Народна Освіта » Біологія » Мікроскоп та дослідження клітини: екскурс в історію

НАРОДНА ОСВІТА

Мікроскоп та дослідження клітини: екскурс в історію

Ви дізнаєтесь, як завдяки винаходу та вдосконаленню мікроскопа було знайдено найменші живі цеглинки, з яких побудовані всі живі істоти — клітини.

З чого складаються рослини? З чого складаються тварини? Чи є клітини у бактерій? Що спільного між рослиною і людиною ?

Питання "З чого складаються живі тіла?" тривалий час залишалося без відповіді, оскільки структури, спільні для всього живого, мають дуже малі розміри і не помітні без збільшувальних приладів. Відповідь було знайдено лише з винаходом мікроскопа. Його попередником є найпростіший оптичний прилад — лупа, або збільшувальне скло (мал. 1).

Мікроскоп, який став прототипом сучасного (мал. 2), був винайдений наприкінці XVI ст. Із XVII ст. мікроскоп став одним з основних інструментів біологів.

Одні з перших наукових спостережень біологічних об’єктів за допомогою мікроскопа були виконані в середині XVII ст. англійським фізиком та натуралістом Робертом Гуком (1635-1703 рр.). Зокрема, на зрізі корка Р, Гук побачив та замалював численні порожнисті камери, які нагадали йому бджолині соти. Він назвав їх «клітинами» (мал. З).У 1665 р. у книзі «Мікрографія» він опублікував цей малюнок разом з низкою інших зображень мікроскопічних структур каменів, різноманітних матеріалів, рослин та тварин. Структури, які Р. Гук назвав «клітинами», у дійсності були лише їхніми порожніми оболонками. Проте цей термін згодом прижився.Книга Р. Гука справила велике враження на голландського натураліста Антоні ван Левенгука. За допомогою мікроскопа він відкрив цілий світ мікроскопічних організмів, які назвав «анімалькулями». Серед знаменитих Ле-венгуківеькіх «анімалькуль» (маж 4) — мікроскопічні водорості та тварини, одноклітинні мікроскопічні гриби — дріжджі. Левенгук також відкрив клітини крові, описав мертві клітини шкіри та будову м'язів людини, деталі ока комах та клітинну будову коренів водної рослини ряски.На межі XVIII та XIX ст. було винайдено спосіб виготовлення дуже якісних об’єктивів, які за великого збільшення не спотворювали зображення. За допомогою такого удосконаленого об’єктива англійський ботанік Роберт Броун у 1831 р. відкрив у рослинних клітинах нову структуру — ядро. Тогочасні біологи також звернули увагу на те, що ядро знаходиться у в'язкій рідині, якою заповнена клітина. Ця рідина, що утворює внутрішнє середовище клітини, отримала назву цшштлбама (від грецького «цитос» — клітина та «плазма» — твіст),У1838-1839 рр. ботанік Маттіас Шлейден та зоолог Теодор ТТТяятгн дійшли висновку, що основним і обов'язковим елементом будь-якого живого організму є клітина. Вони сформулювали чотири положення, які склали основу запропонованої впипитг клітинної теорії:1.    Всі рослини та тварини складаються з клітин.2.    Рослини та тварини ростуть за рахунок утворення нових клітин.3.    Клітина є найменшою живою одиницею, і поза клітиною життя не існує.4.    Клітини різних організмів загалом подібні за будовою.Автори клітинної теорії не вмогли правильно пояснити, яким чином утворюються нові клітини. На це питання в 1868 р. відповів видатний німецький вчений Рудольф Вірхов (1821—1902 рр.). Він зробив висновок, що нові клітини виникають лише внаслідок поділу вже існуючих клітин. Р. Вірхову належить крилатий вислів, який перекладається з латини так: «Кожна клітина—від клітини».Зі створенням клітинної теорії виникла нова наука — цитолбіія (від грецького «цитос» — клітина, вмістилище, та «логос» — вчення, наука), або наука про клітину.У другій половині XIX ст. цитологія розвивалася стрімко, при цьому оптичні мікроскопи постійно вдосконалювалися, дозволяючи спостерігати структури, розмір яких становив лише0,2 мкж, що приблизно у 400 разів менше від товщини людської волосини.У 1931 р. в Німеччині фізиком Ер неї ом Рускою було створено прототип електронного мікроскопа. Це привело до того, що з'явилася можливість побачити структури у тисячу разів менші від тих, які помітні в оптичний мікроскоп.Завдяки електронному мікроскопу (мал. б) в 50—60-ж. роках XX ст. в біології відбулася справжня революція: було з’ясовано внутрішню будову клітини, виявлено спільні та ВІДМІННІ риси клітин рослин, тварин, грибів та бактерій.Ці дослідження дали змогу не лише побачити як побудована клітина, я й зрозуміти, як вона працює.МІкромбгр, або мікрон (мкм), — одиниця виміру довжини, яка дорівнює одній мільйонній частині метра.

 

Висновки

 

1. Вдосконалення методів мікроскопії було необхідною умовою розвитку біології.

2. Оптичний мікроскоп дав змогу побачити клітину.

3. Завдяки оптичному мікроскопу було встановлено, що клітина є найменшою одиницею живого й усі живі організми складаються з клітин.

4. Завдяки електронному мікроскопу вдалося встановити внутрішню будову клітини та з’ясувати, як вона працює.

Терміни і поняття

Клітина, цитоплазма, цитологія.

Контрольні запитання

1. Хто першим побачив клітину?

2. Хто відкрив світ мікроскопічних організмів?

3. Які положення клітинної теорії сформулювали М. Шлейдан та Т. Шванн?

Завдання

Підготуйте відповіді на запитання школярів, наведені на початку параграфа.

 

Для допитливих

 

Перші фотографії клітини під електроннім мікроскопомПерший електронний мікроскоп для біологічних досліджень був сконструйований фірмою SIEMENS та в 1944 р. встановлений у Рокфелерівсько-му Інституті медичних досліджень у м. Нью-Йорк. Вже через рік, у 1945 р., трьома біологами під керівництвом К. Р. Портера було опубліковано перші фотографії тваринник клітин, виконані за допомогою цього приладу. На цих світлинах були добре помітні загалші обриси клітини, її неоднорідний вміст, у якому розрізнялося ядро та деякі трубкоподібні структури — мітохондрії. У 60-х роках XX от. групою вчених Рокфелерівсисого інституту було детально вивчено будову клітин тварин, рослин та грибів, а також деяких мікроскопічних одноклітинних організмів, відкритих ща Левенгуком. У цей же період інша група того самого Інституту дослідила будову найдивовижніших об’єктів, які не були помітні в оптичний мікроскоп — вірусів, встановивши при цьому, що віруси не мають клітинної будови, І, таким чином, знаходяться на межі між живим та неживим.

Мал. 4. Деякі «внімйпьгулі», відкриті та замальовані Левенгуком {XVII ст.) таЪс мікрофотографії, зроблені на сучасних оптичних мікроскопах (XXI ст.): а — прісноводна мікроскопічна одноклітинна тварина (Інфузорія колапс); б — прісноводна мікроскопічна багатокутна тварина (коловертка); в — прісноводна мікроскопна зелена водорість (вольвокс);

г— різноманітні бежтерї

Р. Гук вперше увів термін «клгтина»

А. ван Левенгук відкрив світ мікроскопічних організмів, включаючи бактерії, одноклітинні тварини, водорості та гриби

М. Шлейден та Т. Шванн сформулювали клітинну теорію, згідно з якою живі організми складаються з клітин; клітина е найменшою одиницею життя

Р. Вірхов обґрунтував принцип: «Кожна клітина походить від іншої існуючої клітини»

Е. Руска розробив прототип електронного мікроскопа. Нагороджений у 1986 р. Нобелівською премією

Д. Е. Паладе, А. Клод,

К. де Дюв створили структурно-функціональну модель клітини. Нагороджені у 1974 р. Нобелівською преміею

 

Це матеріал з підручника Біологія 6 клас І.Ю. Костіков, С.О. Волгін, В.В. Додь

 

Категорія: Біологія

Автор: admin от 6-10-2014, 21:01, Переглядів: 5484