Клеточная теория — основной закон строения живых организмов

Клеточная теория — одно из наиболее важных и фундаментальных законов живой природы. В ее современном виде основные положения клеточной теории выглядят следующим образом.

1. 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, син- цитиями, плазмодиями, не нарушают первый закон клеточной теории, поскольку являются результатом вторичного слияния отдельных клеток или особой формы деления отдельной клетки. Существование вирусов, обладающих многими свойствами живых существ, не противоречат этому положению, самостоятельно размножаться вне клеток вирусы не могут.

2. Все клетки обладают сходной структурой и составом.

Это положение основано на сходстве молекулярно-биохимических процессов, происходящих в клетках и направленных на обеспечение общих для всех живых существ задач: поддержание структурно-функциональной целостности, обеспечение размножения, передача наследственной информации, взаимодействие 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, являются водоросль Acetabularia mediterranea, червь-нематода Caenorhabditis elegans, культуры отдельных видов клеток (например, фибробластов, опухолевых клеток).

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

Это важнейшее положение клеточной теории было сформулировано немецким ученым Р. Вирховым в 1858 г. 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 момента возникновения клеточной теории были ее приверженцами и проводниками. В 1920—1930-е гг. отечественная цитология, генетика и другие биологические науки занимали самые передовые позиции в мире. Достаточно вспомнить таких всемирно известных ученых как: Н. И. Вавилов, Н. К. Кольцов, Ю. А. Филип- ченко, А. А. Заварзин, А. С. Догель, В. А. Догель, Ю. И. Полянский, 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 1930-е гг. 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 1930-х гг., «лысенковцы» развернули кампанию травли ученых, которые не поддерживали их «биологию». Многие выдающиеся ученые 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 г. 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 многих 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 наследовании признаков и свойст организмов. Использованное Т. Д. Лысенко в своих целях (далеко не научных!) лжеучение нанесло большой вред нашей биологии, привело к задержке многих перспективных исследований.

4. Клетки могут существовать в форме одноклеточного организма (бактерии и простейшие) 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, все части которого взаимодействуют друг с другом.

Современная биология доказала, что генотип всех клеток многоклеточного организма един, а их различия есть результат избирательной работы различных генов. Это приводит к появлению у клеток определенных свойств и функций, т.е приводит к дифференциации клеток многоклеточного организма. Важным следствием данного закона клеточной теории явилось бурное развитие в последние годы так называемой стромальной терапии — методики выращивания клеток и тканей многоклеточного организма из стволовых (камбиальных клеток).

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).

Вопросы и задания для самоконтроля

  • 1. Перечислите основные положения клеточной теории.
  • 2. В чем значение клеточной теории для развития учения о клетке и для всей биологии?
  • 3. Все ли живые существа, имеющие клеточное строение, подчиняются положениям клеточной теории? Докажите свою точку зрения.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >