5.2: Открытие клеток и клеточной теории
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 16740
- Сюзанна Ваким и Мандип Грюал
- Колледж Бьютт
Большая синяя камера
Что это за невероятный объект? Вас бы удивило, если бы вы узнали, что это человеческая клетка? Ячейка на самом деле слишком мала, чтобы увидеть ее невооруженным глазом. Здесь он виден так подробно, потому что рассматривается в очень мощный микроскоп. Клетки могут быть небольшого размера, но они чрезвычайно важны для жизни. Как и все другие живые существа, вы состоите из клеток. Клетки являются основой жизни, и без клеток жизнь, какой мы ее знаем, не существовала бы.
Если вы посмотрите на живое вещество в микроскоп — даже в простой световой микроскоп — вы увидите, что оно состоит из клеток. Клетки являются основными единицами строения и функции живых существ. Это мельчайшие единицы, способные осуществлять процессы жизнедеятельности. Все организмы состоят из одной или нескольких клеток, и все клетки имеют много одинаковых структур и выполняют одни и те же основные жизненные процессы. Знание строения клеток и процессов, которые они осуществляют, необходимо для понимания самой жизни.
Открытие клеток
Впервые слово клетка использовалось для обозначения этих крошечных единиц жизни в 1665 году британским ученым по имени Роберт Гук. Гук был одним из первых ученых, изучавших живые существа под микроскопом. Микроскопы того времени были не очень сильными, но Гук все же смог сделать важное открытие. Когда он посмотрел на тонкий срез пробки под микроскопом, он был удивлен, увидев нечто похожее на пчелиные соты. Гук сделал рисунок на рисунке ниже, чтобы показать то, что он видел. Как видите, пробка состояла из множества крошечных единиц, которые Гук назвал клетками.
Вскоре после того, как Роберт Гук обнаружил клетки в пробке, Антон ван Левенгук в Голландии сделал другие важные открытия с помощью микроскопа. Левенгук сделал свои собственные линзы для микроскопов, и у него это получалось настолько хорошо, что его микроскоп был мощнее, чем другие микроскопы того времени. На самом деле микроскоп Левенгука был почти так же силен, как и современные световые микроскопы. Используя свой микроскоп, Левенгук был первым человеком, который наблюдал человеческие клетки и бактерии.
Рисунок \(\PageIndex{2}\): Роберт Гук зарисовал эти пробковые клетки, как они выглядят под простым световым микроскопом.Cell Theory
К началу 1800-х годов ученые наблюдали за клетками многих различных организмов. Эти наблюдения привели двух немецких ученых по имени Теодор Шванн и Маттиас Якоб Шлейден к предположению, что клетки являются основными строительными блоками всех живых существ. Около 1850 года немецкий врач Рудольф Вирхов изучал клетки под микроскопом, когда случайно увидел, как они делятся и образуют новые клетки. Он понял, что живые клетки производят новые клетки путем деления. Основываясь на этом понимании, Вирхов предположил, что живые клетки возникают только из других живых клеток.
Идеи всех трех ученых — Шванна, Шлейдена и Вирхова — привели к клеточной теории , которая является одной из фундаментальных теорий, объединяющих всю биологию. Клеточная теория утверждает, что:
- Все организмы состоят из одной или нескольких клеток.
- Все жизненные функции организмов происходят внутри клеток.
- Все ячейки происходят из уже существующих ячеек.
Видение клеток изнутри
Начиная с Роберта Гука в 1600-х годах, 9Микроскоп 0034 открыл удивительный новый мир — мир жизни на уровне клетки.
Затем, в 1950-х годах, был изобретен новый тип микроскопа. Названный электронным микроскопом, он использовал пучок электронов вместо света для наблюдения за очень маленькими объектами. С помощью электронного микроскопа ученые наконец-то смогли увидеть крошечные структуры внутри клеток. Фактически, они даже могли видеть отдельные молекулы и атомы. Электронный микроскоп оказал огромное влияние на биологию. Это позволило ученым изучать организмы на уровне их молекул и привело к возникновению области клеточной биологии. С помощью электронного микроскопа было сделано гораздо больше открытий клеток. На рисунке \(\PageIndex{3}\) показано, как структуры ячеек называются
органеллы проявляются при сканировании под электронным микроскопом.
Структуры, общие для всех клеток
Хотя клетки разнообразны, все клетки имеют некоторые общие части. Эти части включают плазматическую мембрану, цитоплазму, рибосомы и ДНК.
- Плазматическая мембрана (также называемая клеточной мембраной) представляет собой тонкий слой фосфолипидов, окружающий клетку. Он образует физическую границу между клеткой и окружающей средой, поэтому вы можете думать о нем как о «коже» клетки.
- Цитоплазма относится ко всему клеточному материалу внутри плазматической мембраны. Цитоплазма состоит из водянистого вещества, называемого цитозолем, и содержит другие клеточные структуры, такие как рибосомы.
- Рибосомы представляют собой структуры в цитоплазме, в которых производятся белки.
- ДНК представляет собой нуклеиновую кислоту, обнаруженную в клетках.
Он содержит генетические инструкции, необходимые клеткам для производства белков.
Эти части являются общими для всех клеток таких разных организмов, как бактерии и люди. Как получилось, что все известные организмы имеют такие похожие клетки? Сходства показывают, что вся жизнь на Земле имеет общую эволюционную историю.
Обзор
- Описать ячейки.
- Объясните, как были открыты клетки.
- Расскажите, как развивалась клеточная теория.
- Определите структуры, общие для всех ячеек.
- Верно или неверно. Пробка не является живым организмом.
- Верно или неверно. Некоторые организмы состоят только из одной клетки.
- Верно или неверно. Рибосомы находятся вне цитоплазмы клетки.
- Белки производятся _____________.
- В чем разница между световым микроскопом и электронным микроскопом?
- Первые микроскопы были сделаны около
- 1965
- 1665
- 1950
- 1776
- Кто из этих ученых сделал каждое из следующих открытий? (Антон ван Левенгук, Роберт Гук, Рудольф Вирхов)
- Обнаружил некоторые из первых клеток и впервые использовал термин «клетка»
- Обнаружены первые клетки человека
- Роберт Гук зарисовал то, что выглядело как соты, или повторяющиеся круглые или квадратные единицы, когда он наблюдал растительные клетки под микроскопом.
- Что такое каждая единица?
- Что из общих частей всех клеток составляет внешнюю поверхность каждой единицы?
- Что из общих частей всех ячеек составляет внутреннюю часть каждой ячейки?
Attributions
- Здоровая человеческая Т-клетка по фотопотоку NIAID Flickr, общественное достояние через Wikimedia Commons
- Микрофотография пробки Роберта Хука, общественное достояние на Wikimedia Commons
- Chlamydomonas от Dartmouth Electron Microscope Facility Дартмутского колледжа, опубликовано в общественное достояние через Wikimedia Commons
- Текст адаптирован из книги «Биология человека» по лицензии CK-12, лицензия CC BY-NC 3.0
Эта страница под названием 5.2: Discovery of Cells and Cell Theory распространяется под лицензией CK-12 и была создана, изменена и/или курирована Сюзанной Ваким и Мандипом Грюалом посредством исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами Платформа LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.
ЛИЦЕНЗИЯ ПОД
- Наверх
- Была ли эта статья полезной?
- Тип изделия
- Раздел или Страница
- Автор
- Сюзанна Ваким и Мандип Гревал
- Количество столбцов печати
- Два
- Печать CSS
- Плотный
- Лицензия
- СК-12
- Версия лицензии
- 3,0
- Программа OER или Publisher
- Программа ASCCC OERI
- Показать оглавление
- да
- Теги
- ячейка
- Клеточная теория
- цитоплазма
- ДНК
- микроскоп
- органеллы
- плазматическая мембрана
- рибосома
- источник@https://www.
ck12.org/book/ck-12-human-biology/
Красные кровяные тельца, большие и малые! | Научный центр флота
Сегодня мы открыты
с 10:00 до 20:15
Элисон Смит
Мы можем многое узнать о животных, глядя на их клетки, и эритроциты не являются исключением. Эти специализированные клетки, обнаруженные у позвоночных и шести других групп животных, перемещаются по кровеносным сосудам для транспортировки кислорода и углекислого газа между легкими (или жабрами) и остальной частью тела. Красные кровяные тельца получают свой цвет от гема, железосодержащей молекулы, которая переносит кислород.
Впервые красные кровяные тельца были изучены в 1600-х годах, вскоре после разработки голландскими учеными современных световых микроскопов. По мере совершенствования технологии микроскопии ученые начали измерять форму и размеры эритроцитов и замечать различия между клетками разных животных.
В 1875 году Джордж Гулливер подвел итоги этого исследования, изобразив эритроциты более чем 80 видов позвоночных в относительном масштабе (см. рисунок). На этом рисунке показаны сходства и различия в структуре, размере и форме эритроцитов у разных видов.
Как и большинство клеток животных, эритроциты рыб, амфибий, рептилий и птиц содержат ДНК в ядрах, представленных заштрихованными овалами на рисунке Гулливера. Напротив, в эритроцитах млекопитающих отсутствуют ядра и другие внутренние структуры, характерные для большинства клеток животных. Это упрощение позволяет эритроцитам млекопитающих нести больше газотранспортных белков и протискиваться через более мелкие кровеносные сосуды.
Эритроциты, которые нарисовал Гулливер, варьируются в диаметре от крошечных клеток мышиного оленя (2 микрометра) до гигантских клеток Amphiuma саламандр (66 микрометров). В эритроцитах с ядрами количество ДНК устанавливает нижний предел размера клетки. Земноводные, такие как саламандры Amphiuma , имеют в 25 раз больше ДНК, чем люди, что приводит к гигантским эритроцитам. Животные с более высокими энергетическими потребностями, такие как млекопитающие и птицы, имеют меньшие эритроциты, которые могут более эффективно обмениваться газами и перемещаться по кровеносным сосудам.
Наличие ядра делает эритроциты большинства рыб, амфибий, рептилий и птиц овальной формы. Без ядер эритроциты млекопитающих принимают уникальную форму. У многих видов, включая человека, эритроциты имеют внутреннюю трубчатую форму, которая увеличивает эффективность газообмена. Клетки мышиного оленя имеют сферическую форму, чтобы минимизировать диаметр, в то время как верблюды и их родственники имеют овальные клетки, которые могут помочь им выжить в условиях засухи.
Сегодня ученые продолжают задавать вопросы о эритроцитах человека и других животных. Как форма и размер эритроцитов связаны с анатомией животных и потребностями в энергии? Как меняются эритроциты, когда мы становимся старше или когда мы заболеваем? Какие белки контролируют форму и размер эритроцитов? Ответы на эти вопросы могут помочь нам понять, как развивались люди и как лечить человеческие болезни.