Клетка ілімі тарихының дамуы

Төлеген Г.Е

 

Клетка ілімі тарихының қалыптасуы

Клетка (жасуша) – біздің планетамыздағы тірі ағзалардың құрылымы мен дамуының негізін құраушы бірлігі. Көп уақыттар бойы биология жануарлар мен өсімдіктердің құрылыстарының қасиеттерін, олардың көзге көрінетін макроскопиялық құрылысының негізінде зерттеп келді. Ағзалардың жасушалық құрылысын ашқаннан соң, клетканы тірі ағзалардың құрылымдық және функциональді бірлігі ретінде қарастырғаннан бастап, биология ағзалардың құрылысы мен қызметін неғұрлым терең зерттей бастады. 

Клеткалар жай көзге  көрінбейді, сондықтан тірі ағзалардың  клеткалық құрылымын оқып, зерттеу  жұмыстары оптикалық аспаптардың  жасалуы және жетілуімен тығыз  байланысты. XVI ғ. аяғы мен XVII ғ. басында  жаратылыстану ғылымдары саласында  оптикалық аспаппен тәжірибе  жүргізу қауырт дамыды.

.

 

Кейбір деректерде алғашқы  микроскопты голландиялық оптиктер  Янсендер 1590 жылы жасап шығарған  делінді

1609-1610 жж. Галилео Галилей  ең алғаш оптикалық аспапты  ойлап құрастырды, ол тек 

1624 ж. ғана сол аспапты тәжірибелерде  пайдалана алу деңгейіне жеткізді.  Бұл аспап 35-40 ретке ұлғайтатын  болды. Бір жылдан кейін И.  Фабер осы аспапқа “микроскоп”  атын берді.  
 

XVII ғ. 70 ж. Марчелло Мальпиги  өсімдіктердің кейбір мүшелерінің  микроскопиялық құрылысын зерттеді.  1682 ж. Н. Грю “Өсімдіктер  анатомиясының бастамасы”деген  еңбегін жазды.  
XVII ғ. III жартысында голландиялық ғалым Антон ван Левенгуктың еңбектерінде жануарлар клеткасының құрылысы туралы зерттеулер орын алды.

 

Ол микроскоп құрылысын жетілдіре  отырып, жануарлар клеткаларын зерттеп, ұлпалар мен мүшелердің құрылысын  қарастырды. 1696 ж. оның “Жетілдірілген  микроскоптар көмегімен ашылған  табиғат құпиялары” атты еңбегі  жарық көрді. Левенгук алғаш рет  эритроциттерді, сперматозоидтарды  зерттеп, сипаттама берді, көзге  көрінбейтін құпия әлем – микроағзаларды  ашып, оларды инфузориялар деп  атады. Левенгук – ғылыми микроскопияның  негізін қалаушы болып саналады.  

1715 ж. Х.Г. Гертель микроскоп  объектілеріне жарық түсіруге  алғаш рет айнаны пайдаланады,  дегенмен тек 1,5 ғасырдан кейін  ғана Э. Аббе микроскоп үшін  жарық түсіргіш линзалар жүйесін  құрастырды. 

1781 ж. Ф. Фонтана жануарлар  клеткаларының небір құпияларын  ашып, жануар клеткасын ядросымен  қосып суретін салды. XIX ғ.  I жартысында чех ғалымы Ян  Пуркинье микроскоп техникасын  жетілдіріп, клетка ядросын (“ұрық  көбігі”) сипаттап, жануарлар  мүшелерінің әр түрлі клеткаларын  зерттеді. Ол клетка ішіндегі  сұйықтыққа “протоплазма” деген  ұғымды қолданды. 1831 ж. Роберт  Браун жасуша ядросын маңызды  да тұрақты құрылым ретінде  сипаттап, “nucleus” – ядро ұғымын  енгізді. 

 

1838 ж. неміс ботанигі Матиас  Шлейден цитогенез, яғни клетканың  түзілуі теориясын енгізді.  
Шлейден ағзадағы клеткалардың пайда болуы сұрағының басын ашты, сондай-ақ ол ядро – барлық өсімдік клеткаларының міндетті компоненті деген қорытындыға келді.

 Шлейденнің отандасы зоолог  Теодор Шванн өсімдіктер және  жануарлар ағзаларының клеткаларын  салыстырып, олардың құрылысы ұқсас  деп қорытындылады. Клетка туралы  өздеріне дейінгі мәліметтерді  жинақтап және өз зерттеулерінің  нәтижелерін пайдалана отырып, ботаник  М. Шлейден мен зоолог Т. Шванн  жасуша теориясының негізін қалады. Клетка теориясының қағидалары  Шлейденнің 1838 ж. “Өсімдіктердің дамуы  туралы деректер”, Шванның 1839 ж. “Жануарлар  мен өсімдіктердің  

 

Клетка теориясының негізгі  қағидалары:  
- барлық ұлпалар клеткалардан түзіледі;  
- өсімдіктер мен жануарлар клеткаларының құрылысы ұқсас, өйткені барлық клеткалардың пайда болуы бір заңдылыққа бағынады;  
- әрбір жасуша дербес, ал ағзаның тіршілік етуі жеке клеткалардың тіршілігінің жиынтығы салдарынан туады; 

 

құрылымы мен өсуіндегі сәйкестік  туралы микроскоптық зерттеулер”  деген атақты еңбектерінде жарық  көрді. Осы жылдардан бастап клетка  теориясының негізі қалыптасты. 

Ф. Энгельс клеткалық теорияны XIX ғасырдағы үш ұлы жаңалықтың (энергияның  тұрақтылық заңы, клеткалық теория  және Ч. Дарвиннің эволюциялық  ілімі) бірі деп жоғары бағалады. Клеткалық теория шыққаннан кейін 20 жылдан соң неміс дәрігері  Рудольф Вирхов (1859) клетка клеткадан  ғана пайда болады деген корытынды  жасап клеткалық теорияны одан  әрі дамытты.

Қазіргі кездегі клеткалық теорияның  негізгі қағидалары мыналар:

1.       Клетка —  тіршіліктің  ең нәзік әрі  кішкене бірлігі (единицасы);

2.       Түрлі   организмнің клеткалары құрылысы   жағынан ұқсас;

3.       Клеткалар  бөліну арқылы көбейеді;

4.       Көп клеткалы  организмдер клеткалар мен олардың  туындыларының жиынтығы.

Алғаш рет клетканың цитохимиялық  құрамына 1870 ж. Швейцария медицина  ғалымы Ф. Мишероле сипаттама берді. Ол лейкоциттің ядросынан нуклеин қышқылдарын тапқан. Кейіннен ақуыздың биосинтезі тап осы қышқылдардың көмегімен жүретіні белгілі болды.  
Цитология тұқымқуалаушылық пен өзгергіштіктің заңдылықтарын клетка деңгейінде зерттеуге жағдай туғызды. Осының негізінде Америка ғалымы Томас Морган өзінің әйгілі тұқым қуалаушылықтың хромосомдық теориясын түзді.  
XIX ғ. II жартысында жасуша – элементар ағза деген түсінік пайда болды.  
1874 ж. Ж. Карнуа “Жасуша биологиясы” деген ұғым енгізіп, клетканың пайда болуы, функциясы және құрылысы туралы ғылым цитологияның негізін қалады.  
1877-1881 жж. Э. Руссов пен И. Горажанкин өсімдік клеткалары арасындағы цитоплазмалық қосылыстар – плазмодесманы бақылап, сипаттама берді. Кейіннен плазмодесманың түзілуі мен құрылымын неміс ботаниктері Э. Страсбургер мен Ю. Сакс зерттеді. Сонымен, мүшелер мен ұлпалардағы клеткалардың өзара байланысы көрсетіліп, соның нәтижесінде ағзаның тұтастығының материалды негізі дәлелденді. 

1879-1882 ж. В. Флеминг митоздың сипаттамасын берді, ал 1883 ж. В. Вальдейер “хромосома” ұғымын енгізді, бір жылдан кейін О. Гертвиг пен Э. Страсбургер бір-бірінен тәуелсіз, бір уақытта ядрода тұқымқуалаушылық нышаны бар болуы гипотезасын енгізді.  
Клетканың, клетка ішінің құрылымы мен физиологиясы туралы білімдерінің жетілуі ядролардың бөлінуі – кариокинездің және клетканың бөлінуі – цитокинездің ашылуларымен байланысты (П. Чистяков, Э. Страсбургер, Л. Гиньяр және т.б. еңбектері).  
XIX ғ. аяғында И.И. Мечников фагоцитоз теориясын ашты.  
XIX ғ. аяғында жарық микроскопының шешуші қабілеттілігі толығымен белгігі болды. Ол микроскоптарда объектіні 2000 еседен артық ұлғайту мүмкін емес еді. Осы кезде электронды оптиканың күрт дамуы ондаған миллион есе ұлғайта алатын, шешуші қабілеттілігі 0,1 ангстремге дейін жететін электронды мироскоптың перскпективті екендігін көрсетті. 

XX ғ. басында Р. Гаррисон  мен А. Каррель клеткаларды  пробиркада өсіру тәсілін ашты. 

1928-1931 ж. Германияда Эрнст  Руска, М. Кнолль және Б. Боррис  электронды микроскопты құрастырды,  соның нәтижесінде клетканың  нағыз құрылысы мен көптеген  ертеде белгісіз болған құрылымдар  зерттелді. Клетканың жұқа құрылымдарын  100 000 есе рет ұлғайтып көрсететін  электронды микроскоптың ашылуы  клетканы зерттеулердің мүмкіндіктерін  арттырды.  

 

Эрнст Руска

 (Нобель премиясының лауреаты),

Клетканы молекулалы деңгейде  зерттеу үшін қазіргі кезде 1931 ж. Девиссон мен Калбектің құрастырған  электронды микроскопы қолданылады. Ол микроскопта жарық сәулелері  электронды сәулелермен алмастырылды, ал шыны линзалар электромагниттік  өріспен алмастырылды. Элекронды 

сәулелер аса жоғары жылдамдықпен  зерттелуші жасушаға бағытталып, оны экранға суреттейді.  
Электронды микроскоптың пайда болуы адам баласына қауіпті ауруларды табуда маңызды роль атқарды. Жалпы оптикалық аспаптардың пайда болуынан биологиялық ғылымның жаңа саласы – микробиология дамыды.  
Электронды микроскоптың пайда болуы XX ғ. негізгі ғылыми

жетістіктерінің бірі.  
1929-1949 ж. А. Клод клеткаларды зерттеу тәжірибелерінде электронды микроскопты қолдана отырып, ультрацентрифуга көмегімен клеткаларды фракциялау әдісін ойлап тапты.  
Қазіргі кездегі зерттеу тәсілдері клетканың құрылымы мен функциясын,

оның физиологиясымен біріктіре  отырып зерттейді. Мысалы, биохимиялық  тәсілдердің бірі – хроматография, клетка ішінің компоненттерінің  сапалық, сондай-ақ сандық қатынасын  анықтайды. Ал фракциялы центрифуга  тәсілі клетканың жеке компоненттерін  – ядроны, пластидтерді, митохондрияларды, рибосомаларды және т.б. зерттейді. 

Қазіргі заманның клетка теориясы  төмендегі тұжырымда сипатталады:  
 
- клетка барлық тірі ағзалардың құрылысы мен дамуының негізгі бірлігі;  
- барлық бір клеткалы және көп клеткалы ағзалардың клеткаларының құрылыстары, химиялық құрамдары, тіршілік әрекеттері мен зат алмасулары ұқсас;  
- клеткалар бөліну арқылы көбейеді, әрбір жаңа клетка алғашқы (аналық) клетканың бөлінуінен пайда болады;  
- клеткалар генетикалық ақпаратты сақтайды, өндіреді;  
- көпклеткалы ағзаларда клеткалар атқаратын қызметтеріне сәйкес жинақталып ұлпалар түзеді, ұлпалар мүшелерді құрайды;  
- тек қана клеткалардың әрекеттерінің арқасында күрделі ағзаларда өсу, даму, зат және энергия алмасу үрдістері жүзеге асады.  
 
Клетка теориясы әлемдегі барлық тірі ағзалардың шығу тегі бір екендігін дәлелдейді.

НАЗАР АУДАРЫП ТЫҢДАҒАНДАРЫҢЫЗҒА  РАХМЕТ!

 

2

 

7