какое значение для формирования научного мировоззрения имело создание клеточной теории м шлейденом

Какое значение для формирования научного мировоззрения имело создание клеточной теории м шлейденом и т шванном

Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания морфологического критерия вида Гинкго двулопастный. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

(1) Гинкго двулопастный — дерево высотой до 40 м и диаметром ствола до 4,5 м. (2)Крона вначале пирамидальная, с возрастом разрастается. (3)Это листопадное растение с уникальными для современных голосеменных листьями. (4)Одиночные листья развиваются быстро, но есть и растущие группой листья, развивающиеся медленно. (5)Растение двудомное, на мужских растениях в собраниях спорангиев (колосках) развивается пыльца.(6)Округлые семена несколько напоминают по виду абрикос.

Критерии вида — совокупность признаков, по которым можно отличить один вид организма от другого.

Генетический критерий — число и структура хромосом вида, его кариотип.

Физиологический критерий — сходство процессов жизнедеятельности и особенности размножения.

Биохимический — позволяет различать виды по строению белков и нуклеиновых кислот.

Географический критерий — территория вида, область его распространения.

Экологический критерий — условия существования вида, его экологическая ниша, положение в биоценозе.

Морфологический — сходство внешнего и внутреннего строения организмов одного вида.

Необходимо выбрать три предложения описывающие морфологический критерий вида:

(1) Гинкго двулопастный — дерево высотой до 40 м и диаметром ствола до 4,5 м.

(2)Крона вначале пирамидальная, с возрастом разрастается.

(6)Округлые семена несколько напоминают по виду абрикос.

НЕ выбираем 345 предложения, т.к. описывается физиологический критерий.

Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания признаков, которые можно использовать при применении экологического критерия вида Берёза повислая. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

(1)Берёза повислая — вид растений рода Берёза семейства Берёзовые, распространённый по всей Европе. (2)В горы эта берёза поднимается до высоты 2100–2500 м над уровнем моря. (3)Интродуцирована повсюду в зоне умеренного климата. (4)При благоприятных условиях берёза достигает 25–30 м в высоту, 7–12 м в диаметре кроны и до 80 см в диаметре ствола. (5)Корневая система берёзы сильно развита, но проникает в почву неглубоко, поэтому деревья нередко подвергаются ветровалу. (6)Так как берёза светолюбива, она легко вытесняется более долгоживущими и крупными деревьями.

Критерии вида — совокупность признаков, по которым можно отличить один вид организма от другого.

Генетический критерий — число и структура хромосом вида, его кариотип.

Географический критерий — территория вида, область его распространения.

Биохимический — позволяет различать виды по строению белков и нуклеиновых кислот.

Морфологический — сходство внешнего и внутреннего строения организмов одного вида.

Физиологический критерий — сходство процессов жизнедеятельности и особенности размножения.

Экологический критерий — условия существования вида, его экологическая ниша, положение в биоценозе.

Необходимо выбрать три предложения описывающие экологический критерий вида:

(2) В горы эта берёза поднимается до высоты 2100–2500 м над уровнем моря.

(3) Интродуцирована повсюду в зоне умеренного климата.

(6)Так как берёза светолюбива, она легко вытесняется более долгоживущими и крупными деревьями.

Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. В разработку клеточной теории внесли вклад

3) Т. Шванн и М. Шлейден

История изучения клетки связана с именами ряда ученых.

Р. Гук впервые применил микроскоп для исследования тканей и на срезе пробки и сердцевине бузины увидел ячейки, которые назвал клетками.

А. Левенгук впервые увидел клетки под увеличением в 270 раз, открыл одноклеточные организмы.

Т. Шванн и М. Шлейденобобщили знания о клетке, сформировали основное положение о клеточной теории: все растительные и животные организмы состоят из клеток, сходных по строению. Они ошибочно считали, что клетки в организме возникают из первичного неклеточного вещества.

Р. Вирхов утверждал, что каждая клетка происходит только от клетки в результате ее деления.

К. Бэр установил, что все организмы начинают свое развитие с одной клетки.

Опарин разработал гипотезу происхождения жизни, Вернадский создал учение о биосфере, Мендель — основоположник генетики (закономерности наследственности и изменчивости).

они её СОЗДАЛИ, а вот вклад внёс например Вирхов

Шлейден и Шванн, обобщив имеющиеся знания о клетке, доказали, что клетка является основной единицей любого организма. Клетки животных, растений и бактерии имеют схожее строение. Позднее эти заключения стали основой для доказательства единства организмов. Т. Шванн и М. Шлейден ввели в науку основополагающее представление о клетке: вне клеток нет жизни. Клеточная теория дополнялась и редактировалась с каждым разом.

Учение о второй сигнальной системе создал

П. К. Анохин — биологическая теория эмоций;

И. М. Сеченов — открытие центрального торможения, учение о рефлексе (книга «Рефлексы головного мозга»);

А. А. Ухтомский — создатель учения о доминанте;

И. П. Павлов — создатель науки о высшей нервной деятельности и представлений о процессах регуляции пищеварения, описал механизм выработки условного рефлекса.

Прочитайте текст: Китовая акула-крупное морское животное. Несмотря на большое тело, длиной 20 м, она совсем безобидна, питается планктоном. Ее можно отличить от других акул по наличию на коже многочисленных белых пятен. Китовая акула- живородящая:рождает живых акулят. Оплодотворение у нее внутреннее.

Какие критерия вида описаны в тексте? Ответ поясните.

1) Морфологический критерий — размеры тела. Длина (20 м) акулы, наличие на коже белых пятен.

2) Экологический критерий — питается планктонами.

3) Физиологический критерий — китовая акула живородящая: рождает живых акулят; оплодотворение у неё внутреннее.

Морское животное т.е. Обитает в морях. Можно ли это считать географическим критерием?

нет указания конкретного моря, так скорее это экологический критерий (морская/пресная вода)

Известно, что обыкновенный бегемот, или гиппопотам, — крупное полуводное травоядное млекопитающее. Используя эти сведения, выберите из приведенного ниже списка три утверждения, относящиеся к описанию данных признаков этого организма. Запишите в таблицу цифры, соответствующие выбранным ответам.

1) Масса крупных самцов достигает 4 тонн, длина тела 3 метра, высота в плечах до 1,65 м. Ноздри, глаза и уши несколько приподняты, что позволяет бегемоту дышать, смотреть и слышать, оставаясь почти полностью под водой.

2) Характерной особенностью бегемота является его полуводный образ жизни — большую часть времени он проводит в воде, выходя на сушу только ночью на несколько часов для кормежки.

3) Шкура бегемота имеет серо-коричневый цвет с розоватым оттенком и достигает толщины 4 см.

4) Общая длина пищеварительного тракта (желудок и кишечник) составляет 60 метров, что позволяет бегемоту значительно полнее усваивать клетчатку из растений.

5) Половой диморфизм выражен слабо, самки меньше самцов на 10%.

6) Бегемот относится к отряду парнокопытных, так как его конечности имеют четыре пальца, каждый из которых оканчивается подобием копытца.

Обыкновенный бегемот, или гиппопотам, — крупное полуводное травоядное млекопитающее:

1) Масса крупных самцов достигает 4 тонн, длина тела 3 метра, высота в плечах до 1,65 м. Ноздри, глаза и уши несколько приподняты, что позволяет бегемоту дышать, смотреть и слышать, оставаясь почти полностью под водой. 2) Характерной особенностью бегемота является его полуводный образ жизни — большую часть времени он проводит в воде, выходя на сушу только ночью на несколько часов для кормежки. 4) Общая длина пищеварительного тракта (желудок и кишечник) составляет 60 метров, что позволяет бегемоту значительно полнее усваивать клетчатку из растений.

Источник

Возникновение определения

История создания клеточной теории началась в 1655 году, когда британский учёный Р. Гук впервые открыл термин «клетка», основываясь на своём исследовании реальных веществ. Он описал это в своей научной работе, которая позже вдохновила другого одарённого учёного — Левенгука изобрести первый микроскоп.

Внешний вид микроскопа и его практическое использование были подтверждены мыслями Гука, и исследование получило развитие. Ещё в 1670-х годах итальянский доктор Мальпенса и английский натуралист Дрю описали различные формы фибробластов в растениях. В то же время изобретатель микроскопа Левенгук исследует мир одноклеточных организмов — микробов, инфузорий, амёб. Будучи творческим человеком, ученый-создатель впервые изобразил их на своих рисунках.

Учёные XVII века фактически представили, что клетки — это пустоты в бесконечной массе растительной ткани. Не было никакого существенного прогресса в этом направлении в XVIII веке. Но затем следует отметить работу немецкого учёного Ф. Вольфа, который пытался сравнить растения и животных.

Первые попытки проникнуть во внутреннюю вселенную клеток были предприняты в девятнадцатом веке, чему способствовали разработка улучшенных микроскопов и наличие ахроматических линз. Например, учёные Линк и Молденгауэр отметили независимые стенки в клетках, которые затем стали называть мембранами. А в 1830 году ботаник Роберт Броун впервые описал ядро клетки как значительную её часть.

Дальнейшее развитие знаний

Во второй половине XVII в. изучение клетки и её структуры находится в центре интересов, а также повышено внимание к отдельной науке — цитологии.

Клеточная биология — раздел, изучающий фибробласты, которые являются основными функциональными единицами живых организмов и могут самостоятельно осуществлять все жизненные процессы. В отличие от целых клеток, ни одна из их отдельных частей не может жить самостоятельно.

Знание структуры и функционирования фибробластов являются фундаментальными для биологических наук. В частности, область включает вопросы, связанные со строительством клетки, её функцией, физиологией, жизненным циклом, нарушениями и смертью.

Фибробласты могут различаться между собой в зависимости от уровня сложности их построения, однако каждый из них имеет все химические и физические компоненты, которые необходимы для роста и разделения, и, следовательно, для жизни. Клетки разных организмов имеют значительные различия: как морфологические, так и биохимические.

Они могут быть отдельным одноклеточным организмом — одна часть выполняет все жизненно важные функции — или быть элементом (отдельные клетки адаптированы к определённым действиям). Клеточная конструкция не содержит вирусов — органические молекулы, построенные из белков, и нуклеиновые кислоты не проявляют признаков жизни вне клеток-хозяев и, согласно современным систематическим взглядам, не классифицируются как живые организмы.

Совершенствование методов и обнародование исследования позволило учёным повысить знания о строении и функционировании клеток:

Все клетки взаимосвязаны и работают совместно, выполняя сложные задачи. Благодаря открытию Шванна и Шлейдена были дополнены знания. Современная научная теория использует передовые постулаты базовой доктрины в биологии.

Основные положения

Все живые организмы состоят из клеток. Есть клеточно-элементарный ряд строения, функционирования и формирования организмов. Существуют неклеточные формы жизни — микробы, но они проявляют свои качества только в фибробластах живых организмов.

Основные положения клеточной теории:

Эти положения оправдывают особенности происхождения организмов, согласованность всей органики. Благодаря авторской доктрине стало ясно, что сама клетка считается важным компонентом организмов.

Фибробласт — исключительно малая доля организма, аспект её делимости, наделённый жизнью и всеми основными элементами организма. Как простая живая система, она лежит в основании структуры и формирования всех организмов. На клеточном уровне проявляются все её качества жизни.

Теория М. Шлейдена и Т. Шванна

Немецкие учёные внесли большой вклад в развитие исследований и стали основоположниками формулировки о фибробластах. Клеточная теория Шванна и Шлейдена стала быстро известной в научных кругах.

В частности, они определили, что роль клеточной теории в науке:

Однако Шванн и Шлейден ошибались и полагали, что функциональные единицы были образованы неким «неклеточным веществом». Вирхов утверждал, что каждая клеточка обладает способностью появляться из самых разных клеток. Эта ситуация стала одной из важнейших частей клеточной доктрины.

Благодаря этим открытиям стало возможным утверждать, что клетки являются не только основными структурными единицами, но и функциональными элементами всех живых организмов, а такие процессы, как рост или размножение, являются результатом изменений, происходящих внутри самих частиц.

Современный взгляд

Идеи учёных доктрины были современными и революционными для того времени, с тех пор развитие в этом направлении продолжается.

Стоит выделить следующее:

И вполне возможно, что в будущем клеточное учение получит последующее образование, биологи найдут новые, неизвестные ранее части клетки, механизмы её работы. И чрезвычайно интересным вопросом является проблема старения фибробласта и его смерти. Многие учёные хотят разработать системы, позволяющие восстановить жизнь.

Основания учения о клетках

В литературе можно найти разное количество постулатов прогрессивного клеточного учения, абсолютная версия имеет 5 оснований:

Согласно теории происхождения жизни на Земле, первые клетки появились более 4 миллиардов лет назад. Это произошло в результате взаимосвязи органических соединений. Но прежде должны были быть созданы элементы, которые показывали черты живых существ.

Несмотря на большое разнообразие организации известных организмов (бактерий, растений и животных), их необычное сходство на клеточном уровне может отразить единство живого мира.

Источник

Значение клеточной теории

Вопрос 1

Клеточная теория: история и современное состояние. Значение клеточной теории для биологии и медицины.

Клеточная теория сформирована немецким исследователем – зоологом Т. Шванном(1839). В своих теоритических построениях он опирался на работы ботаника М. Шлейдена (считается соавтором теории). Исходя от предположения об общей природе растительных и животных клеток (одинаковый механизм происхождения ). Шванн обобщил многочисленные данные в виде теории. В конце прошлого столетия клеточная теория получила дальнейшее развитие в работах Р. Вирхова

Основные положения клеточной теории:

1. Клетка элементарная единица живого, вне клетки жизни нет. Клетка единая система, включающая множество закономерно связанных с друг другом элементов (современная трактовка).

2. Клетки гомологичны по строению и основным свойствам.

3. Клетки увеличиваются в числе путем деления исходной клетки, после удвоения его генетического материала.

4. Многоклеточные организмы представляют собой новую систему взаимосвязанных между собой клеток, объединенных и интегрированных в единую систему тканей и органов с помощью нервной и гуморальной регуляции.

5. Клетки организма тотатипентны так как обладают генетическим потенциалом всех клеток данного организма, но отличаются друг от друга экспрессией гена.

Значение клеточной теории

Клеточная теория позволила понять как зарождается, развивается и функционирует живой организм, то есть создала основу эволюционной теории развития жизни, а в медицине – понимания процессов жизнедеятельности и развития болезней на клеточном уровне – что открыло немыслимые ранее новые возможности диагностики, лечение заболеваний.

Cтало ясно, что клетка — важнейшая составляющая часть живых организмов, их главный морфофизиологический компонент. Клетка — это основа многоклеточного организма, место протекания биохимических и физиологических процессов в организме. На клеточном уровне в конечном итоге происходят все биологические процессы. Клеточная теория позволила сделать вывод о сходстве химического состава всех клеток, общем плане их строения, что подтверждает филогенетическое единство всего живого мира.

Прокариотические и эукариотические клетки.

Прокариотическая клетка (доядерные – 3,5 млрд лет назад) – это наиболее примитивные, очень просто устроенные, сохраняющие черты глубокой древности организмы.(одноклеточные живые организмы не обладающие оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами).

1. Малые размеры клеток

2. Нуклеоид – аналог ядра. Замкнутая кольцевая ДНК.

3. Отсутствуют мембранные органеллы

4. Нет клеточного центра

5. Клеточная стенка особого строения, слизистая капсула.

6. Размножение делением пополам (может происходить обмен генетической информацией).

7. Нет циклоза, экзо- и эндоцитоза.

8. Разнообразие обмена веществ

9. Размер не более 0,5-3 мкм.

10. Тип питания осмотический.

11. Наличие жгутиков плазмид, и газовых вакуолей.

12. Размер рибосом 70s

Эукариотическая клетка(ядерные – 1,5-2 млрд лет назад) –надцарство живых организмов, клетки которых содержат ядра:

-биомембрана (плазмалемма, цитолемма)

-кариолемма (ядерная оболочка)

Согласно жидкостно-мозаичной модели структуры мембраны, предложенной Сингером, биологическая мембрана представляет собой два параллельных слоя липидов (бимолекулярный слой, липидный бислой). Мембранные липиды имеют гидрофобную (углеводородные остатки жирных кислот и др.) и гидрофильную (фосфат, холин, коламин, сахар и т.п.) части. Такие молекулы образуют в клетке бимолекулярные слои: гидрофобные части их повернуты дальше от водного окружения, т.е. друг к другу, и удерживаются вместе сильными гидрофобными взаимодействиями и слабыми силами Лондона-Ван-дер-Ваальса. Таким образом, мембраны на обеих наружных поверхностях гидрофильны, а внутри – гидрофобны. Поскольку гидрофильные части молекул поглощают электроны, они видны в электронном микроскопе как два темных слоя. При физиологических температурах мембраны находятся в жидкокристаллическом состоянии: углеводородные остатки вращаются вдоль своей продольной оси и диффундируют в плоскости слоя, реже перескакивают из одного слоя в другой, не нарушая прочных гидрофобных связей. Чем большую долю составляют ненасыщенные жирные кислоты, тем ниже температура фазового перехода (точка плавления) и тем более жидкой бывает мембрана. Более высокое содержание стеролов с их жесткими гидрофобными молекулами, лежащими в гидрофобной толще мембраны, стабилизирует мембрану (главным образом у животных). В мембрану вкраплены различные мембранные белки. Некоторые из них находятся на внешней или на внутренней поверхности липидной части мембраны; другие пронизывают всю толщу мембраны насквозь. Мембраны полупроницаемы; они обладают мельчайшими порами, через которые диффундируют вода и другие небольшие гидрофильные молекулы. Для этого используются внутренние гидрофильные области интегральных мембранных белков или отверстия между соприкасающимися интегральными белками (туннельные белки)

1. Ограничение и обособление клеток и органелл. Обособление клеток от межклеточной среды обеспечивается плазматической мембраной, защищающей клетки от механического и химического воздействий. Плазматическая мембрана обеспечивает также сохранение разности концентраций метаболитов и неорганических ионов между внутриклеточной и внешней средой

2. Контролируемый транспорт метаболитов и ионов определяет внутреннюю среду, что существенно для гомеостаза, т.е. поддержания постоянной концентрации метаболитов и неорганических ионов, и других физиологических параметров. Регулируемый и избирательный транспорт метаболитов и неорганических ионов через поры и посредством переносчиков становится возможным благодаря обособлению клеток и органелл с помощью мембранных систем.

3. Восприятие внеклеточных сигналов и их передача внутрь клетки а также инициация сигналов.

4. Ферментативный катализ. В мембранах на границе между липидной и водной фазами локализованы ферменты. Именно здесь происходят реакции с неполярными субстратами. Примерами служат биосинтез липидов и метаболизм неполярных ксенобиотиков В мембранах локализованы наиболее важные реакции энергетического обмена, такие, как окислительное фосфорилирование и фотосинтез

5. Контактное взаимодействие с межклеточным матриксом и взаимодействие с другими клетками при слиянии клеток и образовании тканей.

Мембранные липиды. Принципы формирования бислоя. Липиды мембран

Состав липидов биологических мембран очень разнообразен. Характерными представителями липидов клеточных мембран являются фосфолипиды, сфингомиелины и холестерин (стероидный липид). Характерной особенностью мембранных липидов является разделение их молекулы на две функционально различные части: не полярные, не несущие зарядов хвосты, состоящие из жирных кислот, и заряженные полярные головки. Полярные головки несут на себе отрицательные заряды или могут быть нейтральными. Наличие неполярных хвостов объясняет хорошую растворимость липидов в жирах и органических растворителях. В эксперименте, смешивая с водой выделенные из мембран липиды можно получить бимолекулярные слои или мембраны толщиной около 7,5 нм, где периферические зоны слоя — это гидрофильные полярные головки, а центральная зона — незаряженные хвосты молекул липидов. Такое же строение имеют все естественные клеточные мембраны. Клеточные мембраны сильно отличаются друг от друга по составу липидов. Например, плазматические мембраны клеток животных богаты холестерином (до 30%), и в них мало лецитина, в то время как мембраны митохондрий богаты фосфолипидами и бедны холестерином. Липидные молекулы могут перемещаться вдоль липидного слоя, могут вращаться вокруг своей оси, а также переходить из слоя в слой. Белки, плавающие в «липидном озере», тоже обладают некоторой латеральной подвижностью. Состав липидов по обе стороны мембраны различен, что определяет асимметричность в строении билипидного слоя.

Вопрос 5

Мембранные белки имеют пересекающие клеточную мембрану домены, но части их выступают из мембраны в межклеточное окружение и цитоплазму клетки. Выполняют функцию рецепторов, т.е. осуществляют передачу сигналов, а также обеспечивают трансмембранный транспорт различных веществ. Белки-транспортеры специфичны, каждый из них пропускает через мембрану только определенные молекулы или определенный тип сигнала.
Классификация:

1. Топологические (поли-, монотопические)

2. Биохимические (интегральные и периферические)

Топологические:

1) политопические, или трансмембранные белки, пронизывающие бислой насквозь и контактирующие с водной средой по обеим сторонам мембраны.

2) Монотопические белки постоянно встроены в липидный бислой, но соединены с мембраной только на одной стороне, не проникая на противоположную.

Биохимические:

1) интегральные прочно встроены в мембрану и могут быть увлечены из липидного окружения только с помощью детергентов или неполярных растворителей

2) периферические белки, которые высвобождаются в сравнительно мягких условиях (например путем солевого раствора)

Вопрос 6

Организация надмембранного комплекса у клеток разных типов. Гликокаликс.

У грамположительных бактерий есть однослойная, толщиной 70-80 нм. клеточная стенка, образованная сложным белково-углеводным комплексом молекул (пептидогликаны). Это система длинных полисахаридных (углеводных) молекул, связанных между собой короткими белковыми мостиками. Они располагаются в несколько слоев параллельно поверхности бактериальной клетки. Все эти слои пронизаны молекулами сложных углеводов – тейхоевых кислот.

У грамотрицательных бактерий клеточная стенка более сложная и имеет двойную структуру. Над первичной, плазматической мембраной, строится еще одна мембрана и скрепленная с ней пептидгликанами.

Основным компонентом клеточной стенки растительных клеток является сложный углевод – целлюлоза. Прочность их очень велика и сравнима с прочностью стальной проволоки. Слои макрофибрилл располагаются под углом друг к другу, создавая мощный многослойный каркас.

Эукариотические клетки животных не образуют клеточных стенок, но на поверхности их плазматической мембраны есть сложный мембранный комплекс – гликокаликс. Он образован системой периферических белков мембраны, углеводными цепями мембранных гликопротеинов и гликолипидов, а также надмембранными участками интегральных белков, погруженных в мембрану.

Гликокаликс выполняет ряд важных функций: он участвует в рецепции молекул, содержит молекулы межклеточной адгезии, отрицательно заряженные молекулы гликокаликса создают электрический заряд на поверхности клеток. Определенный набор молекул на поверхности клеток является своеобразным маркером клеток, определяя их индивидуальность и узнаваемость сигнальными молекулами организма. Это свойство имеет очень большое значение в работе таких систем как: нервная, эндокринная, иммунная. В ряде специализированных клеток (например: во всасывающих клетках кишечного эпителия) гликокаликс несет основную функциональную нагрузку в процессах мембранного пищеварения

Источник