Клеточная теория. методы цитологии – биология

Клеточная теория. Методы цитологии

История возникновения клеточной теории. Изучив предыдущие курсы биологии, вы убедились, что клетка представляет собой элементарную живую систему, способную к саморегуляции, самообновлению и самовоспроизведению на основе обмена веществом и энергией с окружающей ее средой.

Клетка – структурная и функциональная единица всех живых организмов (за исключением вирусов). Клетка одноклеточных организмов представляет собой целостный организм. Все многоклеточные организмы состоят из огромного количества клеток, объединенных в ткани и органы. Строение и жизнедеятельность клеток одноклеточных и многоклеточных организмов изучает наука цитология (от греч.

cytos – клетка, logos – учение). Как самостоятельная научная дисциплина цитология сложилась в XIX в., хотя изучение клетки началось намного раньше благодаря изобретению светового микроскопа. Сам термин «клетка» впервые ввел в науку в 1665 г. английский естествоиспытатель Р. Гук.

С помощью микроскопа ему удалось обнаружить, что тонкий срез пробки побега бузины пронизан отверстиями, или порами, которые ученый назвал cellula (в переводе с лат. – клетка). Гук считал, что клетки пустые, и понятием «клетка» обозначил только клеточную стенку. Несколько позднее, в 1680 г., голландский естествоиспытатель А.

Левенгук впервые наблюдал под микроскопом и описал инфузории и бактерии, эритроциты и сперматозоиды. Более интенсивно цитология стала развиваться в XIX в. в связи с совершенствованием светового микроскопа. Например, чешский биолог и медик Я. Пуркинье в 1825 г. ввел понятие «протоплазма» и описал ядро клетки, а в 1837 г. установил сходство в строении растительной и животной клеток.

Заслуга в описании ядра как постоянной внутриклеточной структуры и введении в науку термина «ядро» принадлежит английскому ботанику Р. Брауну (1833). В 1827 г. русский естествоиспытатель К. Бэр открыл яйцеклетку, доказав, что клетка – единица развития всего живого.

Значительный вклад в развитие цитологии в XIX в. внесли французский ученый Р. Дютроше (1824), немецкий ученый Т. Шванн (1839). Последний сформулировал основные положения клеточной теории, суть которых сводилась к тому, что клетка – основная единица строения и жизнедеятельности живых организмов. В 1858 г.

немецкий естествоиспытатель Р. Вирхов доказал, что клетки возникают только путем деления исходной материнской клетки, предложив свою знаменитую формулу – «всякая клетка из клетки».Клеточная теория. Клеточная теория считается одним из крупнейших теоретических обобщений в биологии.

Ее основные положения сводятся к следующим:

•клетка – элементарная структурная и функциональная единица живого;

•все живые организмы (за исключением вирусов) имеют клеточное строение. Такие процессы, как питание, дыхание, выделение и обмен веществ в целом, рост, развитие, раздражимость, проявляются на клеточном уровне;

•клетки разных организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ, т. е. они гомологичны;

•размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки;

•рост и развитие организма – следствие размножения и роста клеток;

•жизнь клетки характеризуется обратимыми процессами обмена веществ и необратимым развитием;

•сходство строения клеток одноклеточных и многоклеточных организмов – свидетельство о единстве происхождения всего живого;

•в многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям, объединены в целостные системы тканей и органов, связанных между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции. Клеточная теория подтверждает структурное и генетическое единство живой природы. Она играет существенную роль в понимании современной научной картины мира и эволюции живой природы.

Методы цитологии. Более двух веков строение клеток изучалось с помощью светового микроскопа. Оптическая микроскопия обеспечивает увеличение в 8000 раз.

Источник: https://studopedia.net/3_51378_kletochnaya-teoriya-metodi-tsitologii.html

Тема урока: Методы цитологии. Клеточная теория

Тема урока: Методы цитологии. Клеточная теория.

Класс: 10.

Тип урока: урок совершенствования знаний, умений, навыков.

Цель урока: расширить знания учащихся о методах цитологии, познакомить учащихся с историей становления клеточной теории.

Задачи урока:

Образовательные:

  1. Рассмотреть понятия: клетка, клеточная теория, цитология, микроскопия;

  2. Сформировать понятие о клетке как открытой биологической системе, структурной и функциональной единицы жизни на земле;

  3. Показать единство всего живого на земле на основе знаний о клеточной теории;

  4. Продолжить формирование знаний о методах в биологии (на примере методов изучения клетки).

Развивающие:

  1. Продолжить формирование общеучебных умений и навыков, умения пользоваться научной терминологией;

  2. Развивать у учащихся умение сравнивать, анализировать, делать выводы, развивать логическое мышление, речь – словарный запас биологических знаний, развивать образное мышление, умение отстаивать свою точку зрения; а также выделять главное, формулировать ответ и публично выступать.

Воспитательные:

  1. Совершенствовать умение работать в группах;

  2. Сформировать навыки самостоятельной работы;

  3. Продолжить демонстрировать необходимость биологических знаний.

Оборудование: презентация «Клеточная теория», портреты ученых, доклад учащихся в виде презентации; раздаточные листы; таблицы «Строение растительной клетки», «Строение животной клетки».

Методы и методические приемы:

  • Беседа по предыдущим темам;
  • Рассказ с элементами беседы по новой теме с использованием мультимедийного оборудования;
  • Работа в группах (по рядам);
  • Самостоятельная работа учащихся с учебником.

Ход урока.

Приветствие. Психологический настрой на активную деятельность на уроке.

  1. Актуализация опорных знаний.

Тестирование по теме «Введение».

В XVII веке появилась целая плеяда прогрессивных естествоиспытателей, которые пытались проникнуть в самые сокровенные тайны природы и совершили переворот в воззрение на строение живых организмов. Как вы думаете, что это за открытие? (клетка)

– Как называется наука о клетке? (цитология)

– Почему клетку принято считать единицей всего живого?

Сообщение темы и формулирование цели урока.

  1. Изучение нового материала.

  1. Цитология – наука о клетке, изучающая строение, химический состав, функции, индивидуальное развитие и эволюцию клеток живого.

Предметом цитологии являются клетки одноклеточных и многоклеточных организмов, про которые можно изучить строение и химический состав, функции их структур, функции самих клеток, размножение и развитие клеток, приспособления клеток к условиям окружающей среды. Термину «клетка» 300 лет, а возраст науки 100 лет.

? Кто впервые увидел клетки и ввел термин «клетка»?

  1. Прочитай содержание параграфа 5 учебника А. А. Каменского, Е. А. Криксунова, В. В. Пасечника «Общая биология». Познакомься с методами цитологии в параграфе (см. п. 1):

  • использование микроскопов
  • центрифугирование
  • хроматография
  • электрофорез
  • использование радиоактивных изотопов
  1. Изучи вклад ученых в развитие цитологии (сообщения учащихся, составление конспекта), заполни таблицу:

Таблица «История изучения клетки»

– 1590г З. Янсен изобрел микроскоп

– 1665г. Р. Гук ввел термин «клетка»

– 1676г. А. Левенгук описал бактерии

– 1682г. Грю ввел термин «ткани»

– 1781г. Ф. Фонтана зарисовал клетки животных и их ядра

– 1827 г. Карл Бэр обнаружил яйцеклетку у млекопитающих.

– 1831г. Р. Браун описал ядро растительной клетки

– 1838-1839 годы. Ботаник Матиас Шлейден и зоолог Теодор Шванн объ единили идеи разных ученых и сформулировали клеточную теорию, которая постулировала, что основной единицей структуры и функции в живых организмах является клетка.

– 1855 год. Рудольф Вирхов показал, что все клетки образуются в результате клеточных делений.

4. Изучи основные пункты этой теории в учебнике на стр. 24-25.

-Найдите в тексте слайда положения клеточной теории Шванна и Шлейдена.
Какое из этих положений неверно с современной точки зрения?

-А какой немецкий ученый установил это? Расскажет нам …

? Почему дополнение принципа Р. Вирхова к клеточной теории было очень важным?

– Найдите в учебнике основные положения современной клеточной теории. Прочитайте их. (Параграф 5 на стр.25)

Клеточная теория оказала огромное влияние на развитие всего естествознания в целом. Ф. Энгельс поставил создание клеточной теории в один ряд с законом превращения энергии и эволюционным учением Ч. Дарвина.

Он считал, что в общности клеточного строения организмов находит свое отражение общность происхождения всего органического мира на нашей планете.

Сегодня учение о клетке имеет значение для установления и лечения заболеваний организма.

?Где применимы знания о клетке?

– медицина (общий анализ крови, где по количеству клеток судят о состоянии пациента, искусственное оплодотворение, пластическая хирургия, пересадка клеток красного костного мозга при онкозаболеваниях; влияние никотина, алкоголя, наркотических веществ на клетки организма, вызывая в них изменения);

Читайте также:  Рост и развитие организма - биология

– генетика (стволовые клетки, изменение формы эритроцита: при замене одной аминокислоты на другую, глутаминовая кислота заменяется на валин, функции клеток зависят от белков, входящих в состав клеток);

– размножение растений методом культуры тканей, когда не удается размножить растение вегетативным путем (чтобы можно было управлять человеку процессом размножения);

– клонирование (генная инженерия);

– искусственное оплодотворение в сельском хозяйстве и т.д.

Работа с тестовыми заданиями из ЕГЭ. (Учащиеся обмениваются работами, сверяют с ответами на экране, оценивают работу.)

Прочитать параграф 5 учебника.

Выписать и выучить основные положения клеточной теории.

Найти другие методы изучения клетки.

-Закончите предложение:

«Знания полученные на уроке мне необходимы…»

«Я получил полезную информацию о том, что…»

Затем, комментируя, выставляет оценки в журнал.

Урок завершен, успехов вам!

Источник: https://multiurok.ru/files/tiema-uroka-mietody-tsitologhii-klietochnaia-tieor.html

Клеточная теория Методы цитологии Домашнее задание 5

Клеточная теория. Методы цитологии. Домашнее задание § 5, печ. тетр.

Цитология • ЦИТОЛОГИЯ – наука о клетке. • Изучает строение и функции клеток, их связи и отношения в органах и тканях у многоклеточных организмов, а также одноклеточные организмы.

• Цитология занимает центральное положение в ряду биологических дисциплин – она тесно связана с гистологией, анатомией растений, физиологией, генетикой, биохимией, микробиологией и др.

Изучение клеточного строения организмов было начато микроскопистами XVII в

История создания клеточной теории Первым человеком, увидевшим клетки, был английский ученый Роберт Гук (известный нам благодаря закону Гука). В 1665 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие ГУК (Hooke) Роберт срезы пробки с помощью (18 июля 1635, Фрешуотер, о.

Уайт — усовершенствованного им 3 марта 1703, Лондон) микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, похожие на пчелиные соты, построенные из ячеек, напомнивших ему монастырские кельи, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «келья, ячейка, клетка» ).

Фактически Роберт Гук увидел только оболочки растительных клеток. Так выглядели клетки под микроскопом Гука.

История создания клеточной теории Пуркине (Purkyne) Ян Эвангелиста (17. 12. 1787, Либоховице – 28. 07. 1869, Прага), чешский физиолог. Длительное время основным структурным компонентом клетки считалась оболочка. Лишь в 1825 году чешский ученый Я.

Пуркине (17871869) обратил внимание на полужидкое студенистое содержимое клеток и назвал его протоплазмой (теперь ее называют цитоплазмой). Броун (Brown), Роберт (21. 12. 1773, Монтроз – 10. 06. 1858, Лондон), шотландский ботаник Только в 1833 г. английский ботаник Р.

Броун (1773 -1858), первооткрыватель хаотического теплового движения частиц (названного впоследствии в его честь броуновским), открыл в клетках ядра. Броун в те годы интересовался строением и развитием диковинных растений — тропических орхидей. Он делал срезы этих растений и исследовал их с помощью микроскопа.

Броун впервые заметил в центре клеток какие-то странные, никем не описанные сферические структуры. Он назвал эту клеточную структуру ядром.

История создания клеточной теории Шлейден (Schleiden) Маттиас Якоб (05. 04. 1804, Гамбург – 23. 06. 1881, Франкфуртна-Майне), немецкий ботаник. Шванн (Schwann) Теодор (07. 12. 1810, Нёйс 11. 01. 1882, Кёльн), немецкий физиолог. Немецкий ботаник М. Шлейден установил, что растения имеют клеточное строение. Именно открытие Броуна послужило ключом к открытию Шлейдена.

После почти пяти лет методичных изысканий Шлейден закончил свою работу. Он убедительно доказал, что все органы растений имеют клеточную природу. Шлейден обосновал свою теорию для растений. Но оставались еще животные. Каково их строение, можно ли говорить о едином для всего живого законе клеточного строения? Ответ на эти вопросы дал другой немецкий ученый — Т.

Шванн, создавший клеточную теорию строения животных тканей. Натолкнул Шванна на это открытие Шлейден дал в руки Шванна хороший компас — ядро. Шванн в своей работе применил тот же прием — сначала искать ядра клеток, затем их оболочки.

Шванн закончил свой титанический труд и уже в 1839 г: опубликовал результаты в работе «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» , где сформулировал основные положения клеточной теории

История создания клеточной теории Основные положения клеточной теории по М. Шлейдену и Т. Шванну 1. Все организмы состоят из одинаковых частей – клеток; они образуются и растут по одним и тем же законам. 2. Общий принцип развития для элементарных частей организма – клеткообразование. 3.

Каждая клетка в определенных границах есть индивидуум, некое самостоятельное целое. Но эти индивидуумы действуют совместно, так, что возникает гармоничное целое. Все ткани состоят из клеток. 4.

Процессы, возникающие в клетках растений, могут быть сведены к следующим: 1) возникновение новых клеток; 2) увеличение клеток в размерах; 3) превращение клеточного содержимого и утолщение клеточной стенки. После этого факт клеточного строения всех живых организмов стал неоспоримым.

Бесклеточных организмов в природе не существует. Т. Шванн и М. Шлейден ошибочно считали, что клетки в организме возникают из первичного неклеточного вещества.

История создания клеточной теории Вирхов (Virchow) Рудольф Людвиг Карл (13. 10. 1821, Шифельбейн, Померания – 05. 09. 1902, Берлин) Бэр Карл Максимович (17/28. 2. 1792, имение Пийб – 16/28. 11. 1876, Тарту) Шлейден (Schleiden) Маттиас Якоб (05. 04. 1804, Гамбург – 23. 06.

1881, Франкфурт-на-Майне) Позднее Рудольф Вихров (в 1858 году) сформулировал одно из важнейших положений клеточной теории: «Всякая клетка происходит из другой клетки… Там, где возникает клетка, ей должна предшествовать клетка, подобно тому, как животное происходит только от животного, растение – только от растения» . Клетка может возникнут только из предшествующей клетки в результате ее деления. Академик Российской Академии наук Карл Бэр открыл яйцеклетку млекопитающих и установил, что все многоклеточные организмы начинают свое развитие из одной клетки. Это открытие показало, что клетка – не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов. Идея о том, что все организмы построены из клеток стала одним из наиболее важных теоретических достижений в истории биологии, поскольку создала единую основу для изучения всех живых существ. Зоолог Шлейден впервые описал в 1873 году непрямое деление животных клеток – “митоз”.

История создания клеточной теории Первые этапы формирования и развития представления о клетки 1. Зарождения понятия о клетки 2. Возникновение клеточной теории 1665 г. – Р. Гук 1838 г. Т. Шван и М. Шлейден впервые рассмотрел под микроскопом срез пробки, ввел термин «клетка» 1680 г. – А.

Левенгук открыл одноклеточные организмы обобщили знания о клетке, сформулировали основные положения клеточной теории: Все растительные и животные организмы состоят из клеток, сходных по строению. 3. Развитие клеточной теории 1858 г. – Р. Вихров утверждал, что каждая новая клетка происходит только от клетки в результате ее деления 1658 г. – К.

Бэр установил, что все организмы начинают свое развитие с одной клетки

Положения современной клеточной теории 1. Клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого. 2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ. 3.

Размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки. 4.

В сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам их регуляции.

МИКРОСКОП (от греческого mikros – малый и skopeo – смотрю), оптический прибор для получения увеличенного изображения мелких объектов и их деталей, не видимых невооруженным глазом. Изобретение микроскопа обусловлено скачком в развитием оптики в XVI-XVII вв.

Некоторые оптические свойства изогнутых поверхностей были известны еще Евклиду (300 лет до н. э. ) и Птоломею (127 -151 гг. ), однако их увеличительная способность не нашла практического применения. В XVI веке оптики Захарий и Ханс Янсены (1590 г.

Читайте также:  Кризис дарвинизма. формирование синтетической теории эволюции - биология

) смонтировали две выпуклые линзы внутри одной трубки, т. е. фактически создав первый микроскоп и заложив основы для создания сложных микроскопов. Микроскоп Янсена Усовершенствование оптики позволило Антони ван Левенгуку в 1674 г.

изготовить линзы с увеличением, достаточным для проведения простых научных наблюдений. 16754 г. 1876 г. Цифровой микроскоп

Современные микроскопы Структурный аспект понятия клетки связан с зарождением и развитием оптического метода исследования. Только благодаря совершенствованию микроскопов оптический метод в изучении клетки является одним из основных. Бинокулярный микроскоп Цифровые микроскопы

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КЛЕТОК В ЦИТОЛОГИИ Метод Какие клетки Краткое описание метода Что изучается Световая микроскопия Неживые С помощью светового микроскопа достигается увеличение в 2000 – 2500 раз. Многостороннее исследование клеточных структур и их функций.

Вместо света используется быстрый поток электронов, а стеклянные линзы заменены электромагнитными полями. Многостороннее исследование клеточных структур и их функций. Проникая в клетку, красители соединяются с белками, и вначале вся цитоплазма приобретает диффузную окраску, после чего некоторые красители откладываются в цитоплазме в виде гранул.

Выявляются изменения, происходящие в клетках и тканях при разных внешних воздействиях. Разнообразные операции на клетках с использованием прибора микроманипулятора. Для получения клонов. Роль ядра и цитоплазмы в жизни клеток. Любые Методы с помощью которых производится определение от 10 до 0, 01 мг вещества.

Содержание белков, фосфора, аминокислот, нуклеиновых кислот, сахаров и т. д Любые Методы с помощью которых производится определение до 0, 01 мг вещества. Содержание в клетках белков, фосфора, аминокислот, нуклеиновых кислот, сахаров и т. д. Живые Основан на явлении дифракции рентгеновских лучей.

Строение молекул белков, нуклеиновых кислот и других веществ, входящих в состав цитоплазмы и ядра клеток. В молекуле меченого вещества один из атомов замещен атомом того же вещества, но обладающим радиоактивностью. Благодаря тому, что эти изотопы обладают радиоактивным излучением, их можно легко обнаружить.

Синтез белков и нуклеиновых кислот, проницаемость клеточной оболочки, локализации веществ в клетке и т. д Электронная микроскопия Неживые Прижизненной окраски Живые Микрохирургии Живые Микрохимический Ультромикрохимический Рентгеноструктурного анализа Меченых атомов (авторадиография) Живые

Источник: http://present5.com/kletochnaya-teoriya-metody-citologii-domashnee-zadanie-5/

Методы цитологии. Клеточная теория

На сегодняшний день биологическая наука развивается невероятными темпами. Трудно выделить какую-либо другую науку, открытия в которой имеют настолько важное значение в жизни современного человеческого общества.

А ещё каких-то 350 лет назад не было известно даже того, что все живые организмы состоят из клеток. И немудрено, потому что большинство клеток, как вам хорошо известно, имеют очень маленькие размеры. Например, та же инфузория-туфелька в длину около 0,2 мм или целых 200000 нанометров.

Именно столько и составляет разрешающая способность человеческого глаза. Считается, что при отсутствии зрительных патологий, хорошем освещении и с определённого расстояния мы с вами можем различить две точки, расположенные на удалении 0,2 мм друг от друга. Но никаких гарантий, что мы увидим ту же инфузорию, это не даёт.

Можете поэкспериментировать в свободное время.

Так вот. Чтобы обнаружить клеточное строение живых организмов, глаз человека нужно было вооружить. И таким орудием стал световой микроскоп.

Изобретатель первого микроскопа с использованием системы линз точно неизвестен. Среди авторов называют и Захария Янсена, и Галилео Галилея. Бесспорным же является тот факт, что английский естествоиспытатель Роберт Гук, усовершенствовав микроскоп собственными силами, в 1665 году впервые обнаружил ячеистое строение образцов растений.

Рассматривая срез пробки дуба, он увидел структуры, напоминающие клетки. С тех пор все последующие поколения учёных и простых обывателей стали использовать слово «клетка» применительно к мельчайшей структурно-функциональной единице всех живых организмов. Даже несмотря на то, что живые клетки в большинстве случаев на эти самые клетки, с точки зрения геометрии, совсем не похожи.

Вскоре клеточное строение растений подтвердили итальянский биолог и врач Марчелло Мальпиги и английский ботаник Неемия Грю. Они обратили внимание на форму клеток и строение оболочек.

Следующее открытие было сделано человеком не только с биологией, но и с наукой вообще никак не связанным. Но приспособление, увеличивающее предметы, ему было необходимо в профессиональной деятельности. Так Антони ван Левенгук, а это был именно он, определял качество тканей, продажей которых занимался.

В 1665 году, вскоре после его публикации, Левенгук прочёл труд Роберта Гука «Микрография». Эта книга вызвала у него интерес к изучению окружающей природы с помощью линз. Попутно освоив ремесло шлифовальщика, Левенгук стал очень искусным и успешным изготовителем линз.

Устанавливая свои линзы в металлические оправы, он собирал микроскопы и с их помощью проводил самые передовые по тем временам исследования.

Линзы, которые он изготавливал, были неудобны и малы, для работы с ними нужен был определённый навык, однако с их помощью был сделан ряд важнейших открытий.

Наблюдаемые объекты Левенгук зарисовывал, а свои наблюдения описывал в письмах (общим количеством около 300), которые на протяжении более чем 50 лет отсылал в Лондонское королевское общество, а также некоторым учёным.
Однако в 1676 году достоверность его исследований была поставлена под сомнение.

Это произошло, когда голландец отослал копию своих наблюдений одноклеточных организмов. Можно понять удивление учёных мужей, ведь о существовании микроорганизмов в то время ничего не было известно.

И только после перепроверки результатов именитыми англичанами (делегацию возглавлял упомянутый нами Неемия Грю) 8 февраля 1680 года Левенгук был избран действительным членом Лондонского королевского общества.

Таким образом, голландский исследователь только в XVII веке открыл параллельный мир, о котором люди даже не догадывались за предыдущие тысячи и тысячи лет своего существования. Кстати, посмотреть в его удивительный микроскоп приезжало много известных исторических деятелей. В том числе и Пётр Первый.

В 1696 году Антони ван Левенгук в книге «Тайны природы, открытые с помощью совершеннейших микроскопов» обобщил свои открытия. Он стал первым человеком, который описал эритроциты, бактерии, дрожжи, простейших, волокна хрусталика, зарисовал сперматозоиды и строение глаз насекомых, и многое другое.

Поэтому голландец по праву считается основоположником биологической микроскопии.

Так, исследования Гука и Левенгука (какое любопытное созвучие получилось) дали начало появлению целой биологической науки – науки о клетке цитологии (от греческого κύτος «клетка» и λόγος — «учение», «наука»), которая изучает строение и функции клеток и их органелл.

То есть биологи во второй половине XVII века спустились с организменного уровня изучения живой материи на клеточный. Но до молекулярного ещё было далеко. Около 200 лет пройдёт до признания молекулы наименьшей частицей химического вещества, обладающей всеми его химическими свойствами.

Каждый из вас уже использовал световой микроскоп для изучения биологических и не только биологических объектов. Порой это просто захватывающе, согласитесь.
Да, на сегодняшний день эти оптические приборы достигли совершенства. Но область их применения оказалась ограниченной.

С помощью светового микроскопа невозможно рассмотреть объекты, размер которых меньше длины световой волны. Помните из физики? Глаз человека и не только человека воспринимает отражённые волны. А от очень маленького предмета световые волны не отражаются, а огибают его. Поэтому в световой микроскоп нельзя различить объекты меньше 200-400 нанометров.

  То есть примерно в 1000 раз меньше нашей инфузории. Но хитрые физики всё же нашли выход. В начале 30-х годов XX века был создан электронный микроскоп, в котором вместо света используется пучок электронов, которые, в свою очередь, способны отражаться от мельчайших объектов.

Таким образом у биологов появилась возможность различать живое размером меньше 1 нанометра. Например, клеточную мембрану, толщина которой составляет 10 нанометров и в световой микроскоп наблюдать её невозможно. Кстати, советуем запомнить это число. В дальнейшем вам будет удобно сравнивать с размерами мембраны размеры других органоидов клетки.

За электронным был сконструирован сканирующий микроскоп, который давал уже объёмное изображение. Куда же в наше время без дополнительной и виртуальной реальности, правда?

Читайте также:  Мир растений - биология

Однако с применением электронного микроскопа возникла небольшая проблема. Для того, чтобы исследовать с его помощью клетку, её нужно подвергнуть специальной обработке. Если клетка живая, то это вызывает её гибель. Поэтому для изучения процессов жизнедеятельности клетки применяют замедленную кино- или видеосъёмку через мощные световые микроскопы.

Важной задачей в познании функционирования клетки является точное определение местоположения исследуемых химических веществ при их перемещении. Для этого удобно заменить один из атомов в молекуле вещества на радиоактивный изотоп.

Оно начинает фонить и легко обнаруживается счётчиком радиоактивных частиц или по способности этого вещества засвечивать фотоплёнку. В качестве радиоактивной метки чаще всего используют так называемый тяжёлый водород с атомной массой 3, углерод – 14, фосфор – 32.

Такой метод получил название авторадиографии.

Для изучения отдельных органоидов клетки их сначала оттуда нужно выделить. Вы можете предложить варианты того, как это сделать?

Самым оптимальным способом является такой же, который применяют при сушке белья. Загружаем в стиральную машину и раскручиваем на большой скорости в центрифуге. Вода под действием центробежной силы перемещается к стенкам и сливается.

Составные части клетки имеют различные размеры, массу и плотность, поэтому в центрифуге оседают на дно пробирки с разными скоростями и остаются на определённом уровне. Что даёт возможность отделить одни частицы от других.

При помощи этого метода, а называется он ультрацентрифугирование (от латинского ultra – «больше», «сверх», «за пределами», centrum – «средоточие», «центр» и fuga – «бегство», «бег») выделяют митохондрии, рибосомы и другие органоиды клетки.

Пространственное расположение атомов и их группировок в молекулах изучают при помощи рентгеноструктурного метода. Именно во многом благодаря ему и было открыто строение самой главной молекулы жизни – ДНК. А незнание вредного влияния рентгеновского излучения на первых порах, к сожалению, приводило к смертельным исходам среди исследователей.

Актуальным, особенно в наше время, является метод клеточных культур – выращивание клеток многоклеточных организмов на питательных средах в контролируемых условиях.

Для выяснения функций отдельных органоидов клеток применяют методы микрохирургии: удаление, пересадка отдельных клеточных органелл, инъекции различных веществ и т.д. – всё как в обычной хирургии, только с применением специальных микрохирургических инструментов и оптических средств.

Но вернёмся в XVII век – к открытию и началу изучения клетки. Уникальные в то время микроскопы Левенгука имели только одну линзу и давали очень небольшое увеличение.

Но уже к середине XVIII столетия учёные начали использовать микроскопы с системой увеличительных линз, что позволило проникнуть внутрь клетки и рассмотреть её содержимое.

Конечно же, вначале в клетке увидели самую главную её часть – ядро.

Одному из первых это удалось сделать в 1781 году чешскому физиологу Яну Пуркинье. Который обнаружил и описал ядро в яйцеклетке птиц. «Это сжатый сферический пузырёк, одетый тончайшей оболочкой.

Он содержит свою собственную лимфу, включён в белый сосковидный бугорок и преисполнен производящей силой, отчего я и назвал его зародышевый пузырёк».

А в 1831 году ядро растительной клетки описал шотландский ботаник Роберт Броун. В его исследованиях впервые упоминается ядро не как случайное образование в клетке, а фигурирует как какая-то существенная часть, имеющая значение для жизни клетки. Но каково его значение в то время даже не предполагали.

Работа над изучением клетки набирала ход. В 1838 году выходит книга немецкого ботаника Маттиаса Шлейдена «Материалы к фитогенезу», где он (впервые после открытия клетки, а это почти 200 лет назад) высказывает идею о том, что клетка является основной структурной единицей растительного организма, и ставит вопрос о возникновении новых клеток в растениях.

Через год, основываясь на работах Шлейдена, опять же немецкий физиолог Теодор Шванн опубликовал свой труд «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений».

В этой работе были обобщены все имеющиеся на то время исследования клетки и сделан наиважнейший вывод о единстве строения растений и животных – первая версия клеточной теории.

Звучала она так:

·    все живые существа состоят из клеток;

·    все клетки имеют сходное строение, химический состав и общие принципы жизнедеятельности;

·     каждая клетка самостоятельна; деятельность организма является суммой процессов жизнедеятельности составляющих его клеток.

Но это было не всё. Оставалась одна загадка.

И Шлейден, и Шванн ошибочно полагали, что новые клетки в организме возникают из неклеточного вещества. Первым в этом усомнился их соотечественник Рудольф Вирхов. Ещё до открытия деления клетки высказавший утверждение, что каждая клетка происходит от клетки (1859 год).

Дальнейшие исследования немецких учёных подтвердили принцип «клетка из клетки».

В 1878 году биолог Вальтер Флемминг описал митоз, а позднее зоолог Оскар Гертвиг и ботаник польского происхождения Эдуард Страсбургер независимо друг от друга пришли к выводу, что информация о наследственных признаках клетки заключена в ядре.

Так, работами многих исследователей была создана современная клеточная теория, в основу которой легла клеточная теория Теодора Шванна.

Вот четыре положения современной клеточной теории, обязательные для запоминания:

1. Клетка – элементарная структурная и функциональная единица живых организмов, обладающая всеми признаками и свойствами живого.

2. Клетки всех организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.

3. Клетки образуются только путём деления исходной материнской клетки.

4. В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям, их работа скоординирована, и организм представляет собой целостную систему.

Источник: https://www.videouroki.by/video/6-metody-citologii-kletochnaya-teoriya.html

Носовец Юлия – Методы цитологии. Клеточная теория

                                            Методы цитологии. Клеточная теория.

Цитология – наука о клетке, изучающая строение, химический состав, функции, индивидуальное развитие и эволюцию клеток живого.

Цитология (греч. kytos — ячейка, клетка) — наука о клетке.

Предметом ее изучения является клетка как структурная и функциональная единица жизни.

В задачи цитологии входит изучение строения и функционирования клеток, их химического состава, функций отдельных клеточных компонентов, познание процессов воспроизведения клеток, приспособления к условиям окружающей среды, исследование особенностей строения специализированных клеток, этапов становления их особых функций, развития специфических клеточных структур и др. Для решения этих задач в цитологии используются различные методы.

                      Краткая история изучения клетки.

Теодор  Шванн (1839) сформулировал основные положения клеточной теории, суть которых сводилась к тому, что клетка – основная единица строения и жизнедеятельности живых организмов.

       Основные положения современной клеточной теории

1) Клетка – элементарная структурная, функциональная и генетическая единица живого. 2) Клетки растений, животных и грибов сходны по строению, химическому составу, обмену веществ. 3) Клетка – функциональная единица живого. Сходные по строению и выполняемым функциям клетки объединяются в ткани, ткани – в органы и системы органов, которые формируют целостный организм. Это обеспечивает дискретность и целостность организма. 4) Клетка – единица развития всего живого. Любой организм начинает свое индивидуальное развитие из одной клетки – зиготы. 5) Новые клетки образуются в результате деления материнской клетки. 6) Клетка имеет мембранный принцип строения. 7) Ядро является главным компонентом эукариотической клетки, хранителем генетической информации и регуляторным механизмом. 8) Сходство строения клеток растений и животных доказывает общность их происхождения.

9) Дифференциация клеток лежит в основе усложнения строения живых организмов.

 
Другие видеоуроки по школьной программе смотрите на InternetUrok.ru

Источники информации:

http://sbio.info/page.php?id=4

http://murzim.ru/nauka/biologiya/citologija/24441-osnovnye-polozheniya-sovremennoy-kletochnoy-teorii.html

http://blgy.ru/biology10/cytology

http://biogdz.ru/10-11-klass/tema-2-1-metody-tsitologii-kletochnaya-teoriya.html

Источник: http://nosovetz.ucoz.ru/index/metody_citologii_kletochnaja_teorija/0-39

Ссылка на основную публикацию