتوز رخ می دهد - این نام برای فرآیند تقسیم است،شامل چهار مرحله:

1. پروفاز. دو سانتریول سلول تقسیم می شوند و در جهت مخالف حرکت می کنند. در همان زمان، کروموزوم ها جفت تشکیل می دهند و پوسته هسته شروع به شکستن می کند.
2. مرحله دوم نامیده می شود متافاز. کروموزوم ها بین سانتریول ها قرار دارند، به تدریج پوسته بیرونی هسته به طور کامل ناپدید می شود.
3. آنافازمرحله سوم است که در طی آن حرکت سانتریول ها در جهت مخالف یکدیگر ادامه می یابد و کروموزوم های منفرد نیز به دنبال سانتریول ها می روند و از یکدیگر دور می شوند. سیتوپلاسم و کل سلول شروع به کوچک شدن می کنند.
4. تلوفاز- مرحله نهایی سیتوپلاسم کوچک می شود تا زمانی که دو سلول جدید مشابه ظاهر شوند. یک غشای جدید در اطراف کروموزوم ها تشکیل می شود و یک جفت سانتریول در هر سلول جدید ظاهر می شود.

نتیجه

شما آموختید که ساختار سلول مهم ترین جزء بدن است. میلیاردها سلول یک سیستم سازمان یافته شگفت آور عاقلانه را تشکیل می دهند که کارایی و سرزندگی همه نمایندگان دنیای حیوانات و گیاهان را تضمین می کند.