Реферати » Реферати по біології » Вчення про рослинної клітині

Вчення про рослинної клітині

ми повинні визнати, що вона ж дає матеріал для утворення ядра та первинної клітинної оболонки, причому ці утворення не тільки стоять з нею в найтіснішому зв'язку по положенню, але виявляють однакову реакцію на йод. Так як з відокремленням ділянок цієї в'язкої рідини починається процес виникнення нових клітин, то видається цілком правильним для позначення цієї речовини скористатися найменуванням, що мають відношення до його фізіологічної функції, і я пропоную для цього слово протоплазма.

... Чим старше клітина, тим більше збільшуються в ній, порівняно з масою протоплазми, наповнені водянистим соком порожнини. Внаслідок цього згадані порожнини зливаються між собою, і в'язка рідина замість суцільних перегородок утворює лише більш-менш товсті нитки, які розходяться від маси, навколишнього ядро, на зразок атмосфери, у напрямку до клітинної стінки, перегинаються тут, з'єднуються з іншими нитками, що тягнуться в зворотному напрямку, і таким шляхом утворюють більш-менш густо розгалужується Анастомозирует мережу ... Коли протоплазма утворює подібні нитки, то майже завжди можна спостерігати рух соків » .

Після цього дослідження, забрав у клітинної оболонки рослинної клітини її внутрішній шар, який опинився живим шаром протоплазми, що містить і ядро ??клітини, очевидно, повинні були змінитися і погляди на процес розмноження клітин, який Шлейден уявляв собі як «процес, що відбувається всередині оболонки клітини» .

Правильними уявленнями про процес розмноження клітин ми зобов'язані ботаніку Ф.Унгеру (1800-1870), що спостерігав в 1841 р процес ділення клітин в молодих наростаючих органах рослини, а також зразковим дослідженням процесів росту (головним чином у нижчих рослин), вжитим К. Негелі (1817-1891). В 1842-1844 рр. Негелі виклав результати своїх робіт у статті «Клітинні ядра, утворення і зростання клітин у рослин» .

«Для рослин, - писав Негелі, - має силу наступний закон: нормальну освіту клітин відбувається тільки всередині клітин ... Вміст материнської клітини ділиться на дві або більше число частин. Біля кожної з цих частин утворюється оболонка ... На підставі численних досліджень над водоростями, грибами, хвощами, судинними тайнобрачние і явнобрачних рослинами, я вважаю себе вправі встановити як загальний закон, що тут, в материнській клітині, утворюються дві дочірніх клітини, або, іншими словами , одна клітина ділиться на дві. Протилежні думки і твердження я вважаю помилковими » .

Учение о растительной клетке

Будова аркуша (рисунок Ф.Унгера)

Вельми складні процеси рівномірного розподілу ядерної речовини, які спостерігаються при діленні клітин у вищих рослин, вислизнули від уваги цих перших дослідників, і честь цього чудового відкриття (1874 г.) належить російському вченому І.Д. Чистякову (1843-1876). Історія цього, забутого в науковій літературі, відкриття, нерідко зовсім помилково приписуваного німецьким вченим Е.Страсбургеру і В.Флеммінгу, заслуговує того, щоб на ній ми зупинилися дещо довше.

Молодий російський ботанік Іван Дорофійович Чистяков, що вибився з убогості і доведший себе постійними нестатками до 30 років до сухот, присвятив свої останні роки розгадки ролі ядра в процесі поділу клітини. Не шкодуючи сил, він місяцями просиджував над мікроскопом, вивчаючи процес розвитку суперечка хвощів і плаунів.

Чудова картина розкрилася перед ним. Материнські клітини суперечка перед дозріванням починали посилено ділитися. При цьому контури ядра клітини зникали, а речовина, укладену в клітинному ядрі і назване пізніше хроматином (по здатності сильно фарбуватися аніліновими фарбами), зазнавало ряд складних змін: спочатку воно згорталося в клубок, що нагадує клубок ниток, потім згорнута клубком нитка розбивалася на окремі червеобразно або подковообразно зігнуті відрізки; ці відрізки плоским шаром у вигляді пояса збиралися посередині ділиться клітини. Тут кожна підківка хроматинового речовини акуратно по довжині розщеплювалася на дві підківки, які й розходилися до протилежних кінців клітини. Потім відбувалося згортання обох разошедшихся груп підківок в клубки, і на двох протилежних кінцях ділиться клітини утворилося спочатку по клубку, а потім по новому дочірньому ядру. Нарешті, посередині клітини виникала перегородка, і материнська клітина опинялася що розділилася на дві дочірніх клітини.

Перемагаючи хвороба, Чистяков багато разів повторює свої спостереження. Слабшає рукою робить він записи в зошит і замальовки всього баченого. Відкриття Чистякова публікується в 1874 і 1875 рр. в європейських ботанічних журналах італійською та німецькою мовами і робиться надбанням всього вченого світу. Відомий німецький вчений Е.Страсбургер (1844-1912) зрозумів, що його російський колега розгадав загадку, над якою стільки років бився він сам. Це акуратне розщеплення підківок хроматинового речовини, яка передує поділу клітини, це розбіжність розщепити половинок до протилежних кінців клітини Страсбургер витлумачив як процес, з яким пов'язана спадкова передача дочірнім клітинам особливостей материнської клітини. Страсбургер, що оцінив величезне значення описаного Чистяковим факту, намагався приписати собі і пріоритет самого відкриття, але друковані роботи Чистякова зберегли за останнім честь першості. Втім, і ця честь, і грошова допомога, і відправка для лікування до Італії - все виявилося сильно запізнілими, і через рік після публікації робіт на 34-му році життя Чистяков помер.

Щодо ставлення іншого згаданого нами вченого - Флеммінга (1843-1905) - до цього відкриття, то тільки в 1878 р, через чотири роки після Чистякова, Флеммінг справив точні спостереження відкритого російським ученим явища, детально описав його і назвав кариокинезом. Флеммінг ж належала ідея назвати ядерне речовина, претерпевающее зміни в процесі каріокінез, хроматином.

Дослідження Чистякова продовжив інший російський учений - В.І. Бєляєв (1855-1911), який обрав об'єктом своїх спостережень клітини пилку голонасінних рослин. Бєляєву пощастило відкрити явище так званого редукційного поділу, яке має місце при дозріванні чоловічих і жіночих статевих клітин і полягає в тому, що число хромосом в кожній з дозріваючих статевих клітин стає вдвічі менше, ніж число хромосом в інших клітинах тіла рослини. Таким чином, кожна з зрілих статевих клітин, і чоловіча, і жіноча, зберігає до моменту дозрівання лише половинне число хромосом. В процесі запліднення при злитті двох клітин, чоловічої та жіночої, знову виходить нормальне число хромосом, яке материнська клітина передає всім утвориться з її клітинам тіла нового рослини.

Відкриття Бєляєва стало одним з основних аргументів в обгрунтуванні вчення про зв'язок хромосом з процесом спадкової передачі особливостей батьківських клітин дочірнім. Попарне з'єднання при заплідненні хромосом чоловічої та жіночої статевих клітин наочно пояснювало, чому нащадки поєднують у собі спадкові особливості обох батьків. В світлі вчення про редукційному діленні і про хромосомах стали зрозумілі багато неясні до того часу явища, супроводжуючі передачу у спадок природжених властивостей і ознак у рослин і тварин.

Експериментальне з'ясування ролі ядра в клітині було вперше проведено в 1890-х рр. російським ботаніком Герасимовим. Експериментуючи з водорістю спірогіра, він отримував без'ядерні і двоядерні клітини. Клітини без ядра не могли існувати довго, наявність двох ядер викликало посилений розвиток і поділ клітин.

Славу російських дослідників-цитологів продовжили і донесли до наших днів роботи С.Г. Навашина (1857-1930) і його численних учнів. Роботи Навашина створили нову епоху у вивченні клітинного ядра. Їм зроблено ряд великих відкриттів, наприклад відкриття супутників хромосом. Поряд з розвитком вчення про клітці з'явився ряд псевдонаукових теорій в цій області.

У 1870-і рр. виникла тенденція до перетворення вчення про клітці в теорію структурних елементів дорослого організму. Великого поширення набуло грубе механістичне тлумачення вчення про клітці, згідно з яким клітини - це «окремі, незалежні один від одного цеглинки» , з яких складається «складна архітектура рослини» . Так вважав, наприклад, Рудольф Вірхов (1821-1902), видатний німецький патолог.

Видний ботанік і мікробіолог Ф.Кона (1828-1898) в своїй двотомній праці «Рослина» одну з глав назвав «Держава клітин» . У ній він прирівнював сучки дерева до провінцій, листя - до громад, а клітини - до особистостей окремих громадян. Проростання, цвітіння і плодоношення він трактував як державні функції, а вегетативне розмноження - як виникнення автономних колоній.

Ще далі по шляху подібних аналогій пішов відомий німецький фізіолог М.Ферворн (1863-1921), прирівняти «державне клітинне пристрій» рослинного організму до республіки, в протилежність «більш високої організації тварин» з їх центральною нервовою системою, що нагадувала йому милі його серцю «риси монархічного клітинного пристрої» . Ферворн вважав, що всю фізіологію можна звести до фізіології клітини, і намагався всі складні фізіологічні процеси у багатоклітинних живих істот пояснювати простим підсумовуванням того, що можна спостерігати у амеб і інфузорій.

Всі ці теорії грубо схематизувати будова організму. Вони намагалися звести всі життєві явища в організмі до простої арифметичної сумі життів окремих частинок - «клітинних індивідуальностей» . Природною реакцією на крайнощі механіцизму і вульгаризації в області вчення про клітці стали виступи окремих вчених, які доводили неправильність абсолютизації ролі клітини в організмі і неможливість відомості життя організму як цілого до суми життів складових його окремих клітин.

Найбільшим поворотним подією в науці з'явилося відкриття в 1877 р російським ученим І.М. Горожанкина (1848-1904) плазмодесм, або тонких ниток протоплазми, що з'єднують через пори вміст сусідніх клітин. Плазмодесми як би пов'язують вміст окремих клітин рослинної тканини в одне ціле. Це важливе відкриття спонукало ряд європейських учених, зокрема німецького вченого М.Гейденгайна, висловити міркування про те, що «поняття живої речовини набагато ширше поняття клітини і в усякому разі не збігається з ним» (1912). Гейденгайн визнав живим і міжклітинний речовина.

Якщо механісти - послідовники Р.Вирхова - зображували організм складені, то критики

Сторінки: 1 2 3 4