Według teorii komórkowej komórki wszystkich organizmów są podobne. Biologia: Cytologia i teoria komórki, Test. Ogólna organizacja komórek zwierzęcych
Komórki zwierzęce, roślinne i bakteryjne mają podobną strukturę. Później wnioski te stały się podstawą do udowodnienia jedności organizmów. T. Schwann i M. Schleiden wprowadzili do nauki podstawową koncepcję komórki: poza komórkami nie ma życia. Za każdym razem teoria komórkowa była uzupełniana i redagowana.
Założenia teorii komórek Schleidena-Schwanna
- Wszystkie zwierzęta i rośliny zbudowane są z komórek.
- Rośliny i zwierzęta rosną i rozwijają się poprzez powstawanie nowych komórek.
- Komórka jest najmniejszą jednostką żywych istot, a cały organizm jest zbiorem komórek.
Podstawowe założenia współczesnej teorii komórki
- Komórka jest podstawową jednostką życia; poza komórką nie ma życia.
- Komórka jest pojedynczym systemem, zawiera wiele naturalnie połączonych ze sobą elementów, stanowiących integralną formację składającą się ze sprzężonych jednostek funkcjonalnych - organelli.
- Komórki wszystkich organizmów są homologiczne.
- Komórka powstaje dopiero poprzez podział komórki macierzystej, po podwojeniu jej materiału genetycznego.
- Jest to organizm wielokomórkowy złożony system z wielu komórek zjednoczonych i zintegrowanych w układy tkanek i narządów, spokrewniony przyjaciel z przyjacielem.
- Komórki organizmów wielokomórkowych są totipotencjalne.
Dodatkowe postanowienia teorii komórki
Aby teoria komórki była w pełni zgodna z danymi współczesnej biologii komórki, lista jej postanowień jest często uzupełniana i rozszerzana. W wielu źródłach te dodatkowe postanowienia są różne; ich zestaw jest dość dowolny.
- Komórki prokariotyczne i eukariotyczne to systemy o różnym stopniu złożoności i nie są względem siebie całkowicie homologiczne (patrz poniżej).
- Podstawą podziału komórek i rozmnażania organizmów jest kopiowanie dziedzicznej informacji - cząsteczek kwasy nukleinowe(„każda cząsteczka cząsteczki”). Koncepcja ciągłości genetycznej dotyczy nie tylko komórki jako całości, ale także niektórych jej mniejszych elementów – mitochondriów, chloroplastów, genów i chromosomów.
- Organizm wielokomórkowy to nowy system, złożony zespół wielu komórek, zjednoczonych i zintegrowanych w systemie tkanek i narządów, połączonych ze sobą poprzez czynniki chemiczne, humoralny i nerwowy (regulacja molekularna).
- Komórki wielokomórkowe są totipotencjalne, czyli mają potencjał genetyczny wszystkich komórek danego organizmu, są równoważne pod względem informacji genetycznej, ale różnią się między sobą odmienną ekspresją (funkcją) różnych genów, co prowadzi do ich morfologicznej i funkcjonalnej różnorodność - do różnicowania.
Historia
XVII wiek
Link i Moldnhower ustalili obecność niezależnych ścian w komórkach roślinnych. Okazuje się, że komórka jest pewną morfologicznie odrębną strukturą. W 1831 roku Mole udowodnił, że nawet pozornie niekomórkowe struktury roślinne, takie jak rurki przewodzące wodę, rozwijają się z komórek.
Meyen w „Fitotomii” (1830) opisuje komórki roślinne, które „są albo samotne, tak że każda komórka jest odrębnym osobnikiem, jak to ma miejsce w przypadku alg i grzybów, albo tworząc bardziej zorganizowane rośliny, łączą się w mniej lub bardziej znaczące szerokie rzesze." Meyen podkreśla niezależność metabolizmu każdej komórki.
W 1831 roku Robert Brown opisuje jądro i sugeruje, że jest ono stałe integralna część komórka roślinna.
Szkoła Purkiniego
W 1801 roku Vigia wprowadził pojęcie tkanki zwierzęcej, jednak wyizolował tkankę na podstawie rozbioru anatomicznego i nie użył mikroskopu. Rozwój idei dotyczących mikroskopowej struktury tkanek zwierzęcych wiąże się przede wszystkim z badaniami Purkinjego, który założył swoją szkołę we Wrocławiu.
Purkinje i jego uczniowie (szczególnie należy podkreślić G. Valentina) identyfikowali się jako pierwsi i najbardziej widok ogólny mikroskopijna budowa tkanek i narządów ssaków (w tym człowieka). Purkinje i Valentin porównali pojedyncze komórki roślinne z indywidualnymi mikroskopijnymi strukturami tkanek zwierząt, które Purkinje najczęściej nazywał „ziarnami” (dla niektórych struktur zwierzęcych jego szkoła używała określenia „komórka”).
W 1837 r. Purkinje wygłosił w Pradze serię przemówień. Opisał w nich swoje obserwacje dotyczące budowy gruczołów żołądkowych, układ nerwowy itp. W tabeli załączonej do jego raportu podano wyraźne obrazy niektórych komórek tkanek zwierzęcych. Niemniej jednak Purkinje nie był w stanie ustalić homologii komórek roślinnych i komórek zwierzęcych:
- po pierwsze, przez ziarna rozumiał albo komórki, albo jądra komórkowe;
- po drugie, termin „komórka” był wówczas rozumiany dosłownie jako „przestrzeń ograniczona ścianami”.
Purkinje przeprowadził porównanie komórek roślinnych i „ziarna” zwierzęcego pod kątem analogii, a nie homologii tych struktur (rozumiejąc terminy „analogia” i „homologia” w nowoczesnym znaczeniu).
Szkoła Müllera i dzieło Schwanna
Drugą szkołą, w której badano mikroskopową strukturę tkanek zwierzęcych, było laboratorium Johannesa Müllera w Berlinie. Müller badał mikroskopową strukturę struny grzbietowej (struny grzbietowej); jego uczeń Henle opublikował badanie dotyczące nabłonka jelitowego, w którym opisał jego różne typy i strukturę komórkową.
Przeprowadzono tu klasyczne badania Theodora Schwanna, kładąc podwaliny pod teorię komórkową. Na twórczość Schwanna duży wpływ miała szkoła Purkinjego i Henlego. Schwann znalazł właściwą zasadę porównywania komórek roślinnych i elementarnych struktur mikroskopowych zwierząt. Schwann był w stanie ustalić homologię i udowodnić zgodność w strukturze i wzroście elementarnych struktur mikroskopowych roślin i zwierząt.
Znaczenie jądra komórkowego w komórce Schwanna wynika z badań Matthiasa Schleidena, który w 1838 roku opublikował swoją pracę „Materiały o fitogenezie”. Dlatego Schleiden nazywany jest często współautorem teorii komórki. Podstawowa idea teorii komórkowej - zgodność komórek roślinnych i elementarnych struktur zwierząt - była obca Schleidenowi. Sformułował teorię powstawania nowych komórek z substancji pozbawionej struktury, zgodnie z którą najpierw od najmniejszej ziarnistości kondensuje się jąderko, a wokół niego tworzy się jądro, które jest komórką twórcą (cytoblastem). Jednak teoria ta została oparta na błędnych faktach.
W 1838 r. Schwann opublikował 3 raporty wstępne, a w 1839 r. ukazała się jego klasyczna praca „Badania mikroskopowe nad zgodnością w strukturze i wzroście zwierząt i roślin”, której sam tytuł wyraża główną ideę teorii komórkowej:
- W pierwszej części książki bada budowę struny grzbietowej i chrząstki, pokazując, że ich elementarne struktury – komórki – rozwijają się w ten sam sposób. Dalej udowadnia, że mikroskopijne struktury innych tkanek i narządów ciała zwierzęcia są również komórkami, całkiem porównywalnymi z komórkami chrząstki i struny grzbietowej.
- Druga część książki porównuje komórki roślinne i zwierzęce oraz ukazuje ich zgodność.
- W trzeciej części rozwinięte są stanowiska teoretyczne i sformułowane są zasady teorii komórki. To badania Schwanna sformalizowały teorię komórkową i udowodniły (na ówczesnym poziomie wiedzy) jedność elementarnej struktury zwierząt i roślin. Główny błąd Schwanna wyrażał za Schleidenem opinię na temat możliwości wyłonienia się komórek z bezstrukturalnej substancji niekomórkowej.
Rozwój teorii komórki w drugiej połowie XIX wieku
Od lat czterdziestych XIX wieku badanie komórki stało się przedmiotem zainteresowania całej biologii i szybko się rozwijało, stając się niezależną gałęzią nauki - cytologią.
Dla dalszego rozwoju teorii komórki istotne było jej rozszerzenie na protisty (pierwotniaki), które uznawano za komórki wolno żyjące (Siebold, 1848).
W tym czasie zmienia się koncepcja składu komórki. Wyjaśniono drugorzędne znaczenie błony komórkowej, która wcześniej była uznawana za najważniejszą część komórki, a na pierwszy plan wysunięto znaczenie protoplazmy (cytoplazmy) i jądra komórkowego (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig, Huxley), co znajduje odzwierciedlenie w definicji komórki podanej przez M. Schulze w 1861 roku:
Komórka to bryła protoplazmy zawierająca jądro.
W 1861 roku Brücko wysunął teorię o złożonej budowie komórki, którą definiuje jako „organizm elementarny”, a także wyjaśnił teorię powstawania komórek z bezstrukturalnej substancji (cytoblastema), opracowaną przez Schleidena i Schwanna. Odkryto, że metodą powstawania nowych komórek jest podział komórek, który po raz pierwszy badał Mohl na glonach nitkowatych. Badania Negeli i N.I. Zhele odegrały główną rolę w obaleniu teorii cytoblastemi przy użyciu materiału botanicznego.
Podział komórek tkankowych u zwierząt odkrył w 1841 roku Remak. Okazało się, że fragmentacja blastomerów to ciąg kolejnych podziałów (Bishtuf, N.A. Kölliker). Ideę powszechnego rozprzestrzeniania się podziału komórkowego jako sposobu tworzenia nowych komórek zapisuje R. Virchow w formie aforyzmu:
„Omnis cellula ex cellula”.
Każda komórka z komórki.
W rozwoju teorii komórki w XIX wieku gwałtownie pojawiły się sprzeczności, odzwierciedlające dwoistą naturę teorii komórkowej, która rozwinęła się w ramach mechanistycznego spojrzenia na naturę. Już u Schwanna podejmuje się próbę rozważenia organizmu jako sumy komórek. Tendencja ta została szczególnie rozwinięta w „Patologii komórkowej” Virchowa (1858).
Prace Virchowa wywarły kontrowersyjny wpływ na rozwój nauki o komórce:
- Rozszerzył teorię komórkową na dziedzinę patologii, co przyczyniło się do uznania uniwersalności teorii komórkowej. Prace Virchowa ugruntowały odrzucenie teorii cytoblastemi przez Schleidena i Schwanna i zwróciły uwagę na protoplazmę i jądro, uznawane za najważniejsze części komórki.
- Virchow skierował rozwój teorii komórki na ścieżkę czysto mechanistycznej interpretacji organizmu.
- Virchow podniósł komórki do poziomu niezależnego bytu, w efekcie czego organizm traktowano nie jako całość, ale po prostu jako sumę komórek.
XX wiek
Teoria komórki od drugiej połowa XIX wieku wieków nabierała coraz bardziej metafizycznego charakteru, wzmocnionego przez „Fizjologię komórkową” Verworna, która traktowała każdy proces fizjologiczny zachodzący w organizmie jako prostą sumę fizjologicznych przejawów poszczególnych komórek. Na końcu tej linii rozwoju teorii komórki pojawiła się mechanistyczna teoria „stanu komórkowego”, której zwolennikiem był Haeckel. Zgodnie z tą teorią ciało porównywane jest do państwa, a jego komórki do obywateli. Taka teoria była sprzeczna z zasadą integralności organizmu.
Mechanistyczny kierunek rozwoju teorii komórki został poddany ostrej krytyce. W 1860 r. I.M. Sechenov skrytykował koncepcję komórki Virchowa. Później teoria komórkowa została skrytykowana przez innych autorów. Najpoważniejsze i zasadnicze zastrzeżenia zgłosili Hertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907), Dobell (1911). Czeska histolog Studnicka (1929, 1934) szeroko krytykowała teorię komórkową.
W latach trzydziestych XX wieku radziecka biolog O. B. Lepeshinskaya na podstawie swoich danych badawczych przedstawiła „nową teorię komórkową” przeciwstawioną „wierszowianizmowi”. Opierało się to na założeniu, że w ontogenezie komórki mogą rozwinąć się z jakiejś niekomórkowej żywej substancji. Krytyczna weryfikacja faktów postawionych przez O. B. Lepeshinską i jej zwolenników jako podstawę wysuwanej przez nią teorii nie potwierdziła danych o powstaniu jąder komórkowych z pozbawionej jądra „żywej materii”.
Nowoczesna teoria komórkowa
Współczesna teoria komórkowa zakłada, że struktura komórkowa jest główna forma istnienie życia, nieodłącznie związane ze wszystkimi żywymi organizmami, z wyjątkiem wirusów. Poprawa struktury komórkowej była głównym kierunkiem rozwoju ewolucyjnego zarówno u roślin, jak i zwierząt, a struktura komórkowa jest mocno zachowana w większości współczesnych organizmów.
Jednocześnie należy dokonać ponownej oceny dogmatycznych i niepoprawnych metodologicznie zapisów teorii komórki:
- Struktura komórkowa jest centralna, ale nie jedyna forma istnienie życia. Wirusy można uznać za niekomórkowe formy życia. To prawda, że wykazują oznaki życia (metabolizm, zdolność do reprodukcji itp.) tylko wewnątrz komórek, na zewnątrz komórek wirus jest złożony chemiczny. Według większości naukowców wirusy w swoim pochodzeniu są związane z komórką, stanowią część jej materiału genetycznego, „dzikich” genów.
- Okazało się, że istnieją dwa rodzaje komórek - prokariotyczne (komórki bakterii i archebakterii), które nie mają jądra ograniczonego błonami, oraz eukariotyczne (komórki roślin, zwierząt, grzybów i protistów), które mają jądro otoczone błonami podwójną membranę z porami jądrowymi. Istnieje wiele innych różnic między komórkami prokariotycznymi i eukariotycznymi. Większość prokariotów nie ma organelli błony wewnętrznej, a większość eukariontów ma mitochondria i chloroplasty. Zgodnie z teorią symbiogenezy te półautonomiczne organelle są potomkami komórek bakteryjnych. Zatem komórka eukariotyczna jest systemem składającym się z więcej wysoki poziom organizacji, nie można go uznać za całkowicie homologiczny do komórki bakteryjnej (komórka bakteryjna jest homologiczna do jednego mitochondria komórki ludzkiej). Homologia wszystkich komórek została zatem zredukowana do obecności zamkniętej błony zewnętrznej utworzonej z podwójnej warstwy fosfolipidów (u archebakterii ma inny skład chemiczny niż u pozostałych grup organizmów), rybosomów i chromosomów – materiału dziedzicznego u postać cząsteczek DNA tworzących kompleks z białkami. Nie neguje to oczywiście wspólnego pochodzenia wszystkich komórek, co potwierdza powszechność ich składu chemicznego.
- Teoria komórkowa uważała organizm za sumę komórek, a przejawy życiowe organizmu rozpuszczały się w sumie przejawów życiowych tworzących go komórek. To zignorowało integralność organizmu; prawa całości zostały zastąpione sumą części.
- Uznając komórkę za uniwersalny element strukturalny, teoria komórki uznała komórki tkankowe i gamety, protisty i blastomery za struktury całkowicie homologiczne. Możliwość zastosowania koncepcji komórki do protistów jest kwestią kontrowersyjną w teorii komórkowej w tym sensie, że wiele złożonych wielojądrowych komórek protistów można uznać za struktury ponadkomórkowe. W komórkach tkankowych, komórkach rozrodczych i protistach przejawia się ogólna organizacja komórkowa, wyrażająca się w morfologicznym oddzieleniu karioplazmy w postaci jądra, jednak struktur tych nie można uznać za równoważne jakościowo, wyciągając wszystkie ich specyficzne cechy poza koncepcję "komórka". W szczególności gamety zwierząt lub roślin to nie tylko komórki organizmu wielokomórkowego, ale ich specjalne haploidalne pokolenie cykl życia, posiadający genetyczne, morfologiczne, a czasem cechy środowiskowe i podlega niezależnemu działaniu selekcja naturalna. Jednocześnie prawie wszystkie komórki eukariotyczne niewątpliwie mają wspólne pochodzenie i zestaw struktur homologicznych - elementy cytoszkieletu, rybosomy typu eukariotycznego itp.
- Dogmatyczna teoria komórkowa ignorowała specyfikę struktur niekomórkowych w organizmie lub nawet uznawała je, podobnie jak Virchow, za nieożywione. Tak naprawdę w organizmie oprócz komórek znajdują się wielojądrowe struktury nadkomórkowe (syncytia, symplasty) oraz wolna od jąder substancja międzykomórkowa, która ma zdolność metabolizowania i dlatego jest żywa. Ustalenie specyfiki ich przejawów życiowych i ich znaczenia dla organizmu jest zadaniem współczesnej cytologii. Jednocześnie zarówno struktury wielojądrowe, jak i substancja zewnątrzkomórkowa pojawiają się tylko z komórek. Syncytia i symplasty organizmów wielokomórkowych są produktem fuzji komórek macierzystych, a substancja zewnątrzkomórkowa jest produktem ich wydzielania, czyli powstaje w wyniku metabolizmu komórkowego.
- Problem części i całości został rozwiązany metafizycznie przez ortodoksyjną teorię komórkową: cała uwaga została przeniesiona na części organizmu - komórki lub „organizmy elementarne”.
Integralność organizmu jest wynikiem naturalnych, materialnych powiązań, które są całkowicie dostępne do badań i odkryć. Komórki organizmu wielokomórkowego nie są osobnikami zdolnymi do samodzielnego istnienia (tzw. hodowle komórkowe poza organizmem to sztucznie stworzone układy biologiczne). Z reguły tylko te komórki wielokomórkowe, z których powstają nowe osobniki (gamety, zygoty lub zarodniki) i które można uznać za odrębne organizmy, są zdolne do niezależnego istnienia. Komórki nie da się oderwać środowisko(jak zresztą każdy żywy system). Skupienie całej uwagi na poszczególnych komórkach nieuchronnie prowadzi do unifikacji i mechanistycznego rozumienia organizmu jako sumy części.
Komórki odkrył w 1665 r. R. Hooke. Teoria komórki, jedno z największych odkryć XIX wieku, została sformułowana w 1838 roku przez niemieckich naukowców M. Schleidena i T. Schwanna, a później rozwinięta i uzupełniona przez R. Virchowa. Teoria komórki obejmuje następujące postanowienia:
1. Komórka to najmniejsza jednostka żywych istot.
2. Komórki różnych organizmów mają podobną strukturę, co wskazuje na jedność żywej natury.
3. Rozmnażanie komórek następuje poprzez podział pierwotnej komórki macierzystej (postulat: każda komórka pochodzi z komórki).
4. Organizmy wielokomórkowe składają się ze złożonych zespołów komórek i ich pochodnych, połączonych w układy tkanek i narządów, a te ostatnie w cały organizm za pomocą nerwowych, humoralnych i immunologicznych mechanizmów regulacyjnych.
Teoria komórki połączyła koncepcję komórki jako najmniejszej jednostki strukturalnej, genetycznej i funkcjonalnej organizmów zwierzęcych i roślinnych. Uzbroiła biologię i medycynę w zrozumienie ogólnych praw budowy istot żywych.
Miary długości stosowane w cytologii
1 µm (mikrometr) – 10 –3 mm (10 –6 m)
1 nm (nanometr) – 10 –3 η (10 –9 m)
1 A (amstrom) – 0,1 nm (10 –10 m)
Ogólna organizacja komórek zwierzęcych
Wszystkie komórki ciała ludzkiego i zwierzęcego mają planu ogólnego zabudowania. Składają się z cytoplazma I jądra i są oddzielone od środowiska błoną komórkową.
Ciało ludzkie składa się z około 10 13 komórek podzielonych na ponad 200 typów. W zależności od specjalizacji funkcjonalnej poszczególne komórki organizmu mogą znacznie różnić się kształtem, rozmiarem i budową wewnętrzną. W organizmie człowieka znajdują się komórki okrągłe (komórki krwi), płaskie, sześcienne, pryzmatyczne (nabłonkowe), wrzecionowate (mięśniowe), procesowe (nerwowe). Ich rozmiary wahają się od 4-5 mikronów (komórki ziarniste móżdżku i małe limfocyty) do 250 mikronów (komórka jajowa). Wyrostki niektórych komórek nerwowych mają długość ponad 1 metra (w neuronach rdzenia kręgowego, których wyrostki sięgają czubków palców kończyn). Co więcej, kształt, wielkość i struktura wewnętrzna komórek zawsze najlepiej odpowiadają funkcjom, jakie pełnią.
Elementy strukturalne komórki
Cytoplazma- część komórki oddzielona od otoczenia błona komórkowa i włączając hialoplazma, organelle I włączenie.
Wszystkie membrany w komórkach mają ogólny plan strukturalny, który podsumowuje się w koncepcji uniwersalna błona biologiczna(Rys. 2-1A).
Uniwersalna membrana biologiczna utworzony przez podwójną warstwę cząsteczek fosfolipidów o całkowitej grubości 6 mikronów. W tym przypadku hydrofobowe ogony cząsteczek fosfolipidów są zwrócone do wewnątrz, w stronę siebie, a polarne hydrofilowe głowy są zwrócone na zewnątrz membrany, w stronę wody. Lipidy zapewniają podstawowe właściwości fizykochemiczne błon, w szczególności ich płynność w temperaturze ciała. W tej dwuwarstwie lipidowej osadzone są białka. Dzielą się na całka(przenikają całą dwuwarstwę lipidową), półintegralny(przenikają do połowy dwuwarstwy lipidowej) lub powierzchniowo (znajduje się na wewnętrznej lub zewnętrznej powierzchni dwuwarstwy lipidowej).
Ryż. 2-1. Struktura błony biologicznej (A) i błony komórkowej (B).
1. Cząsteczka lipidu.
2. Dwuwarstwa lipidowa.
3. Białka integralne.
4. Białka półintegralne.
5. Białka obwodowe.
6. Glikokaliks.
7. Warstwa podbłonowa.
8. Mikrofilamenty.
9. Mikrotubule.
10. Mikrofibryle.
11. Cząsteczki glikoprotein i glikolipidów.
(Według O.V. Volkova, Yu.K. Eletsky).
W tym przypadku cząsteczki białka ułożone są mozaikowo w dwuwarstwie lipidowej i dzięki płynności błon mogą „unosić się” w „morzu lipidowym” jak góry lodowe. Zgodnie z ich funkcją, białka te mogą być strukturalny(zachowują pewną strukturę membranową), chwytnik(tworzą receptory dla substancji biologicznie czynnych), transport(transport substancji przez błonę) i enzymatyczny(katalizują określone reakcje chemiczne). Jest to obecnie najbardziej rozpoznawalne model płynnej mozaiki Błona biologiczna została zaproponowana w 1972 roku przez Singera i Nikolsona.
Błony pełnią w komórce funkcję demarkacyjną. Dzielą komórkę na przedziały, w których procesy i reakcje chemiczne mogą zachodzić niezależnie od siebie. Na przykład agresywne enzymy hydrolityczne lizosomów, zdolne do rozkładu większości cząsteczek organicznych, są oddzielone od reszty cytoplazmy błoną. Jeśli zostanie zniszczony, następuje samostrawienie i śmierć komórki.
Mając ogólny plan strukturalny, różne błony biologiczne komórki różnią się między sobą skład chemiczny, organizację i właściwości, w zależności od funkcji struktur, które tworzą.
Teoria komórki to naukowe uogólnienie, wniosek, wniosek, do którego doszli naukowcy w XIX wieku. Znajdują się w nim dwa kluczowe postanowienia:
Wszystkie żywe organizmy mają strukturę komórkową. Poza komórką nie ma życia.
Każda nowa komórka pojawia się tylko poprzez podzielenie wcześniej istniejącej komórki. Każda komórka pochodzi z innej komórki.
Do takich wniosków doszli różni naukowcy w różne czasy. Pierwsza – T. Schwanna w 1839 r., druga – R. Virchowa w 1855 r. Oprócz nich na kształtowanie się teorii komórki wpłynęli także inni badacze.
W XVII wieku wynaleziono mikroskop. R. Hooke jako pierwszy zobaczył komórki roślinne. W ciągu półtora do dwóch stuleci naukowcy obserwowali komórki różnych organizmów, w tym pierwotniaków. Stopniowo zrozumieno ważną rolę wewnętrznej zawartości komórek, a nie ich ścian. Jądro komórkowe zostało odsłonięte.
W latach 30. XIX w. M. Schleiden zarysował szereg cech budowy komórkowej roślin. Wykorzystując te dane, a także badania komórek zwierzęcych, T. Schwann sformułował teorię komórkową, uogólniając cechy struktury komórkowej na wszystkie żywe organizmy:
Wszystkie organizmy składają się z komórek
komórka jest najmniejszą jednostką strukturalną żywej istoty,
organizmy wielokomórkowe składają się z wielu komórek;
Wzrost organizmów następuje poprzez pojawienie się nowych komórek.
Jednocześnie Schleiden i Schwann mylili się co do sposobu powstawania nowych komórek. Uważali, że komórka wyłania się z niekomórkowej substancji śluzowej, która najpierw tworzy jądro, a następnie wokół niego tworzy się cytoplazma i błona. Nieco później badania innych naukowców wykazały, że komórki powstają w wyniku podziału, a w latach 50. XIX wieku Virchow uzupełnił teorię komórkową o stanowisko, że każda komórka może pochodzić tylko z innej komórki.
Nowoczesna teoria komórkowa
Nowoczesna teoria komórkowa uzupełnia i konkretyzuje uogólnienia XIX. Według niej życie w jego przejawach strukturalnych, funkcjonalnych i genetycznych zapewnia tylko komórka. Komórka to jednostka biologiczna zdolna do metabolizmu, przetwarzania i wykorzystywania energii, przechowywania i wdrażania informacji biologicznej.
Komórka jest uważana za elementarny system, który leży u podstaw struktury, aktywności życiowej, rozmnażania, wzrostu i rozwoju wszystkich żywych organizmów.
Komórki wszystkich organizmów powstają w wyniku podziału poprzednich komórek. Procesy mitozy i mejozy wszystkich eukariontów są prawie takie same, co wskazuje na jedność ich pochodzenia. Wszystkie komórki replikują DNA w ten sam sposób; mają podobne mechanizmy biosyntezy białek, regulacji metabolizmu, magazynowania, przenoszenia i wykorzystania energii.
Współczesna teoria komórkowa rozważa organizm wielokomórkowy nie jako mechaniczny zbiór komórek (co było typowe dla XIX wieku), ale jako system integralny, posiadający nowe właściwości dzięki interakcji tworzących go komórek. Jednocześnie komórki organizmów wielokomórkowych pozostają ich jednostkami strukturalnymi i funkcjonalnymi, chociaż nie mogą istnieć osobno (z wyjątkiem gamet i zarodników).
1) Nowe komórki powstają wyłącznie z komórek bakteryjnych.
2) Nowe komórki powstają dopiero w wyniku podziału komórek pierwotnych.
3) Nowe komórki powstają ze starej komórki
4) Nowe komórki powstają poprzez prosty podział na pół.
A2. Rybosom zawiera
1) DNA 2) mRNA 3) r-RNA 4) t-RNA
A3. Lizosomy w komórkach powstają w
1) retikulum endoplazmatyczne 2) mitochondria 3) centrum komórkowe 4) kompleks Golgiego
A4. W przeciwieństwie do chloroplastów, mitochondria
1) mają podwójną błonę 2) mają własne DNA 3) mają grana 4) mają cristae
A5. Jaką funkcję pełni centrum komórkowe w komórce?
1) bierze udział w podziale komórek 2) jest depozytariuszem informacji dziedzicznej
3) odpowiada za biosyntezę białek. 4) jest ośrodkiem syntezy matrycy rybosomalnego RNA
A6. Jaką funkcję pełnią lizosomy w komórce?
1) rozkładają biopolimery na monomery 2) utleniają glukozę do dwutlenek węgla i woda
3) przeprowadzić syntezę substancji organicznych 4) przeprowadzić syntezę polisacharydów z glukozy
A7. Prokarioty to organizmy, którym brakuje
1) cytoplazma 2) jądro 3) błona 4) DNA
A8. Organizmy nie potrzebujące tlenu do życia nazywamy:
1) beztlenowce 2) eukarionty 3) tlenowce 4) prokarioty
A9. Całkowity rozkład tlenowy substancji (3 etap metabolizmu energetycznego) zachodzi w:
1) mitochondria 2) lizosomy 3) cytoplazma 4) chloroplasty
A10. Zespół reakcji biologicznej syntezy substancji w komórce to
1) Dysymilacja 2) Asymilacja 3) Glikoliza 4) Metabolizm
A11. Organizmy, substancje organiczne z środowisko zewnętrzne, nazywane są:
1) Heterotrofy 2) Saprofity 3) Fototrofy 4) Autotrofy
A12. Fotoliza wody zachodzi w komórce
1) mitochondria 2) lizosomy 3) chloroplasty 4) siateczka śródplazmatyczna
A13. W wyniku fotosyntezy powstaje tlen
1) fotoliza wody 2) rozkład dwutlenku węgla 3) rozkład glukozy 4) synteza ATP
A14. Podstawowa struktura cząsteczki białka, określona przez sekwencję nukleotydową mRNA,
powstały w procesie
1) translacja 2) transkrypcja 3) reduplikacja 4) denaturacja
A15. Sekcja DNA, która koduje informację o sekwencji aminokwasów w pierwotności
struktura białka nazywa się:
1) gen 2) triplet 3) nukleotyd 4) chromosom
A16. Proces podziału komórek somatycznych z zachowaniem diploidalnego zestawu chromosomów
1) Transkrypcja 2) Tłumaczenie 3) Powielanie 4) MitozaA17. Który triplet w DNA odpowiada kodonowi UGC w mRNA?
1) TGC 2) AGC 3) TCG 4) ACG
A18. Następuje zniszczenie otoczki jądrowej i utworzenie wrzeciona rozszczepienia
1) Anafaza 2) Telofaza 3) Profaza 4) Prometafaza
A19. Następuje duplikacja wszystkich organelli
1) Anafaza 2) Telofaza 3) Interfaza 4) Metafaza
W zadaniach B1-B2 wybierz trzy poprawne odpowiedzi spośród sześciu zaproponowanych. Wpisz odpowiedź w formularzu
ciągi liczb. Za poprawnie wykonane zadanie 2 punkty
B1. Z zaproponowanych cech wybierz te, które odnoszą się do mitochondriów
1) Zawiera DNA 4) Reguluje wszystkie procesy syntezy białek, metabolizmu i energii
2) Uczestniczyć w syntezie białek. 5) Syntetyzować substancje organiczne z nieorganicznych
3) Pokryta dwiema membranami. 6) Membrana wewnętrzna posiada wypustki – cristae
B2. Autotrofy kontra heterotrofy
1) Syntetyzować substancje organiczne 4) Korzystać z energii słonecznej
2) Absorbują substancje organiczne z zewnątrz. 5) Zawierają chloroplasty
3) Żywią się martwymi organizmami. 6) Żywią się organizmami żywymi
Odpowiedź
