Основные положения клеточной теории. Клетка — структурная и функциональная единица живого. Особенности строения клеток прокариот и эукариот - Клеточная теория - ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ

Все живые организмы состоят из клеток — из одной клетки (одноклеточные организмы) или многих (многоклеточные). Клетка — один из основных структурных, функциональных и воспроизводящих элементов живой материи; это элементарная живая система. Существуют эволюционно неклеточные организмы (вирусы), но они могут размножаться только в клетках. Различные клетки отличаются друг от друга и по строению, и по размерам: размеры клеток колеблются от 1 мкм до нескольких см (яйцеклетки рыб и птиц), и по форме: могут быть круглыми (эритроциты), древовидными (нейроны), веретенообразными (мышечные волокна), и по биохимическим характеристикам: например, в клетках, содержащих хлорофилл или бактериохлорофилл, идет процесс фотосинтеза, который невозможен при отсутствии этих пигментов, и по функциям: различают половые клетки — гаметы и соматические — клетки тела, которые, в свою очередь, подразделяют на множество разных типов.

История изучения клетки связана с именами многих выдающихся ученых. Так, Роберт Гук впервые применил микроскоп для исследования тканей и на срезе пробки и сердцевины бузины увидел ячейки, которые и назвал позже клетками. Антони ван Левенгук впервые увидел клетки под увеличением в 270 раз, а Маттиас Шлейден и Теодор Шванн создали клеточную теорию. В работе «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» (1839 г.) Т. Шванн сформулировал основные положения клеточной теории, которые затем неоднократно дополнялись и уточнялись.

Современная клеточная теория включает следующие положения:

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 взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.

Значение клеточной теории в развитии науки состоит в том, что благодаря ей стало понятно, что клетка — важнейшая составляющая часть всех живых организмов. Она их главный «строительный» компонент, клетка является эмбриональной основой многоклеточного организма, так как развитие организма начинается с одной клетки — зиготы; клетка — основа физиологических и биохимических процессов в организме, так как на клеточном уровне происходят в конечном счете все физиологические и биохимические процессы. Клеточная теория позволила прийти к выводу о сходстве химического состава всех клеток и еще раз подтвердила единство всего органического мира.

Прокариоты (лат. про — перед и гр. карион — ядро) — это древнейшие организмы, не имеющие оформленного ядра. К ним относят бактерии, синезеленые водоросли (цианеи, или цианобактерии), риккетсии, микоплазмы и ряд других организмов. Наследственная информация у них передается через молекулу ДНК, которая образует нуклеоид. В цитоплазме прокариотической клетки нет многих органоидов, которые имеются у эукариотической клетки: митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи и т. д.; функцию этих органоидов выполняют ограниченные мембранами полости. В прокариотической клетке имеются рибосомы. Большинство прокариот имеет размер 1-5 мкм. Размножаются они путем деления без выраженного полового процесса. Эукариоты (гр. эу — хорошо и карион — ядро) — организмы, в клетках которых есть четко оформленные ядра, имеющие собственную оболочку (кариолемму). Ядерная ДНК у них заключена в хромосомы. В цитоплазме эукариотических клеток имеются различные органоиды, выполняющие специфические функции: митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы и т.д. Большинство эукариотических клеток имеет размер порядка 25 мкм. Размножаются они митозом или мейозом (при образовании половых клеток — гамет или при образовании спор у растений); изредка встречается амитоз — прямое деление, при котором не происходит равномерного распределения генетического материала (например, в клетках эпителия печени). Эукариоты также выделяют в особое надцарство, которое включает царства грибов, растений и животных.