Происхождение клеток из живого вещества - страница 3
Микроскоп, изобретённый около 300 лет тому назад, позволил увидеть, что между всеми живыми существами имеется много общего. Это общее заключается прежде всего в их клеточном строении.
В 1667 году Роберт Гук, работая над усовершенствованием микроскопа и желая испытать силу его увеличения, положил под микроскоп тонкий срез пробки и увидел, что она состоит из мелких ячеек, напоминающих собой пчелиные соты. Эти ячейки он и назвал клетками (рис. 1).
В дальнейшем учёные открыли клетки как в растительных, так и в животных организмах. В 1827 году русский учёный П. Ф. Горянинов впервые создал теорию, согласно которой все высшие растительные организмы состоят из клеток. В 1837 году он распространил клеточную теорию и на животных. В 1838 году эта теория была подтверждена немецким ботаником Шлейденом, а годом позднее её подтвердил зоолог Шванн.
Открытие клетки и разработка клеточной теории строения живых организмов имели огромное прогрессивное влияние на развитие биологии и медицины.
«Только со времени этого открытия, — указывал Ф. Энгельс, — стало на твёрдую почву исследование органических, живых продуктов природы… Покров тайны, окутывавший процесс возникновения и роста и структуру организмов, был сорван. Непостижимое до того времени чудо предстало в виде процесса, происходящего согласно тождественному по существу для всех многоклеточных организмов закону».
Клетка представляет собой комочек живого вещества, так называемой протоплазмы — студенистого вещества, окружённого оболочкой. Внутри клетки находится тельце, клеточное ядро.
Ядро играет очень большую роль в жизни клетки. Если ядро разрушить, клетка может погибнуть. Форма ядра обычно тесно связана с формой самой клетки. В вытянутой длинной клетке и ядро вытянутое, длинное; в плоской клетке ядро плоское, в шарообразной — оно шарообразное. На протяжении жизни клетки ядро изменяет свой вид. Особенно глубокие изменения происходят в ядре во время так называемого митотического (непрямого) деления клетки, о котором будет рассказано ниже.
Обычно в клетке находится одно ядро. Но существуют живые образования с множеством ядер. К таким образованиям относится мышечное волокно. Существуют совершенно безъядерные клетки, как, например, красные кровяные клетки человека, так называемые эритроциты, которые в организме играют роль переносчиков кислорода из лёгких в другие органы.
В клетках бактерий ядерное вещество распределено равномерно по всей клетке, а при старении бактерий оно собирается в кучки.
Та часть протоплазмы, которая окружает ядро, обычно называется цитоплазмой. В цитоплазме клетки можно видеть множество зёрнышек различной величины и формы, имеющих, повидимому, большое значение в жизни клетки для обмена веществ. Живое вещество клетки можно хорошо рассмотреть, положив под микроскоп, например, кусочек стебля или листа крапивы. Край такого кусочка с жгучими волосками крапивы может служить прекрасным объектом для наблюдений. Обычно волосок состоит всего из одной клетки большого размера. Снаружи виден толстый и прочный футляр из целлюлозы. Такими целлюлозными стенками обыкновенно окружены все растительные клетки.
Разглядывая живой жгучий волосок крапивы, легко можно заметить, что живое вещество не заполняет всю клетку, а распределяется около целлюлозных стенок внутри футляра и протягивается в виде тяжей от одной стенки к другой. Такое распределение протоплазмы встречается только в растительных клетках. В животных клетках протоплазма заполняет всю клетку.
Протоплазма, или живое вещество клетки, представляет собой очень вязкую жидкость, обладающую подвижностью. В клетке волоока крапивы подвижность протоплазмы хорошо заметна по движению твёрдых частичек, которые в ней плавают в одном или другом направлении.
Протоплазма клетки состоит из многих веществ, но главным из них является белок или, вернее, белки (в организме имеется очень большое количество разнообразных белков). Белок представляет собой очень сложное вещество, основным свойством которого является обмен веществ. Живая частица белка беспрерывно изменяется, одновременно разрушаясь и созидаясь в различных своих частях.
Простейший обмен веществ существует и в неживой природе. Например, процесс ржавления железа — это обмен веществ между железом и окружающей средой. Но в неживой природе обмен веществ приводит к разрушению: когда образуется ржавчина, железо не остаётся железом, а превращается в другое вещество — в окись железа.
В результате обмена веществ живой организм не только сохраняется, но и развивается, растёт и размножается благодаря белку, который во взаимодействии с другими веществами является главной составной частью обмена веществ в организме.
Благодаря своей неустойчивости белок может переходить из одного состояния в другое: он находится то в жидком виде, то в виде студня, то в виде волокнистого или зернистого осадка. Такие превращения белок может претерпевать в клетке в результате взаимодействия с теми или иными веществами в процессе нормальной жизнедеятельности. Эти явления можно, например, наблюдать во время клеточного деления. Подобные же изменения могут быть вызваны в клеточном ядре и искусственно, путём механического раздражения или при воздействий на клетку различными веществами.
В зависимости от того, какую роль выполняют те или иные клетки в целом организме, они имеют соответствующий характер своего строения. Мышечные волокна, клетки крови (красные и белые кровяные шарики), клетки кожи — все они резко отличаются друг от друга как по форме своего строения, так и по той работе, к которой приспособлена и которую выполняет данная клеточная форма (рис. 2).
