Клетка - элементарная единица живого

Представление о клетке как о самостоятельной жизнедеятельной единице было дано ещё в работах Шванна.

Рудольф Вирхов: "Клетка есть последний морфологический элемент всех живых тел, и мы не имеем права искать настоящей жизнедеятельности вне её" (1858).

В популярной литературе клетку часто называют "атомом жизни", "квантом жизни", подчеркивая тем самым, что клетка - наименьшая единица живого, вне которой жизни нет.

Ф. Энгельс: "Жизнь - это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой..."

М.В. Волькенштейн (1965): "Живые организмы представляют собой открытые (т.е. обменивающиеся с окружающей средой веществом и энергией), саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, важнейшими функционирующими веществами которых являются белки и нуклеиновые кислоты". Живому свойствен ряд совокупных признаков: способность к воспроизведению (репродукции), использование и трансформация энергии, метаболизм, чувствительность, изменчивость. И все эти признаки можно обнаружить на клеточном уровне. В то же время компоненты клетки нельзя считать живыми, т.к. каждый из них обладает не всеми свойствами живого. Отсюда выходит, что клетка - наименьшая единица живого.

Клетки прокариотов и эукариотов сильно отличаются, но в то же время имеют много общего, что позволяет отнести их к одной, клеточной, системе организации живого и сформулировать понятие "клетка". Клетка - ограниченная активной мембраной, упорядоченная, структурированная система биополимеров (белков, НК) и их макромолекулярных комплексов, участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов, осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системы в целом.

Одно время некоторые учёные утверждали, что существуют межклеточные, промежуточные вещества, обладающие свойствами живого. Однако было показано, что межклеточные вещества (основное вещество и волокна соединительной ткани) представляют собой не самостоятельные образования, а продукты активности отдельных групп клеток.

Другие возражения касались того, что часто у животных кроме отдельных клеток встречаются так называемые симпласты и синцитии (соклетия), а у растительных - плазмодии. По морфологическому описанию - это крупные цитоплазматические образования со множеством ядер, не разделённые на отдельные клеточные территории. Примерами таких симпластов могут быть мышечные волокна позвоночных или эпидермис у ленточных червей, а также плазмодии у низших грибов миксомицетов. Однако если проследить за развитием таких "неклеточных" форм, то легко убедиться в том, что они возникают вторично за счёт слияния отдельных клеток или же в результате деления одних ядер без цитотомии (разделения цитоплазмы).

Гомологичность клеток

Термин "гомологичность" означает сходство по коренным свойствам и отличие по второстепенным. Это обобщение сделано Т. Шванном. Гомологичность строения клеток наблюдается внутри каждого из типов клеток: прокариотическом и эукариотическом. Такое одновременное сходство строения и разнообразие форм определяются тем, что клеточные функции можно грубо подразделить на обязательные и факультативные. Обязательные - направленные на поддержание жизнеспособности самих клеток - осуществляются специальными внутриклеточными структурами (пример: плазмалемма). Одновременно видно разнообразие клеток и внутри одного многоклеточного организма (различия между клетками разных тканей). Другими словами, гомологичность в строении клеток определяется сходством общеклеточных функций, направленных на поддержание жизни самих клеток и на их размножение. Разнообразие же - результат функциональной специализации или следствие эволюционной приспособленности, изменчивости.

Клетка от клетки

Р. Вирхов: "Omnis cellula e cellula".

Шванн подчёркивал одинаковость принципа развития животных и растительных клеток. Это представление базировалось на выводах Шлейдена о том, что клетки могут образовываться из зернистой массы в недрах клеток заново (теория цитобластемы). Вирхов как противник идеи о самозарождении жизни настаивал на "преемственном размножении клеток". Размножение клеток прокариотических и эукариотических происходит только путём деления исходной клетки, которому предшествует воспроизведение её ген. материала (редупликация ДНК). Прокариотические клетки обычно делятся бинарным образом, простой перегородкой, без участия специальных аппаратов деления. У эукариотических клеток - митоз (или мейоз при образовании половых клеток): образуется специальный аппарат клеточного деления - клеточное веретено, с помощью которого хромосомы равномерно распределяются по дочерним клеткам. Другая форма клеточных делений - амитоз, или простое деление - может встречаться в ряде патологических случаев или при делении полиплоидных ядер.