4. Клетка от клетка
Формулировката на твърдението „Всяка клетка от клетка“ (Omniscellulaecellula) се свързва с името на известния учен Р. Вирхов. Т. Шван в своите обобщения подчертава сходството на принципа на развитие на клетките както при животните, така и при растенията. Тази идея се основава на заключенията на Шлайден, че клетките могат да се образуват отново от гранулирана маса в дълбините на клетките (теорията на цитобластемата). Р. Вирхов, като противник на идеята за спонтанното генериране на живот, настоява за "последователното възпроизвеждане на клетките". Днес афористичното определение, формулирано от Р. Вирхов, може да се счита за биологичен закон.Размножаването на прокариотни и еукариотни клетки става само чрез делене на оригиналната клетка, което се предхожда от възпроизвеждане на нейния генетичен материал (редупликация на ДНК).
В еукариотните клетки единственият пълен начин на делене е митозата (или мейозата по време на образуването на зародишни клетки). В този случай се образува специален апарат за клетъчно делене - клетъчно вретено, с помощта на което хромозомите, предварително удвоени на брой, се разпределят равномерно и точно в две дъщерни клетки. Този тип делене се наблюдава във всички еукариотни, както растителни, така и животински клетки.
Прокариотните клетки, които се делят по така наречения бинарен начин, също използват специален апарат за клетъчно делене, подобно на митотичния метод на еукариотното делене (виж по-долу).
Съвременната наука отхвърля други начини за образуване на клетки и увеличаване на броя им. Появилите се навремето описания на образуването на клетки от „неклетъчна жива материя“ се оказаха в най-добрия случай резултат от методологични недостатъци или дори грешки, а в най-лошия – плод на научна нечестност.
Едно време се смяташе, че клетките могатразмножават се чрез директно делене, чрез така нареченатаамитоза. Директно отделяне на клетъчното ядро и след това на цитоплазмата обаче се наблюдава само при някои реснички. В този случай само макронуклеусът се дели амитотично, докато генеративните микронуклеуси се делят изключително чрез митоза, последвано от клетъчно делене - цитотомия. Често появата на дву- или многоядрени клетки също се счита за резултат от амитотично ядрено делене. Въпреки това, появата на многоядрени клетки е или резултат от сливането на няколко клетки една с друга (гигантски многоядрени клетки на възпалителни тела, остеокласти и др.), Или резултат от нарушение на самия процес на цитотомия (виж по-долу).
5. Клетки и многоклетъчен организъм
Ролята на отделните клетки в многоклетъчния организъм е била подложена на многократни дискусии и критики и е претърпяла най-големи промени. Т. Шван си представи многостранната дейност на тялото като сбор от жизнената дейност на отделните клетки. Тази идея някога е била приета и разширена от R. Virchow и е наречена теория за "клетъчното състояние". Вирхов пише: „... всяко тяло, с какъвто и да е значителен обем, е устройство, подобно на социалното, където много отделни съществувания са поставени в зависимост едно от друго, но по такъв начин, че всяко от тях има своя собствена дейност и ако получи импулс за тази дейност от други части, то върши своята работа със собствените си сили“ (Virchow, 1859).
Наистина, без значение каква страна на дейността на целия организъм приемаме, независимо дали е реакция на дразнене или движение, имунни реакции, екскреция и много други, всяка от тях се осъществява от специализирани клетки. Клетката е единица за функциониранемногоклетъчен организъм. Но клетките са обединени във функционални системи, в тъкани и органи, които са във взаимна връзка помежду си. Следователно няма смисъл да се търсят основните органи или основни клетки в сложни организми. Многоклетъчните организми са сложни ансамбли от клетки, обединени в цялостни интегрирани системи от тъкани и органи, подчинени и свързани чрез междуклетъчни, хуморални и нервни форми на регулация. Затова говорим за организма като цяло. Специализацията на частите на един многоклетъчен организъм, сегментирането на неговите функции му дават големи възможности за приспособяване за размножаване на отделни индивиди, за запазване на вида.
В крайна сметка можем да кажем, че клетката в многоклетъчния организъм е единица на функциониране и развитие. В допълнение, основната основа на всички нормални и патологични реакции на целия организъм е клетката. Всъщност всички многобройни свойства и функции на тялото се изпълняват от клетките. Когато чужди протеини, като бактериални протеини, навлязат в тялото, се развива имунологична реакция. В същото време в кръвта се появяват протеини антитела, които се свързват с чужди протеини и ги инактивират. Тези антитела са продукти от синтетичната активност на определени клетки, плазмоцити. Но за да започнат плазмоцитите да произвеждат специфични антитела, е необходима работата и взаимодействието на редица специализирани лимфоцитни клетки и макрофаги. Друг пример, най-простият рефлекс, е слюноотделянето в отговор на представянето на храната. Тук се проявява много сложна верига от клетъчни функции: зрителните анализатори (клетки) предават сигнал до мозъчната кора, където се активират редица клетки, които предават сигнали към неврони, които изпращат сигнали до различни клетки на слюнчените жлези, където някои произвеждатпротеинова тайна, други отделят лигавична тайна, други, мускулести, свиващи се, изстискват тайната в каналите и след това в устната кухина. Такива вериги от последователни функционални действия на отделни групи клетки могат да бъдат проследени в много примери за функционалните функции на тялото.
Животът на нов организъм започва със зигота - клетка, получена от сливането на женска зародишна клетка (овоцит) със сперма. Когато зиготата се дели, възниква клетъчно потомство, което също се дели, увеличава броя си и придобива нови свойства, специализира се и се диференцира. Растежът на организма, увеличаването на неговата маса, е резултат от възпроизводството на клетките и резултат от производството на различни продукти от тях (например костни или хрущялни вещества).
И накрая, увреждането на клетките или промяната в техните свойства е в основата на развитието на всички болести без изключение. Тази разпоредба е формулирана за първи път от R. Virchow (1858) в известната му книга Cellular Pathology. Захарният диабет, широко разпространено заболяване на нашето време, може да служи като класически пример за клетъчната обусловеност на развитието на заболяването. Причината за него е недостатъчното функциониране само на една група клетки, така наречените В-клетки на Лангерхансовите острови в панкреаса. Тези клетки произвеждат хормона инсулин, който участва в регулирането на метаболизма на захарта в организма.
Всички тези примери показват значението на изучаването на структурата, свойствата и функциите на клетките за голямо разнообразие от биологични дисциплини и за медицината.