Жасуша теориясы
Цитология және жасушаның маңызы
Цитология — жасушаны зерттейтін ғылым (грекше kytos — «жасуша», logos — «ғылым»). Ол біржасушалы және көпжасушалы ағзалар жасушаларының құрылысы, құрамы және қызметін зерттейді.
Жасуша — тірі денелердің ең қарапайым құрылымдық әрі қызметтік бірлігі. Сондықтан цитологияда жинақталған түсініктер мен заңдылықтар анатомия, эмбриология, физиология, генетика, биохимия, молекулалық биология сияқты көптеген бағыттардың қалыптасуына негіз болды.
Цитохимия: жасушаның молекулалық мазмұнын түсіндіру
Цитологияның маңызды бөлімдерінің бірі — цитохимия. Ол жасушаның химиялық құрамын, қосылыстардың түзілуін, жасушада таралуын, белсенділігін және жасуша қызметі өзгерген кезде химиялық құрамның қалай өзгеретінін зерттейді.
Цитохимияның ірі жетістіктерінің бірі — нуклеин қышқылдарының ақуыз синтезіндегі генетикалық рөлін анықтау. Сонымен бірге жасуша белсенділігіне байланысты ақуыздардың өзгеру себептерін және олардың зат алмасудағы рөлін түсіндіру де осы саланың үлесіне жатады.
Цитология тек биологиямен шектелмей, медицина, ауыл шаруашылығы, химия, физика, математика сияқты ғылымдармен тығыз байланысады. Бұл салалардың әдістері цитологиялық зерттеулерде кең қолданылады, ал цитология жетістіктері көптеген ғылымдарға тірек болады.
Жасушалық құрылыс — органикалық дүниенің бірлігіне дәлел
Ч. Дарвиннің эволюциялық теориясы қалыптасардың алдында-ақ ағзалардың жасушалы құрылысы туралы аса маңызды жаңалық ашылды. Бұл — органикалық дүниенің біртұтастығын дәлелдейтін сенімді айғақтардың бірі. Өсімдіктер мен жануарлар жасушаларының құрылымдық ұқсастықтары да осы бірлікті нақтылай түседі.
Жасуша теориясының ашылуы және қалыптасуы
Жасуша теориясы — жасушалардың құрылысы, көбеюі және көпжасушалы ағзаларды қалыптастырудағы қызметі туралы жинақталған ғылыми ұғымдар жүйесі. Оның қалыптасуы шамамен 300 жылға созылды және микроскопиялық әдістердің дамуына тікелей байланысты болды.
Роберт Гук
XVII ғасырда ағылшын физигі Роберт Гук (1635–1703) алғашқы микроскоптардың бірін жасап, 1662 жылдан бастап тығынның, қымыздықтың, қамыстың және басқа да нысандардың ішкі құрылымын бақылаған. Оның микроскопы затты жүз еседен сәл артық үлкейтетін.
Гук өсімдік ұлпасынан ара ұясына ұқсас қуыстарды көріп, оларды «cellula» — «жасуша» деп атады. Алайда ол кезде ол тіршілігін жойған жасушалардың қабықшаларын ғана байқаған еді.
Антони ван Левенгук
1670-жылдардан бастап голланд ғалымы Антони ван Левенгук жетілдірілген микроскоп жасап, оның көмегімен судағы біржасушалы ағзаларды, соның ішінде кірпікшелі кебісшені алғаш рет көрді.
Ян Пуркинье және протоплазма
Тірі жасушаны алғаш рет 1839 жылы чех ғалымы Ян Пуркинье бақылап, жасуша ішіндегі затты протоплазма деп атады. Қазіргі ғылыми тілде бұл ұғым тарихи сипатта ғана қолданылады, ал негізгі термин — цитоплазма.
Роберт Броун және ядро
Роберт Броун жасушаның тұрақты бөлігі — ядроны ашып, жасуша құрылымын түсіндіруде маңызды қадам жасады.
Шлейден мен Шваннның тұжырымы
XIX ғасырдың басында өсімдіктер мен жануарлар жасушалары кеңінен зерттелді. Жиналған деректер 1838–1839 жылдары ботаник Маттиас Шлейден мен зоолог Теодор Шваннға ортақ қорытынды жасауға мүмкіндік берді: өсімдік пен жануар жасушаларының құрылысы ұқсас, жасуша — тіршіліктің дербес бірлігі, ал жасушасыз тіршілік болмайды.
Вирхов қағидасы
1858 жылы Рудольф Вирхов «әрбір жасуша — басқа жасушаның бөлінуі арқылы пайда болады» деген қағиданы негіздеді.
Карл Бэр және даму бастамасы
Карл Бэр сүтқоректілердің жұмыртқа жасушасын ашып, көпжасушалы ағзаның дамуы бір жасушадан басталатынын көрсетті. Аталық сперматозоид пен аналық жұмыртқа қосылғанда зигота түзіліп, одан әрі даму жүретіні дәлелденді.
Кейін жасушалардың химиялық құрамы мен зат алмасуының ұқсастығы анықталып, жасуша теориясы одан әрі нығайды. Бұл барлық органикалық әлемнің шығу тегі мен эволюциялық дамуының біртұтастығын ғылыми тұрғыдан дәлелдеуге ықпал етті.
Жасуша теориясының негізгі қағидалары
- Жасуша — барлық тірі ағзалардың ең кіші негізгі құрылымдық бірлігі.
- Әртүрлі ағзалардың жасушаларының құрылысы, химиялық құрамы, зат алмасуы және негізгі тіршілік әрекеттері жалпы ұқсас.
- Жасушалар аналық жасушаның бөлінуі арқылы пайда болады.
Қызметі мен құрылысына қарай жасушалардың пішіні әртүрлі болады. Құрылыстық ерекшеліктеріне байланысты жасушалар ірі екі топқа біріктіріледі: прокариоттар және эукариоттар.
Прокариоттар
Құрылысы қарапайым, толық қалыптасқан ядросы болмайтын ағзалар. Оларға бактериялар мен көк-жасыл балдырлар (цианобактериялар) жатады.
Эукариоттар
Ядросы және арнайы қызмет атқаратын органоидтары бар ағзалар. Оларға біржасушалы жасыл балдырлар, қарапайымдар, жоғары сатыдағы гүлді өсімдіктер және сүтқоректілер жатады.
Ерекше жағдай: вирустар
Вирустар — тіршіліктің жасушасыз ерекше пішіні. Олар жасушалық құрылымға толық сәйкес келмейді, сондықтан жасуша теориясын талқылағанда жеке қарастырылады.
Қорытындысында, жасуша теориясы жасушаның барлық тірі ағзалардың құрылымдық бірлігі екенін, өсімдік пен жануар жасушаларының өзара ұқсастығын және осы ұқсастықтың тірі әлемнің ортақ шығу тегін айқындайтынын дәлелдейді. Ол тіршілікті материалистік тұрғыдан түсіндіруге және ағзалар арасындағы эволюциялық байланысты ашуға негіз болды.
Микроскоп және заманауи зерттеу құралдары
Жасуша мембранасы, ядро және цитоплазма құрамындағы молекулалар мен органоидтарды жарық немесе электрондық микроскоп арқылы көруге болады. Жарық микроскопы зерттелетін нысанды шамамен 100–3000 есе үлкейтеді, ал жетілдірілген құрылғыларда кескінді экранға шығару арқылы үлкейту деңгейі едәуір артады.
Центрифуга және биохимия
Биологияның арнайы саласы — биохимия — жасушаның химиялық құрамын молекулалық деңгейде зерттеу үшін центрифуга қолданады. Ол өте жоғары жылдамдықпен айналып, тығыздық айырмашылықтарына қарай жасуша бөліктерін бір-бірінен бөліп алуға мүмкіндік береді.
Жасушаның аса нәзік құрылысы мен қызметін толық түсіндіру цитологтардың ғана емес, биохимиктердің, физиологтардың, генетиктердің және биофизиктердің бірлескен еңбегі арқылы мүмкін болады. Жасуша теориясының негізінің қалануы және техникалық құралдардың жетілдірілуі жасушаның құрылысы, химиялық құрамы және қызметін терең зерттеуге кең жол ашты.