Клеточная теория

Клеточная теория – основной закон строения живых организмов

Положения клеточной теории

Клетка – основная структурно-функциональная единица живых существ. Все живые существа состоят из клеток

Многоядерные образования у растений и животных не разделенные на отдельные клеточные территории и называемые симпластами, синцитиями, плазмодиями, не нарушают первый закон клеточной теории, поскольку являются результатом вторичного слияния отдельных клеток или особой формы деления отдельной клетки. Вирусы, обладающие многими свойствами живых существ, тем не менее, не относятся к клеточной форме жизни, поскольку не могут самостоятельно размножаться вне клеток.

Все клетки обладают сходной структурой и составом

Это свойство клеток определяется сходством молекулярно-биохимических процессов, происходящих в клетках живых организмов и направленных на обеспечение общих для всех живых существ задач: поддержание структурно-функциональной целостности, обеспечение размножения, передача свойств по наследству, общими законами взаимодействия с окружающей средой. Важным выводом из этого закона явилось понимание универсальности строения клеток всех живых организмов и возможность использования «модельных» объектов для исследования общих свойств клетки. Было сформировано целое направление в биологии клетки – сравнительная и эволюционная цитология. Яркими примерами таких «модельных» объектов, на которых в последние годы исследованы важнейшие закономерности работы клетки, явилось использование целых организмов (водоросли Acetabularia mediterranea, червя-нематоды Caenorhabditis elegans и др.), культур отдельных видов клеток (например, фибробластов, опухолевых клеток).

Размножение клеток происходит только путем деления исходной «материнской» клетки, которое сопровождается репликацией (воспроизведением, удвоением) ее генетического материала (ДНК или РНК)

Это важнейшее положение клеточной теории было сформулировано немецким ученым Р. Вирховым в 1858 году в знаменитой фразе « Всякая клетка от клетки».

В настоящее время данное утверждение полностью доказано и не вызывает сомнений, но именно оно связано с драматическими и порой трагическими событиями в истории биологии в нашей стране.

Российские биологи с самого начала появления клеточной теории были ее приверженцами и проводниками. В 20 – 30 е годы отечественная цитология, генетика и другие биологические науки были на самых передовых позициях в мире. Достаточно назвать такие всемирно известные фамилии как: Н.И. Вавилов, Н.К.Кольцов, Ю.А.Филипченко, А.А.Заварзин, А.С. Догель, В.А.Догель, Г.Д.Карпеченко, Н. В. Тимофеев-Ресовский и многие другие. Они всячески поддерживали современные по тому времени идеи по теории наследственности, основ организации клеток и тканей, генетики и селекции. Проводились многочисленные Всесоюзные и Международные конференции и съезды. Авторитет отечественной биологии был очень высок.

Но в 30-ые годы в нашей стране начало набирать силу антинаучное учение Т.Д.Лысенко о наследовании приобретенных признаков (неоламаркизм), началась необоснованная критика основ генетики и селекции, цитологии и зарождающейся молекулярной биологии и биохимии. Используя политическую обстановку в стране в конце 30-х годов, «лысенковцы» развернули кампанию травли ученых, которые не поддерживали их «биологии». Многие десятки ученых были репрессированы, уволены с работы, отстранены от науки. Многие погибли в ссылках и лагерях. «Лысенковщина» затронула все области биологии: от генетики до физиологии, от академической науки до средней школы. В 1948 году на сессии ВАСХНИЛ и позже на сессии АН СССР были разгромлены, в буквальном смысле слова, ведущие биологические школы страны: физиолога Л.А.Орбели, зоолога И.И.Шмальгаузена, цитологов Д.Н.Насонова и В.Я Александрова и многие другие. Особенно пострадала наука о клетке – цитология. Здесь особо необходимо отметить лжеучение О.Б.Лепешинской, которое утверждало возможность зарождения клеток из «живого бесструктурного вещества», например, из протухшего яичного желтка. Отрицалось существование и роль хромосом в наследственности. Использованное Т.Д.Лысенко в своих целях (далеко не научных!), оно нанесло большой вред нашей биологии, привело к задержке многих перспективных исследований.

Клетки могут существовать в форме одноклеточного организма (бактерии и протисты) или входить в состав многоклеточного организма

Многоклеточный организм – это сложная биологическая система, состоящая из множества элементов – клеток. При этом – организм не простая сумма отдельных «кирпичиков – клеток», а единое целое, где его части соединены определенной системой взаимодействия друг с другом с помощью нервной, гуморальной и межклеточной форм регуляции.

Современная биология доказала, что генотип всех клеток многоклеточного организма един, а их различия - есть результат избирательного включения различных генов. Это приводит к появлению у клеток определенных свойств и функций и составляет основу дифференциации клеток многоклеточного организма. Важным следствием данного закона клеточной теории явилось бурное развитие в последние годы т.н. «стромальной терапии» - методики выращивания любых клеток и тканей многоклеточного организма из стволовых, камбиальных клеток, находящихся в составе любой другой ткани (например: нервных клеток из стволовых клеток кожного эпителия).

Завершая разговор о клеточной теории еще раз необходимо отметить единство организации клеток всех живых организмов, сходство законов, по которым они развиваются и функционируют, необходимость исследования живого на всех его уровнях (от молекулярного до биосферного).

Литература

1. Александров В.Я. Трудные годы советской биологии. СПб.: Наука. 1992. -261 с.

2. Берг Р.Л. Непокоренные // Химия и жизнь,1989, № 5, стр 19-31.

3. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Учеб.пособие. - Новосибирск: Изд. НГУ. 2002. – 459 с. ил.

4. Полянский Ю.И. Годы прожитые. СПб.: Наука. 1997. - 255 с.

5. Полянский Ю.И.Трудные годы школьной биологии. Страницы истории. // Биология в школе, 1990, № 1, стр. 18-24.