Tế bào học nghiên cứu những gì?

Tế bào học là khoa học về tế bào. Nó xuất hiện từ các ngành khoa học sinh học khác gần 100 năm trước. Lần đầu tiên, thông tin tổng quát về cấu trúc tế bào được J.-B thu thập trong một cuốn sách. Sinh học tế bào của Carnoy, xuất bản năm 1884. Tế bào học hiện đại nghiên cứu cấu trúc của tế bào, chức năng của chúng như các hệ thống sống cơ bản: chức năng của từng thành phần tế bào, quá trình sinh sản tế bào, sửa chữa, thích ứng với điều kiện môi trường và nhiều quá trình khác được nghiên cứu, cho phép người ta đánh giá các đặc tính và chức năng chung cho mọi tế bào. Tế bào học cũng kiểm tra các đặc điểm cấu trúc của các tế bào chuyên biệt. Nói cách khác, tế bào học hiện đại là sinh lý học của tế bào. Tế bào học gắn liền với những thành tựu khoa học và phương pháp luận của hóa sinh, lý sinh, sinh học phân tử và di truyền học. Điều này làm cơ sở cho một nghiên cứu chuyên sâu về tế bào từ quan điểm của các ngành khoa học này và sự xuất hiện của một ngành khoa học tổng hợp nhất định về tế bào - sinh học tế bào, hay sinh học tế bào. Hiện nay, thuật ngữ tế bào học và sinh học tế bào trùng khớp nhau, vì đối tượng nghiên cứu của chúng là tế bào có các mô hình tổ chức và hoạt động riêng. Môn học “Sinh học tế bào” đề cập đến các phần cơ bản của sinh học, bởi vì nó nghiên cứu và mô tả đơn vị duy nhất của mọi sự sống trên Trái đất – tế bào.

Ý tưởng cho rằng sinh vật được cấu tạo từ tế bào.

Một nghiên cứu lâu dài và cẩn thận về tế bào đã dẫn đến việc hình thành một khái quát hóa lý thuyết quan trọng có ý nghĩa sinh học nói chung, cụ thể là sự xuất hiện của lý thuyết tế bào. Vào thế kỷ 17 Robert Hooke, một nhà vật lý và sinh vật học, nổi tiếng nhờ sự khéo léo tuyệt vời, đã tạo ra một chiếc kính hiển vi. Kiểm tra một phần mỏng của nút bần dưới kính hiển vi, Hooke phát hiện ra rằng nó được cấu tạo từ những tế bào trống nhỏ xíu được ngăn cách bởi những bức tường mỏng, như chúng ta biết ngày nay, bao gồm cellulose. Ông gọi những tế bào nhỏ này là tế bào. Sau đó, khi các nhà sinh vật học khác bắt đầu kiểm tra các mô thực vật dưới kính hiển vi, hóa ra các tế bào nhỏ được Hooke phát hiện trong một cái phích cắm khô héo cũng có mặt trong các mô thực vật sống, nhưng chúng không trống rỗng mà mỗi tế bào đều chứa một chất sền sệt nhỏ. thân hình. Sau khi kiểm tra mô động vật bằng kính hiển vi, người ta phát hiện ra rằng chúng cũng bao gồm các thể sền sệt nhỏ, nhưng những cơ thể này hiếm khi được ngăn cách với nhau bằng các bức tường. Kết quả của tất cả những nghiên cứu này là vào năm 1939, Schleiden và Schwann đã độc lập xây dựng lý thuyết tế bào, trong đó phát biểu rằng tế bào là đơn vị cơ bản mà từ đó tất cả thực vật và động vật cuối cùng được hình thành. Trong một thời gian, ý nghĩa kép của từ tế bào vẫn gây ra một số hiểu lầm, nhưng sau đó nó đã trở nên vững chắc trong những cơ thể nhỏ như thạch này.

Bách khoa toàn thư y học lớn

Tế bào học là khoa học về cấu trúc, chức năng và sự phát triển của tế bào động vật và thực vật, cũng như các sinh vật đơn bào và vi khuẩn.

Từ nguyên của thuật ngữ tế bào học: (tiếng Hy Lạp) kytos - dạy về thùng chứa, tế bào + logo.

Nghiên cứu tế bào học rất cần thiết để chẩn đoán bệnh ở người và động vật.

Có tế bào học nói chung và tế bào học cụ thể.

Tế bào học tổng quát(sinh học tế bào) nghiên cứu các cấu trúc chung của hầu hết các loại tế bào, chức năng, sự trao đổi chất, phản ứng với tổn thương, thay đổi bệnh lý, quá trình phục hồi và thích ứng với điều kiện môi trường.

Tế bào học tư nhân khám phá các đặc điểm của từng loại tế bào liên quan đến sự chuyên biệt hóa của chúng (ở sinh vật đa bào) hoặc sự thích nghi tiến hóa với môi trường (ở sinh vật nguyên sinh và vi khuẩn).

Sự phát triển của tế bào học có lịch sử gắn liền với việc tạo ra và cải tiến các phương pháp nghiên cứu mô học và kính hiển vi. Thuật ngữ “tế bào” lần đầu tiên được sử dụng bởi B. Hooke (1665), người đã mô tả cấu trúc tế bào (chính xác hơn là thành tế bào xenlulo) của một số mô thực vật. Vào thế kỷ 17, những quan sát của Hooke đã được xác nhận và phát triển bởi M. Malpighi và N. Grew, (1671), A. Leeuwenhoek. Năm 1781, F. Fontana xuất bản những bức vẽ về tế bào động vật có nhân.

Vào nửa đầu thế kỷ 19, ý tưởng coi tế bào là một trong những đơn vị cấu trúc của cơ thể bắt đầu hình thành. Năm 1831, R. Brown phát hiện ra nhân trong tế bào thực vật, đặt tên cho nó là “nhân” và cho rằng cấu trúc này có trong tất cả tế bào thực vật và động vật. Năm 1832, V. S. Dumortier, và năm 1835, H. Mohl, đã quan sát thấy sự phân chia của tế bào thực vật. Năm 1838, M. Schleiden mô tả nucleolus trong nhân tế bào thực vật.

Sự phổ biến của cấu trúc tế bào trong thế giới động vật được thể hiện qua các nghiên cứu của R. J. N. Dutrochet (1824), F. V. Raspail (1827), và các trường phái của J. Purkinje và I. Müller. J. Purkinje là người đầu tiên mô tả nhân của tế bào động vật vào năm 1825, phát triển các phương pháp nhuộm và làm sạch tế bào, sử dụng thuật ngữ “nguyên sinh chất” và là một trong những người đầu tiên cố gắng so sánh các yếu tố cấu trúc của động vật và thực vật. sinh vật (1837).

Năm 1838-1839 T. Schwann đã xây dựng lý thuyết tế bào, trong đó tế bào được coi là cơ sở của cấu trúc, hoạt động sống và sự phát triển của mọi loài động vật và thực vật. Khái niệm của T. Schwann về tế bào là giai đoạn tổ chức đầu tiên, sở hữu toàn bộ phức hợp các đặc tính của sinh vật sống, trong quá khứ vẫn giữ được ý nghĩa của nó.

Việc chuyển đổi lý thuyết tế bào thành một học thuyết sinh học phổ quát được tạo điều kiện thuận lợi nhờ việc phát hiện ra bản chất của động vật nguyên sinh. Năm 1841-1845. S. Th. Siebold đã xây dựng khái niệm về động vật đơn bào và mở rộng lý thuyết tế bào cho chúng.

Một giai đoạn quan trọng trong sự phát triển của tế bào học là việc R. Virchow sáng tạo ra học thuyết về bệnh lý tế bào. Ông coi tế bào là chất nền vật chất của bệnh tật, điều này thu hút không chỉ các nhà giải phẫu và sinh lý học mà còn cả các nhà nghiên cứu bệnh học đến nghiên cứu của họ. R. Virchow cũng công nhận nguồn gốc của các tế bào mới chỉ từ những tế bào có sẵn. Ở một mức độ lớn hơn, dưới ảnh hưởng của các tác phẩm của R. Virchow và trường phái của ông, việc xem xét lại quan điểm về bản chất của tế bào đã bắt đầu. Nếu trước đây thành phần cấu trúc quan trọng nhất của tế bào được coi là vỏ của nó, thì vào năm 1861 M. Schultze đã đưa ra định nghĩa mới về tế bào là “một khối nguyên sinh chất, bên trong có nhân”; nghĩa là nhân cuối cùng đã được công nhận là thành phần thiết yếu của tế bào. Cùng năm 1861, E. W. Brucke đã chỉ ra sự phức tạp trong cấu trúc của nguyên sinh chất.

Việc phát hiện ra các bào quan tế bào - trung tâm tế bào, ty thể, phức hợp Golgi, cũng như việc phát hiện ra axit nucleic trong nhân tế bào đã góp phần hình thành ý tưởng về tế bào như một hệ thống đa thành phần phức tạp. Nghiên cứu quá trình nguyên phân [E. Strasburger (1875); P. I. Neremezhko (1878); V. Flemming (1878)] đã dẫn tới việc phát hiện ra nhiễm sắc thể, thiết lập quy luật về số lượng không đổi của loài (K. Rabl, 1885] và tạo ra lý thuyết về tính cá thể của nhiễm sắc thể (Th. Boveri, 1887). những khám phá, cùng với việc nghiên cứu các quá trình thụ tinh, bản chất sinh học mà ông đã tìm ra O. Hertwig (1875), quá trình thực bào, phản ứng của tế bào với các kích thích đã góp phần vào việc vào cuối thế kỷ 19, tế bào học đã trở thành một ngành độc lập. nhánh sinh học. J. B. Carnoy (1884) lần đầu tiên đưa ra khái niệm “sinh học tế bào” và hình thành ý tưởng về tế bào học như một môn khoa học, nghiên cứu về hình thức, cấu trúc, chức năng và sự tiến hóa của tế bào.

Việc G. Mendel thiết lập các quy luật di truyền các đặc tính và cách giải thích chúng sau đó vào đầu thế kỷ 20 đã có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của tế bào học. Những khám phá này đã dẫn đến việc tạo ra lý thuyết di truyền nhiễm sắc thể và hình thành một hướng mới trong tế bào học - tế bào học, cũng như nhân học.

Một sự kiện lớn trong khoa học tế bào là sự phát triển của phương pháp nuôi cấy mô và những cải tiến của nó - phương pháp nuôi cấy tế bào một lớp, phương pháp nuôi cấy các mảnh mô ở ranh giới giữa môi trường dinh dưỡng và pha khí, phương pháp nuôi cấy tế bào. nuôi cấy các cơ quan hoặc các mảnh của chúng trên màng phôi gà, trong mô động vật hoặc trong môi trường dinh dưỡng. Họ đã có thể quan sát hoạt động sống còn của các tế bào bên ngoài cơ thể trong một thời gian dài, nghiên cứu chi tiết sự chuyển động, phân chia, biệt hóa của chúng, v.v. Phương pháp nuôi cấy tế bào một lớp, đóng một vai trò lớn trong sự phát triển của không chỉ tế bào học mà còn cả virus học, cũng như nhận một số loại vắc xin chống vi rút. Nghiên cứu trong tế bào trong tử cung được hỗ trợ rất nhiều bằng phương pháp vi phim, kính hiển vi tương phản pha, kính hiển vi huỳnh quang, vi phẫu và nhuộm màu quan trọng. Những phương pháp này giúp thu được nhiều thông tin mới về ý nghĩa chức năng của một số thành phần tế bào.

Việc đưa các phương pháp nghiên cứu định lượng vào tế bào học đã dẫn đến việc thiết lập quy luật về sự không đổi của loài đối với kích thước tế bào, sau này được E.M. Vermeule cải tiến và được gọi là quy luật về sự không đổi của kích thước tế bào tối thiểu. W. Jacobi (1925) đã phát hiện ra hiện tượng nhân đôi thể tích nhân tế bào một cách tuần tự, trong nhiều trường hợp tương ứng với việc nhân đôi số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào. Những thay đổi về kích thước của nhân cũng được xác định, liên quan đến trạng thái chức năng của tế bào cả trong điều kiện bình thường và bệnh lý (Ya. E. Hesip, 1967).

Raspail bắt đầu sử dụng các phương pháp phân tích hóa học trong tế bào học từ năm 1825. Tuy nhiên, công trình của L. Lison (1936), D. Glick (1949), và A. G. E. Perse (1953) có ý nghĩa quyết định cho sự phát triển của hóa học tế bào. B.V. Kedrovsky (1942, 1951), A.L. Shabadash (1949), G.I. Roskin và L.B. Levinson (1957) cũng có những đóng góp to lớn cho sự phát triển của hóa học tế bào.

Sự phát triển của các phương pháp phát hiện hóa học tế bào của axit nucleic, đặc biệt là phản ứng Feilgen và phương pháp Einarsop, kết hợp với phương pháp đo quang tế bào, giúp làm rõ đáng kể sự hiểu biết về dinh dưỡng tế bào, cơ chế và ý nghĩa sinh học của quá trình đa bội hóa (V. Ya). . Brodsky, I. V. Uryvaeva, 1981) .

Vào nửa đầu thế kỷ 20. Vai trò chức năng của các cấu trúc nội bào đang bắt đầu được làm sáng tỏ. Đặc biệt, công trình của D.N. Nasonov (1923) đã chứng minh sự tham gia của phức hợp Golgi trong việc hình thành các hạt bài tiết. G. Hogeboom đã chứng minh vào năm 1948 rằng ty thể là trung tâm hô hấp tế bào. N.K. Koltsov là người đầu tiên hình thành ý tưởng về nhiễm sắc thể với vai trò là vật mang các phân tử di truyền, đồng thời cũng đưa khái niệm “bộ xương tế bào” vào tế bào học.

Cuộc cách mạng khoa học và công nghệ giữa thế kỷ 20 đã dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của tế bào học và sửa đổi một số khái niệm của nó. Bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử, cấu trúc đã được nghiên cứu và chức năng của các bào quan tế bào đã biết trước đây phần lớn đã được tiết lộ, đồng thời cả một thế giới cấu trúc dưới kính hiển vi đã được phát hiện. Những khám phá này gắn liền với tên tuổi của K. R. Porter, N. Ris, W. Bernhard và các nhà khoa học kiệt xuất khác. Nghiên cứu về cơ sở hạ tầng tế bào cho phép phân chia toàn bộ thế giới hữu cơ sống thành sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ.

Sự phát triển của sinh học phân tử đã cho thấy tính tương đồng cơ bản của mã di truyền và cơ chế tổng hợp protein trên nền axit nucleic của toàn bộ thế giới hữu cơ, trong đó có vương quốc virus. Các phương pháp mới để phân lập và nghiên cứu các thành phần tế bào, phát triển và cải tiến các nghiên cứu hóa học tế bào, đặc biệt là hóa học tế bào của enzyme, sử dụng đồng vị phóng xạ để nghiên cứu quá trình tổng hợp các đại phân tử của tế bào, giới thiệu phương pháp hóa học tế bào điện tử, sử dụng chất đánh dấu fluorochrome Các kháng thể để nghiên cứu quá trình định vị các protein tế bào riêng lẻ bằng phân tích phát quang, phương pháp chuẩn bị và ly tâm phân tích đã mở rộng đáng kể ranh giới của tế bào học và dẫn đến làm mờ ranh giới rõ ràng giữa tế bào học, sinh học phát triển, hóa sinh, sinh lý phân tử và sinh học phân tử.

Từ một ngành khoa học hình thái thuần túy trong quá khứ gần đây, tế bào học hiện đại đã phát triển thành một môn học thực nghiệm nhằm tìm hiểu các nguyên tắc cơ bản của hoạt động tế bào và thông qua đó là nền tảng của sự sống của sinh vật. Sự phát triển các phương pháp cấy nhân vào tế bào đã được mã hóa của J. B. Gurdon (1974), lai tế bào soma của G. Barsk (1960), N. Harris (1970), B. Ephrussi (1972) đã giúp nghiên cứu các mô hình của kích hoạt lại gen và xác định vị trí của nhiều gen trong nhiễm sắc thể người và tiến gần hơn đến việc giải quyết một số vấn đề thực tế trong y học (ví dụ, phân tích bản chất của bệnh ác tính tế bào), cũng như trong nền kinh tế quốc dân (ví dụ, thu được cây trồng mới , vân vân.). Dựa trên các phương pháp lai tế bào, một công nghệ sản xuất kháng thể cố định từ các tế bào lai tạo ra kháng thể có tính đặc hiệu nhất định (kháng thể đơn dòng) đã được tạo ra. Chúng đã được sử dụng để giải quyết một số vấn đề lý thuyết về miễn dịch học, vi sinh học và virus học. Việc sử dụng các dòng vô tính này bắt đầu cải thiện khả năng chẩn đoán và điều trị một số bệnh ở người, nghiên cứu dịch tễ học của các bệnh truyền nhiễm, v.v. Phân tích tế bào học của các tế bào lấy từ bệnh nhân (thường sau khi nuôi cấy chúng bên ngoài cơ thể) rất quan trọng để chẩn đoán bệnh. một số bệnh di truyền (ví dụ bệnh khô da sắc tố, bệnh glycogenosis) và nghiên cứu bản chất của chúng. Ngoài ra còn có triển vọng sử dụng những thành tựu của tế bào học để điều trị các bệnh di truyền ở người, ngăn ngừa các bệnh lý di truyền, tạo ra các chủng vi khuẩn mới có năng suất cao và tăng năng suất cây trồng.

Tính linh hoạt của các vấn đề nghiên cứu tế bào, tính đặc hiệu và sự đa dạng của các phương pháp nghiên cứu nó hiện đã dẫn đến sự hình thành sáu hướng chính trong tế bào học:

1. Tế bào học, nghiên cứu các đặc điểm của tổ chức cấu trúc của tế bào, các phương pháp nghiên cứu chính là các phương pháp kính hiển vi khác nhau, cả cố định (kính hiển vi quang học, điện tử, phân cực) và tế bào sống (thiết bị ngưng tụ trường tối, tương phản pha và kính hiển vi huỳnh quang).
2. Sinh lý tế bào, nghiên cứu hoạt động quan trọng của tế bào với tư cách là một hệ thống sống duy nhất, cũng như hoạt động và sự tương tác của các cấu trúc nội bào của nó; Để giải quyết những vấn đề này, các kỹ thuật thí nghiệm khác nhau được sử dụng kết hợp với các phương pháp nuôi cấy tế bào và mô, vi phim và vi phẫu.
3. Hóa học tế bào, nghiên cứu tổ chức phân tử của tế bào và các thành phần riêng lẻ của nó, cũng như những thay đổi hóa học liên quan đến quá trình trao đổi chất và chức năng của tế bào; Các nghiên cứu hóa học được thực hiện bằng phương pháp kính hiển vi ánh sáng và kính hiển vi điện tử, phương pháp đo quang tế bào, kính hiển vi tia cực tím và giao thoa, chụp tự động và ly tâm phân đoạn, sau đó là phân tích hóa học của các phân số khác nhau.
4. Tế bào học, nghiên cứu các mô hình tổ chức cấu trúc và chức năng của nhiễm sắc thể của sinh vật nhân chuẩn.
5. Tế bào học, nghiên cứu phản ứng của tế bào trước ảnh hưởng của các yếu tố môi trường và cơ chế thích ứng với chúng.
6. Tế bào học, chủ đề của nó là nghiên cứu các quá trình bệnh lý trong tế bào.

Cùng với các lĩnh vực truyền thống, các lĩnh vực tế bào học mới cũng đang được phát triển ở nước ta như bệnh lý tế bào siêu cấu trúc, tế bào học virus, tế bào học - đánh giá tác dụng của thuốc bằng phương pháp tế bào học trên nuôi cấy tế bào, tế bào học ung thư, tế bào học không gian, trong đó nghiên cứu đặc điểm hoạt động của tế bào trong điều kiện bay vào vũ trụ.

Bách khoa toàn thư y học lớn 1979

	Tìm trang "Bác sĩ da liễu của bạn"

Lịch sử của tế bào học gắn liền với việc phát minh, sử dụng và cải tiến kính hiển vi. Điều này là do mắt người không thể phân biệt được các vật thể nhỏ hơn 0,1 mm, tức là 100 micromet (viết tắt là micron hoặc µm). Kích thước của các tế bào (và thậm chí hơn thế nữa là các cấu trúc nội bào) nhỏ hơn đáng kể. Ví dụ, đường kính của tế bào động vật thường không vượt quá 20 micron, tế bào thực vật - 50 micron và chiều dài lục lạp của thực vật có hoa - không quá 10 micron. Sử dụng kính hiển vi ánh sáng, bạn có thể phân biệt các vật thể có đường kính bằng một phần mười micron. Vì vậy, kính hiển vi ánh sáng là phương pháp chính, chuyên biệt để nghiên cứu tế bào.

Ghi chú. 1 milimet (mm) = 1.000 micromet (µm) = 1.000.000 nanomet (nm). 1 nanomet = 10 angstrom (Å). Một angstrom xấp xỉ đường kính của một nguyên tử hydro.

Các dụng cụ quang học đầu tiên (thấu kính đơn giản, kính đeo mắt, kính lúp) được tạo ra vào thế kỷ 12. Nhưng các ống quang học phức tạp, bao gồm hai thấu kính trở lên, chỉ xuất hiện vào cuối thế kỷ 16. Galileo Galilei, cha và con trai Jansens, nhà vật lý Druebel và các nhà khoa học khác đã tham gia phát minh ra kính hiển vi ánh sáng. Những chiếc kính hiển vi đầu tiên được sử dụng để nghiên cứu nhiều loại vật thể.

· 1665: R. Hooke, lần đầu tiên quan sát dưới kính hiển vi một phần mỏng của gỗ balsa, đã phát hiện ra các tế bào trống, mà ông gọi là tế bào , hoặc ô; trên thực tế, R. Hooke chỉ quan sát thấy màng tế bào thực vật; Sau đó, R. Hooke đã nghiên cứu các phần của thân cây sống và phát hiện ra các tế bào tương tự trong chúng, không giống như các tế bào nút chai chết, chứa đầy “nước ép dinh dưỡng”. R. Hooke đã phác thảo những quan sát của mình trong tác phẩm “Vi mô, hoặc một số mô tả sinh lý của các vật thể nhỏ nhất bằng kính lúp” (1665);

· 1671: Marcello Malpighi (Ý) và Nehemiah Grew (Anh) nghiên cứu cấu trúc giải phẫu của thực vật và kết luận rằng tất cả các mô thực vật đều bao gồm các tế bào túi. Thuật ngữ “vải” (“ren”) lần đầu tiên được sử dụng bởi N. Grew. Trong các tác phẩm của R. Hooke, M. Malpighi và N. Grew, tế bào được coi là một phần tử, là một phần không thể thiếu của mô. Các tế bào được ngăn cách với nhau bằng những vách ngăn chung và do đó không thể nghĩ là ở bên ngoài mô, bên ngoài cơ thể;

· 1674: Nhà kính hiển vi nghiệp dư người Hà Lan Antonio van Leeuwenhoek (1680) quan sát các sinh vật đơn bào - “animalcules” (ciliates, sarcoid, vi khuẩn) và các dạng tế bào đơn khác (tế bào máu, tinh trùng);

Trong thời kỳ này, phần chính của tế bào được coi là bức tường của nó, và chỉ hai trăm năm sau, người ta mới thấy rõ rằng thứ chính trong tế bào không phải là bức tường, mà là những thứ bên trong. Ở thế kỉ thứ 18 Những quan sát cơ bản về động vật nguyên sinh được thực hiện bởi nhà tự nhiên học nghiệp dư người Đức Martin Ledermüller. Tuy nhiên, trong thời kỳ này, thông tin mới về tế bào được tích lũy chậm và trong lĩnh vực động vật học cũng chậm hơn so với thực vật học, vì thành tế bào thực sự, vốn là đối tượng nghiên cứu chính, chỉ có đặc điểm của tế bào thực vật. Liên quan đến tế bào động vật, các nhà khoa học chưa dám áp dụng thuật ngữ này và đồng nhất chúng với tế bào thực vật.

Sau đó, khi kính hiển vi và công nghệ kính hiển vi được cải tiến, thông tin về tế bào động vật và thực vật cũng được tích lũy. Dần dần, những ý tưởng về tế bào như một sinh vật cơ bản được hình thành: sau này nhà sinh lý học người Đức Ernst von Brücke (1861) gọi tế bào là sinh vật cơ bản. Vào những năm 30 của thế kỷ 19, rất nhiều thông tin đã được tích lũy về hình thái tế bào và người ta xác định rằng tế bào chất và nhân là thành phần bắt buộc của nó.

· 1802, 1808: C. Brissot-Mirbe đã chứng minh được thực tế rằng tất cả các sinh vật thực vật đều được hình thành bởi các mô bao gồm các tế bào.

· 1809: J.B. Lamarck mở rộng ý tưởng về cấu trúc tế bào của Brissot-Mirbet cho động vật.

· 1825: J. Purkinė phát hiện ra nhân trong trứng chim.

· 1831: R. Brown lần đầu tiên mô tả nhân trong tế bào thực vật.

· 1833: R. Brown đi đến kết luận rằng nhân là một phần thiết yếu của tế bào thực vật.

· 1839: J. Purkinė phát hiện nguyên sinh chất(gr. người Protoss- đầu tiên và huyết tương tạo hình, tạo hình) - chất keo bán lỏng của tế bào.

· 1839: T. Schwann tóm tắt toàn bộ dữ liệu được tích lũy đến thời điểm này và xây dựng nên lý thuyết tế bào.

· 1858: R. Virchow chứng minh rằng mọi tế bào đều được hình thành từ các tế bào khác bằng cách phân chia.

· 1866: Haeckel xác định rằng việc bảo tồn và truyền đạt các đặc điểm di truyền được thực hiện bởi nhân.

· 1866-1898: Mô tả các thành phần chính của một tế bào có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi quang học. Tế bào học mang tính chất của một khoa học thực nghiệm.

· 1872: Giáo sư Đại học Dorpat (Tartus) E. Russov,

· 1874: Nhà thực vật học người Nga I.D. Chistykov là người đầu tiên quan sát thấy sự phân chia tế bào.

· 1878: W. Fleming đưa ra thuật ngữ “nguyên phân” và mô tả các giai đoạn phân chia tế bào.

· 1884: V. Roux, O. Hertwig, E. Strassburger đưa ra thuyết di truyền hạt nhân, theo đó thông tin về đặc điểm di truyền của tế bào được chứa đựng trong nhân.

· 1888: E. Strasburger xác lập hiện tượng giảm số lượng nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân.

· 1900: Tiếp theo sự ra đời của di truyền học là sự phát triển của di truyền học tế bào, nghiên cứu hành vi của nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia và thụ tinh.

· 1946: Việc sử dụng kính hiển vi điện tử bắt đầu được áp dụng trong sinh học, giúp nghiên cứu cấu trúc siêu tế bào của tế bào.

Tế bào học - một ngành khoa học nghiên cứu cấu trúc, thành phần hóa học và chức năng của tế bào, sự sinh sản, phát triển và tương tác của chúng trong một sinh vật đa bào.

Chủ đề tế bào học- Tế bào của sinh vật nhân sơ và nhân thực đơn bào và đa bào.

Mục tiêu của tế bào học:

1. Nghiên cứu cấu trúc, chức năng của tế bào và các thành phần của chúng (màng, bào quan, thể vùi, nhân).

2. Nghiên cứu thành phần hóa học của tế bào, các phản ứng sinh hóa xảy ra trong tế bào.

3. Nghiên cứu mối quan hệ giữa các tế bào của cơ thể đa bào.

4. Nghiên cứu sự phân chia tế bào.

5. Nghiên cứu khả năng thích ứng của tế bào với những thay đổi của môi trường.

Để giải quyết các vấn đề về tế bào học, nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng.

Phương pháp kính hiển vi: cho phép bạn nghiên cứu cấu trúc của tế bào và các thành phần của nó bằng kính hiển vi (ánh sáng, độ tương phản pha, huỳnh quang, tia cực tím, điện tử); kính hiển vi ánh sáng dựa trên dòng ánh sáng; nghiên cứu tế bào và cấu trúc lớn của chúng; kính hiển vi điện tử - nghiên cứu các cấu trúc nhỏ (màng, ribosome, v.v.) trong chùm electron có bước sóng ngắn hơn bước sóng của ánh sáng khả kiến. Kính hiển vi tương phản pha là phương pháp thu được hình ảnh trong kính hiển vi quang học, trong đó sự dịch pha của sóng điện từ được chuyển thành độ tương phản cường độ. Kính hiển vi tương phản pha được phát minh bởi Fritz Zernike và ông đã nhận được giải thưởng Nobel năm 1953. Được thiết kế để nghiên cứu các vật thể sống, không màu.

Cyto- Và phương pháp mô hóa học- dựa trên tác động chọn lọc của thuốc thử và thuốc nhuộm đối với một số chất của tế bào chất; được sử dụng để thiết lập thành phần hóa học và định vị các thành phần khác nhau (protein, DNA, RNA, lipid, v.v.) trong tế bào.

Phương pháp mô học là một phương pháp chuẩn bị vi mẫu từ các mô và cơ quan bản địa và cố định. Vật liệu tự nhiên được đông lạnh và vật thể cố định trải qua các giai đoạn nén và nhúng vào parafin. Sau đó, các phần được chuẩn bị từ vật liệu đang được kiểm tra, nhuộm màu và nhúng vào nhựa thơm Canada.

Phương pháp sinh hóa giúp nghiên cứu thành phần hóa học của tế bào và các phản ứng sinh hóa xảy ra trong chúng.

Phương pháp ly tâm vi sai (phân đoạn): dựa trên tốc độ lắng khác nhau của các thành phần tế bào; đầu tiên, các tế bào bị phá hủy thành một khối đồng nhất (đồng nhất), được chuyển vào ống nghiệm bằng dung dịch sucrose hoặc Caesium clorua và được ly tâm; cô lập các thành phần riêng lẻ của tế bào (ty thể, ribosome, v.v.) để nghiên cứu tiếp theo bằng các phương pháp khác.

Phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X: Sau khi đưa các nguyên tử kim loại vào tế bào, người ta nghiên cứu cấu hình không gian (sự sắp xếp không gian của các nguyên tử và nhóm nguyên tử) và một số tính chất vật lý của các đại phân tử (protein, DNA).

Phương pháp chụp X quang tự động- đưa các đồng vị phóng xạ (được dán nhãn) vào tế bào - thường là các đồng vị của hydro (3 H), cacbon (14 C) và phốt pho (32 P); Các phân tử đang được nghiên cứu được phát hiện bằng nhãn phóng xạ sử dụng máy đếm hạt phóng xạ hoặc bằng khả năng phơi sáng phim ảnh, sau đó nghiên cứu sự đưa chúng vào các chất do tế bào tổng hợp; cho phép bạn nghiên cứu các quá trình tổng hợp ma trận và phân chia tế bào.

Phương pháp quay phim và chụp ảnh tua nhanh thời gian cho phép bạn theo dõi và ghi lại quá trình phân chia tế bào thông qua kính hiển vi ánh sáng mạnh mẽ.

Phương pháp vi phẫu- tác động phẫu thuật lên tế bào: loại bỏ hoặc cấy ghép các thành phần tế bào (bào quan, nhân) từ tế bào này sang tế bào khác để nghiên cứu chức năng của chúng, tiêm vi mô các chất khác nhau, v.v.

Phương pháp nuôi cấy tế bào- nuôi cấy từng tế bào của sinh vật đa bào trên môi trường dinh dưỡng trong điều kiện vô trùng; giúp nghiên cứu sự phân chia, biệt hóa và chuyên môn hóa của tế bào, để thu được dòng vô tính của sinh vật thực vật.

Kiến thức cơ bản về tổ chức hóa học và cấu trúc, nguyên tắc hoạt động và cơ chế phát triển tế bào là vô cùng quan trọng để hiểu được những đặc điểm tương tự vốn có trong các sinh vật phức tạp của thực vật, động vật và con người. Sự phát triển của phương pháp IVF là một ví dụ về ứng dụng thực tế kiến ​​thức tế bào học.

Tế bào học (từ Cyto... và...Logia

Sự phát triển của tế bào học hiện đại. Từ những năm 50 Thế kỷ 20 C. đã bước vào giai đoạn phát triển hiện đại. Sự phát triển của các phương pháp nghiên cứu mới và thành công của các ngành liên quan đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của sinh học và làm mờ đi ranh giới rõ ràng giữa sinh học, hóa sinh, lý sinh và sinh học phân tử. Việc sử dụng kính hiển vi điện tử (độ phân giải của nó đạt 2-4 Å, giới hạn độ phân giải của kính hiển vi ánh sáng là khoảng 2000 Å) đã dẫn đến việc tạo ra hình thái tế bào dưới kính hiển vi và đưa nghiên cứu trực quan về cấu trúc tế bào đến gần hơn với cấp độ phân tử. Các chi tiết chưa biết trước đây về cấu trúc của các bào quan tế bào và cấu trúc hạt nhân được phát hiện trước đó đã được phát hiện; Các thành phần siêu vi mới của tế bào đã được phát hiện: màng sinh chất, hay tế bào, ngăn cách tế bào với môi trường, mạng lưới nội chất (mạng lưới), ribosome (tiến hành tổng hợp protein), lysosome (chứa enzyme thủy phân), peroxisome (chứa enzyme catalase và uricase), vi ống và vi sợi (có vai trò duy trì hình dạng và đảm bảo tính di động của các cấu trúc tế bào); Dictyosome, thành phần của phức hợp Golgi, được tìm thấy trong tế bào thực vật. Cùng với cấu trúc tế bào nói chung, các yếu tố siêu vi và đặc điểm vốn có của các tế bào chuyên biệt cũng được bộc lộ. Kính hiển vi điện tử đã cho thấy tầm quan trọng đặc biệt của cấu trúc màng trong việc xây dựng các thành phần tế bào khác nhau. Các nghiên cứu dưới kính hiển vi đã cho phép phân chia tất cả các tế bào đã biết (và theo đó là tất cả các sinh vật) thành 2 nhóm: sinh vật nhân chuẩn (tế bào mô của tất cả các sinh vật đa bào và động vật và thực vật đơn bào) và sinh vật nhân sơ (vi khuẩn, tảo xanh lam, xạ khuẩn và rickettsia ). Prokaryote - tế bào nguyên thủy - khác với sinh vật nhân chuẩn ở chỗ không có nhân điển hình; chúng thiếu nucleolus, màng nhân, nhiễm sắc thể điển hình, ty thể và phức hợp Golgi.

Cải tiến các phương pháp phân lập thành phần tế bào, sử dụng các phương pháp hóa sinh phân tích và sinh hóa động liên quan đến nhiệm vụ tế bào học (tiền chất đánh dấu đồng vị phóng xạ, chụp X quang tự động, hóa học định lượng tế bào bằng phương pháp đo quang tế bào, phát triển phương pháp hóa học tế bào cho kính hiển vi điện tử, sử dụng kháng thể đánh dấu fluorochromes để phát hiện định vị dưới kính hiển vi huỳnh quang của từng protein; phương pháp lai trên các phần và vết bẩn DNA và RNA phóng xạ để xác định axit nucleic của tế bào, v.v.) dẫn đến việc tinh chỉnh địa hình hóa học của tế bào và giải mã ý nghĩa chức năng và vai trò sinh hóa của tế bào. nhiều thành phần của tế bào. Điều này đòi hỏi sự kết hợp rộng rãi giữa công việc trong lĩnh vực màu sắc với công việc về hóa sinh, lý sinh và sinh học phân tử. Đối với việc nghiên cứu các chức năng di truyền của tế bào, việc phát hiện ra hàm lượng DNA không chỉ trong nhân mà còn trong các thành phần tế bào chất của tế bào - ty thể, lục lạp và theo một số dữ liệu, trong cơ thể cơ bản, có tầm quan trọng rất lớn. Để đánh giá vai trò của bộ máy gen hạt nhân và tế bào chất trong việc xác định các đặc tính di truyền của tế bào, người ta sử dụng phương pháp cấy ghép nhân và ty thể. Lai tế bào soma đang trở thành một phương pháp đầy hứa hẹn để nghiên cứu thành phần gen của từng nhiễm sắc thể (xem Di truyền tế bào soma). Người ta đã xác định rằng sự xâm nhập của các chất vào tế bào và các cơ quan của tế bào được thực hiện bằng các hệ thống vận chuyển đặc biệt đảm bảo tính thấm của màng sinh học. Các nghiên cứu về kính hiển vi điện tử, sinh hóa và di truyền đã làm tăng số lượng người ủng hộ giả thuyết về nguồn gốc cộng sinh (xem Sự cộng sinh) của ty thể và lục lạp, được đưa ra vào cuối thế kỷ 19.

Nhiệm vụ chính của khoa học màu sắc hiện đại là nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc kính hiển vi và vi mô cũng như tổ chức hóa học của tế bào; chức năng của cấu trúc tế bào và sự tương tác của chúng; phương pháp thâm nhập các chất vào tế bào, giải phóng chúng khỏi tế bào và vai trò của màng trong các quá trình này; phản ứng của tế bào đối với các kích thích thần kinh và thể dịch của sinh vật vĩ mô và các kích thích của môi trường; nhận thức và dẫn truyền kích thích; tương tác giữa các tế bào; phản ứng của tế bào trước những ảnh hưởng có hại; sửa chữa hư hỏng và thích ứng với các yếu tố môi trường, tác nhân gây hư hỏng; sinh sản của tế bào và cấu trúc tế bào; biến đổi tế bào trong quá trình chuyên môn hóa hình thái sinh lý (biệt hóa); bộ máy di truyền hạt nhân và tế bào chất của tế bào, những thay đổi của nó trong các bệnh di truyền; mối quan hệ giữa tế bào và virus; chuyển đổi tế bào bình thường thành tế bào ung thư (ác tính); quá trình hành vi của tế bào; nguồn gốc và sự tiến hóa của hệ thống tế bào. Cùng với việc giải quyết các vấn đề lý thuyết, C. còn tham gia giải quyết một số vấn đề quan trọng về sinh học, y tế, nông nghiệp. các vấn đề. Tùy thuộc vào đối tượng và phương pháp nghiên cứu, một số phần của tế bào học được phát triển: di truyền học tế bào, nhân hệ thống, sinh thái học tế bào, tế bào học bức xạ, tế bào học ung thư, tế bào học miễn dịch, v.v..

Ở Liên Xô có các tổ chức nghiên cứu tế bào học đặc biệt: Viện Tế bào học của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, Viện Tế bào học và Di truyền học thuộc Chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, Viện Di truyền học và Tế bào học của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô. BSSR. Trong nhiều lĩnh vực sinh học, y tế và nông nghiệp khác. Các tổ chức khoa học có phòng thí nghiệm tế bào học đặc biệt. Công việc về màu sắc được điều phối tại Liên Xô bởi Hội đồng khoa học về các vấn đề màu sắc tại Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô. Các tạp chí “Tế bào học” (Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô) và “Tế bào học và Di truyền học” (Viện Hàn lâm Khoa học Ukraine) được xuất bản. Các công trình tế bào học được công bố trên các tạp chí trong các ngành liên quan. Hơn 40 tạp chí tế bào học được xuất bản trên khắp thế giới. Sách gồm nhiều ấn phẩm quốc tế được xuất bản định kỳ: protoplasmatology (“Protoplasmatologia”) (Vienna) và đánh giá quốc tế về tế bào học (“Tạp chí quốc tế về tế bào học”) (New York). Có Hiệp hội Sinh học Tế bào Quốc tế thường xuyên triệu tập các hội nghị tế bào học. Tổ chức Nghiên cứu Tế bào Quốc tế và Tổ chức Sinh học Tế bào Châu Âu thành lập các nhóm làm việc về các vấn đề của từng tế bào, tổ chức các khóa học về các vấn đề tế bào quan trọng và nghiên cứu các kỹ thuật cũng như đảm bảo trao đổi thông tin. Tại các trường đại học ở Liên Xô, một khóa học về màu sắc nói chung được giảng dạy tại các khoa sinh học và sinh học-đất. Nhiều trường đại học cung cấp các khóa học chuyên ngành về các vấn đề khác nhau về màu sắc. Ngoài ra, màu sắc còn được đưa vào các khóa học về mô học động vật, giải phẫu thực vật,. phôi học, sinh vật học, vi khuẩn học, sinh lý học, giải phẫu bệnh lý, được đọc trong các trường nông nghiệp, sư phạm và y tế. Xem thêm Nghệ thuật. Lồng và thắp sáng. với cô ấy.

Lít.: Katsnelson Z. S., Lý thuyết tế bào trong quá trình phát triển lịch sử của nó, L., 1963; Hướng dẫn tế bào học, tập 1-2, M. - L., 1965-66; De Robertis E., Novinsky V., Saez F., Sinh học tế bào, trans. từ tiếng Anh, M., 1973; Brown W. V., Bertke E. M., Sách giáo khoa tế bào học, Saint Louis, 1969; Hirsch G. S., Ruska H., Sitte P., Grundlagen der Cytologie, Jena, 1973.

V. Vâng.

Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô. - M.: Bách khoa toàn thư Liên Xô. 1969-1978 .

từ đồng nghĩa:

Xem "Tế bào học" là gì trong các từ điển khác:

Tế bào học… Sách tham khảo từ điển chính tả

- (từ tế bào... và...logy) khoa học về tế bào. Nghiên cứu cấu trúc và chức năng của tế bào, sự kết nối và mối quan hệ của chúng trong các cơ quan và mô của sinh vật đa bào cũng như sinh vật đơn bào. Nghiên cứu tế bào như đơn vị cấu trúc quan trọng nhất của sinh vật sống, tế bào học... ... Từ điển bách khoa lớn

Trong khoa học hiện đại, một vai trò quan trọng được đảm nhận bởi các ngành học mới, trẻ đã hình thành thành các bộ phận độc lập trong thế kỷ trước và thậm chí cả sau đó. Những gì trước đây không có sẵn cho nghiên cứu thì giờ đây đã trở nên sẵn có nhờ những cải tiến kỹ thuật và phương pháp khoa học hiện đại, cho phép thu được kết quả mới một cách thường xuyên. Chúng tôi liên tục nghe trên các phương tiện truyền thông về những khám phá mới trong lĩnh vực sinh học, đặc biệt là di truyền và tế bào học; những ngành liên quan này hiện đang thực sự phát triển và nhiều dự án khoa học đầy tham vọng liên tục cung cấp dữ liệu mới để phân tích.

Một trong những ngành học mới cực kỳ hứa hẹn là tế bào học, khoa học về tế bào. Tế bào học hiện đại là một khoa học phức tạp. Nó có mối liên hệ chặt chẽ nhất với các ngành khoa học sinh học khác, chẳng hạn như với thực vật học, động vật học, sinh lý học, nghiên cứu về sự tiến hóa của thế giới hữu cơ, cũng như với sinh học phân tử, hóa học, vật lý và toán học. Tế bào học là một trong những ngành khoa học sinh học tương đối trẻ, tuổi đời của nó khoảng 100 năm, mặc dù khái niệm về tế bào đã được các nhà khoa học đưa vào sử dụng sớm hơn nhiều.

Một động lực mạnh mẽ cho sự phát triển của tế bào học là sự phát triển và cải tiến các thiết bị, dụng cụ và dụng cụ nghiên cứu. Kính hiển vi điện tử và khả năng của máy tính hiện đại, cùng với các phương pháp hóa học, đã cung cấp những vật liệu mới cho nghiên cứu trong những năm gần đây.

Tế bào học như một khoa học, sự hình thành và nhiệm vụ của nó

Tế bào học (từ tiếng Hy Lạp κύτος - sự hình thành giống bong bóng và λόγος - từ, khoa học) là một nhánh của sinh học, khoa học về tế bào, đơn vị cấu trúc của mọi sinh vật sống, có nhiệm vụ nghiên cứu cấu trúc, tính chất và hoạt động của một tế bào sống

Việc nghiên cứu các cấu trúc nhỏ nhất của các sinh vật sống chỉ có thể thực hiện được sau khi phát minh ra kính hiển vi - vào thế kỷ 17. Thuật ngữ “tế bào” lần đầu tiên được đề xuất vào năm 1665 bởi nhà tự nhiên học người Anh Robert Hooke (1635–1703) để mô tả cấu trúc tế bào của một phần nút chai được quan sát dưới kính hiển vi. Kiểm tra những phần mỏng của nút chai khô, ông phát hiện ra rằng chúng “gồm nhiều hộp”. Hooke gọi mỗi chiếc hộp này là một ô (“buồng”).” Năm 1674, nhà khoa học người Hà Lan Antonie van Leeuwenhoek phát hiện ra rằng chất bên trong tế bào được tổ chức theo một cách nhất định.

Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của tế bào học chỉ bắt đầu vào nửa sau thế kỷ 19. khi kính hiển vi phát triển và cải tiến. Năm 1831, R. Brown chứng minh được sự tồn tại của nhân trong tế bào, nhưng không đánh giá hết tầm quan trọng của phát hiện này. Ngay sau phát hiện của Brown, một số nhà khoa học đã bị thuyết phục rằng nhân được ngâm trong nguyên sinh chất bán lỏng lấp đầy tế bào. Ban đầu, đơn vị cơ bản của cấu trúc sinh học được coi là sợi. Tuy nhiên, đã vào đầu thế kỷ 19. Hầu hết mọi người bắt đầu nhận ra một cấu trúc gọi là túi, giọt hoặc tế bào là thành phần không thể thiếu của các mô thực vật và động vật. Năm 1838–1839 Các nhà khoa học Đức M. Schleiden (1804–1881) và T. Schwann (1810–1882) gần như đồng thời đưa ra ý tưởng về cấu trúc tế bào. Tuyên bố rằng tất cả các mô của động vật và thực vật đều được cấu tạo từ tế bào là bản chất thuyết tế bào. Schwann đặt ra thuật ngữ "lý thuyết tế bào" và giới thiệu lý thuyết này với cộng đồng khoa học.

Theo lý thuyết tế bào, tất cả thực vật và động vật đều bao gồm các đơn vị giống nhau - tế bào, mỗi tế bào có tất cả các đặc tính của một sinh vật sống. Lý thuyết này đã trở thành nền tảng của mọi tư duy sinh học hiện đại. Vào cuối thế kỷ 19. Sự chú ý chính của các nhà tế bào học hướng đến việc nghiên cứu chi tiết về cấu trúc của tế bào, quá trình phân chia và làm sáng tỏ vai trò của chúng. Lúc đầu, khi nghiên cứu chi tiết cấu trúc tế bào, người ta chủ yếu dựa vào việc kiểm tra trực quan vật thể chết hơn là vật thể sống. Cần có các phương pháp để có thể bảo tồn nguyên sinh chất mà không làm hỏng nó, tạo ra các phần mô đủ mỏng đi qua các thành phần tế bào và cũng có thể nhuộm các phần để tiết lộ chi tiết về cấu trúc tế bào. Những phương pháp như vậy đã được tạo ra và cải tiến trong suốt nửa sau thế kỷ 19.

Khái niệm này có tầm quan trọng cơ bản cho sự phát triển hơn nữa của lý thuyết tế bào tính liên tục di truyền của tế bào.Đầu tiên, các nhà thực vật học và sau đó là các nhà động vật học (sau khi làm rõ những mâu thuẫn trong dữ liệu thu được từ việc nghiên cứu các quá trình bệnh lý nhất định) đã nhận ra rằng các tế bào chỉ phát sinh do sự phân chia của các tế bào đã tồn tại. Năm 1858, R. Virchow đã xây dựng quy luật về tính liên tục di truyền trong câu cách ngôn “Omnis cellula e cellula” (“Mỗi tế bào là một tế bào”). Khi vai trò của nhân trong quá trình phân chia tế bào được xác lập, W. Flemming (1882) đã diễn giải câu cách ngôn này bằng cách tuyên bố: “Hạt nhân Omni e nucleo” (“Mỗi hạt nhân đều đến từ nhân”). Một trong những khám phá quan trọng đầu tiên trong nghiên cứu hạt nhân là phát hiện ra các sợi có màu sắc đậm trong đó, được gọi là chất nhiễm sắc. Các nghiên cứu sau đó cho thấy rằng trong quá trình phân chia tế bào, các sợi này được tập hợp thành các cơ thể riêng biệt - nhiễm sắc thể, rằng số lượng nhiễm sắc thể là không đổi đối với mỗi loài và trong quá trình phân chia tế bào hay nguyên phân, mỗi nhiễm sắc thể được chia thành hai, do đó mỗi tế bào nhận được số lượng nhiễm sắc thể đặc trưng cho loài đó.

Vì vậy, ngay cả trước khi kết thúc thế kỷ 19. hai kết luận quan trọng đã đạt được. Một là tính di truyền là kết quả của tính liên tục di truyền của các tế bào được cung cấp bởi sự phân chia tế bào. Một điều nữa là có một cơ chế truyền các đặc điểm di truyền nằm trong nhân, hay chính xác hơn là ở nhiễm sắc thể. Người ta phát hiện ra rằng, nhờ sự phân chia nghiêm ngặt theo chiều dọc của nhiễm sắc thể, các tế bào con nhận được cấu trúc di truyền giống hệt (cả về chất lượng và số lượng) như tế bào ban đầu mà chúng bắt nguồn.

Giai đoạn thứ hai trong quá trình phát triển tế bào học bắt đầu vào những năm 1900, khi quy luật di truyền, được phát hiện bởi nhà khoa học người Áo G.I. Mendel trở lại thế kỷ 19. Vào thời điểm này, một chuyên ngành riêng biệt đã xuất hiện từ tế bào học - di truyền học, khoa học về tính di truyền và tính biến đổi, nghiên cứu cơ chế di truyền và gen với vai trò là vật mang thông tin di truyền có trong tế bào. Cơ sở của di truyền học là thuyết di truyền nhiễm sắc thể- lý thuyết theo đó các nhiễm sắc thể chứa trong nhân tế bào là vật mang gen và đại diện cho cơ sở vật chất của di truyền, tức là. tính liên tục của các đặc tính của sinh vật qua một số thế hệ được xác định bởi tính liên tục của nhiễm sắc thể của chúng.

Các kỹ thuật mới, đặc biệt là kính hiển vi điện tử, việc sử dụng đồng vị phóng xạ và ly tâm tốc độ cao, xuất hiện sau những năm 1940, cho phép đạt được những tiến bộ lớn hơn nữa trong nghiên cứu cấu trúc tế bào. Hiện nay, các phương pháp tế bào học đang được sử dụng tích cực trong nhân giống cây trồng và y học - ví dụ, trong nghiên cứu các khối u ác tính và các bệnh di truyền.

Nguyên tắc cơ bản của lý thuyết tế bào

Năm 1838-1839 Theodor Schwann và nhà thực vật học người Đức Matthias Schleiden đã xây dựng các nguyên tắc cơ bản của lý thuyết tế bào:

1. Tế bào là một đơn vị cấu trúc. Tất cả các sinh vật sống bao gồm các tế bào và các dẫn xuất của chúng. Các tế bào của tất cả các sinh vật đều tương đồng.

2. Tế bào là một đơn vị chức năng. Các chức năng của toàn bộ sinh vật được phân bổ giữa các tế bào của nó. Hoạt động tổng thể của cơ thể là tổng hoạt động sống của từng tế bào.

3. Tế bào là đơn vị sinh trưởng và phát triển. Sự sinh trưởng và phát triển của mọi sinh vật đều dựa trên sự hình thành tế bào.

Lý thuyết tế bào Schwann–Schleiden là một trong những khám phá khoa học vĩ đại nhất của thế kỷ 19. Đồng thời, Schwann và Schleiden chỉ coi tế bào là một thành phần cần thiết của mô của các sinh vật đa bào. Câu hỏi về nguồn gốc của tế bào vẫn chưa được giải quyết (Schwann và Schleiden tin rằng các tế bào mới được hình thành do sự hình thành tự phát từ vật chất sống). Chỉ có bác sĩ người Đức Rudolf Virchow (1858-1859) mới chứng minh được rằng mọi tế bào đều xuất phát từ một tế bào. Vào cuối thế kỷ 19. Ý tưởng về cấp độ tế bào của tổ chức sự sống cuối cùng đã được hình thành. Nhà sinh vật học người Đức Hans Driesch (1891) đã chứng minh rằng tế bào không phải là một sinh vật cơ bản mà là một hệ thống sinh học cơ bản. Dần dần, một ngành khoa học đặc biệt về tế bào đang được hình thành - tế bào học.

Sự phát triển hơn nữa của tế bào học trong thế kỷ 20. liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của các phương pháp hiện đại để nghiên cứu tế bào: kính hiển vi điện tử, phương pháp sinh hóa và sinh lý, phương pháp công nghệ sinh học, công nghệ máy tính và các lĩnh vực khoa học tự nhiên khác. Tế bào học hiện đại nghiên cứu cấu trúc và chức năng của tế bào, sự trao đổi chất trong tế bào, mối quan hệ của tế bào với môi trường bên ngoài, nguồn gốc của tế bào trong quá trình phát sinh và phát sinh tế bào, các mô hình biệt hóa tế bào.
Hiện nay, định nghĩa sau đây của một ô được chấp nhận. Tế bào là một hệ thống sinh học cơ bản có tất cả các đặc tính và dấu hiệu của sự sống. Tế bào là đơn vị cấu trúc, chức năng và sự phát triển của sinh vật.

Sự thống nhất và đa dạng của các loại tế bào

Có hai loại tế bào hình thái chính khác nhau về cách tổ chức bộ máy di truyền: tế bào nhân chuẩn và tế bào nhân sơ. Đổi lại, theo phương pháp dinh dưỡng, hai loại tế bào nhân chuẩn chính được phân biệt: động vật (dị dưỡng) và thực vật (tự dưỡng). Một tế bào nhân chuẩn bao gồm ba thành phần cấu trúc chính: nhân, plasmalemma và tế bào chất. Tế bào nhân chuẩn khác với các loại tế bào khác chủ yếu ở sự hiện diện của nhân. Nhân là nơi lưu trữ, tái tạo và thực hiện ban đầu thông tin di truyền. Hạt nhân bao gồm vỏ hạt nhân, chất nhiễm sắc, nucleolus và ma trận hạt nhân.

Plasmalemma (màng sinh chất) là một màng sinh học bao phủ toàn bộ tế bào và ngăn cách các chất sống của nó với môi trường bên ngoài. Nhiều loại màng tế bào (thành tế bào) thường nằm trên đỉnh của plasmalemma. Ở tế bào động vật, thành tế bào thường không có. Tế bào chất là một phần của tế bào sống (protoplast) không có màng sinh chất và nhân. Tế bào chất được phân chia theo không gian thành các vùng chức năng (ngăn) trong đó các quá trình khác nhau xảy ra. Thành phần của tế bào chất bao gồm: ma trận tế bào chất, bộ xương tế bào, bào quan và thể vùi (đôi khi thể vùi và nội dung của không bào không được coi là chất sống của tế bào chất). Tất cả các bào quan của tế bào được chia thành không màng, màng đơn và màng kép. Thay vì thuật ngữ “bào quan”, thuật ngữ “bào quan” đã lỗi thời thường được sử dụng.

Các bào quan không có màng của tế bào nhân chuẩn bao gồm các bào quan không có màng kín riêng, đó là: ribosome và các bào quan được xây dựng trên cơ sở các vi ống tubulin - trung tâm tế bào (trung tâm) và các bào quan vận động (tàu và lông mao). Trong tế bào của hầu hết các sinh vật đơn bào và đại đa số thực vật bậc cao (trên cạn), trung thể không có.

Các bào quan màng đơn bao gồm: mạng lưới nội chất, bộ máy Golgi, lysosome, peroxisomes, spherosome, không bào và một số loại khác. Tất cả các bào quan đơn màng được kết nối với nhau thành một hệ thống không bào duy nhất của tế bào. Lysosome thực sự không được tìm thấy trong tế bào thực vật. Đồng thời, tế bào động vật thiếu không bào thực sự.

Các bào quan có màng kép bao gồm ty thể và lạp thể. Những bào quan này có tính chất bán tự động vì chúng có DNA và bộ máy tổng hợp protein riêng. Ty thể được tìm thấy ở hầu hết các tế bào nhân chuẩn. Plastid chỉ được tìm thấy trong tế bào thực vật.
Tế bào nhân sơ không có nhân hình thành - các chức năng của nó được thực hiện bởi một nucleoid, bao gồm nhiễm sắc thể vòng. Trong tế bào nhân sơ không có trung tử, cũng như các bào quan màng đơn và màng kép - chức năng của chúng được thực hiện bởi mesosome (sự xâm lấn của plasmalemma). Ribosome, bào quan vận động và màng tế bào nhân sơ có cấu trúc đặc biệt.