کشف و اکتشاف سلول هابه لطف اختراع میکروسکوپ و بهبود روش های تحقیق میکروسکوپی امکان پذیر شد.

رابرت هوک انگلیسی اولین کسی بود که در سال 1665 تقسیم بافت پوست بلوط چوب پنبه را به سلول ها (سلول ها) با استفاده از عدسی های ذره بین مشاهده کرد. اگرچه معلوم شد که او سلول ها (به معنای واقعی کلمه) را کشف نکرده است، بلکه فقط پوسته های بیرونی سلول های گیاهی را کشف کرده است. بعدها دنیای موجودات تک سلولی توسط A. Leeuwenhoek کشف شد. او اولین کسی بود که سلول های حیوانی (گلبول های قرمز) را دید. بعدها، سلول های حیوانی توسط F. Fontana توصیف شد، اما این مطالعات در آن زمان به مفهوم جهانی بودن ساختار سلولی منجر نشد، زیرا هیچ ایده روشنی از چیستی سلول وجود نداشت.

آر. هوک معتقد بود که سلول ها حفره یا منافذ بین الیاف گیاهی هستند. بعدها، M. Malpighi، N. Grew و F. Fontana، با مشاهده اشیاء گیاهی زیر میکروسکوپ، داده‌های R. Hooke را تأیید کردند و سلول‌ها را «حباب» نامیدند. A. Leeuwenhoek سهم قابل توجهی در توسعه مطالعات میکروسکوپی موجودات گیاهی و جانوری داشت. او داده های مشاهدات خود را در کتاب «اسرار طبیعت» منتشر کرد.

تصاویر این کتاب به وضوح ساختارهای سلولی موجودات گیاهی و جانوری را نشان می دهد. با این حال، A. Levenguk ساختارهای مورفولوژیکی توصیف شده را به عنوان سازندهای سلولی نشان نداد. تحقیق او تصادفی و غیر سیستماتیک بود. G. Link، G. Travenarius و K. Rudolf در آغاز قرن 19 با تحقیقات خود نشان دادند که سلول ها حفره نیستند، بلکه سازندهای مستقلی هستند که توسط دیوارها محدود شده اند. مشخص شد که سلول ها دارای محتویاتی هستند که پورکنژ آن را پروتوپلاسم نامید. R. Brown هسته را به عنوان بخشی دائمی از سلول ها توصیف کرد.

T. Schwann داده های ادبیات مربوط به ساختار سلولی گیاهان و حیوانات را تجزیه و تحلیل کرد و آنها را با تحقیقات خود مقایسه کرد و نتایج را در کار خود منتشر کرد. در آن، T. Schwann نشان داد که سلول ها واحدهای ساختاری زنده اولیه موجودات گیاهی و جانوری هستند. طرح ساختاری مشترکی دارند و به صورت واحد شکل گرفته اند. این تزها اساس نظریه سلولی شدند.

محققان قبل از فرموله کردن اصول CT برای مدت طولانی مشاهداتی از ساختار موجودات تک سلولی و چند سلولی را جمع آوری کرده اند. در این دوره بود که روش های مختلف تحقیقات نوری توسعه و بهبود یافتند.

سلول ها به تقسیم می شوند هسته ای (یوکاریوتی) و غیر هسته ای (پرکاریوتی).موجودات جانوری از سلول های یوکاریوتی ساخته می شوند. فقط گلبول های قرمز پستانداران (گلبول های قرمز) هسته ندارند. آنها آنها را در روند رشد خود از دست می دهند.

تعریف سلول بسته به دانش ساختار و عملکرد آنها تغییر کرده است.

تعریف 1

بر اساس داده های مدرن، سلول یک سیستم ساختاری منظم از پلیمرهای زیستی است که توسط یک پوسته فعال محدود شده است، که هسته و سیتوپلاسم را تشکیل می دهد، در یک مجموعه واحد از فرآیندهای متابولیک شرکت می کند و حفظ و تولید مثل سیستم را به عنوان یک کل تضمین می کند.

نظریه سلولی یک ایده کلی از ساختار سلول به عنوان یک واحد زنده، تولید مثل سلول ها و نقش آنها در تشکیل موجودات چند سلولی است.

پیشرفت در مطالعه سلول ها با توسعه میکروسکوپ در قرن نوزدهم مرتبط است. در آن زمان، ایده ساختار سلول تغییر کرد: نه غشای سلولی، بلکه محتویات آن - پروتوپلاسم - به عنوان اساس سلول در نظر گرفته شد. در همان زمان، هسته به عنوان عنصر دائمی سلول کشف شد.

اطلاعات در مورد ساختار ظریف و رشد بافت ها و سلول ها امکان تعمیم را فراهم کرد. چنین تعمیم در سال 1839 توسط زیست شناس آلمانی T. Schwann در قالب نظریه سلولی که او فرموله کرد، انجام شد. او استدلال کرد که سلول‌های حیوانات و گیاهان اساساً شبیه هم هستند. این ایده ها توسط آسیب شناس آلمانی R. Virchow توسعه و تعمیم داده شد. او یک نکته مهم را مطرح کرد و آن این بود که سلول ها تنها از طریق تولید مثل از سلول ها به وجود می آیند.

اصول اولیه تئوری سلولی

تی شواندر سال 1839، در کار خود "مطالعات میکروسکوپی در مورد مطابقت در ساختار و رشد حیوانات و گیاهان"، او اصول اولیه نظریه سلول را فرموله کرد (بعدها آنها بیش از یک بار اصلاح و تکمیل شدند.

نظریه سلولی شامل موارد زیر است:

• سلول واحد اساسی ساختار، رشد و عملکرد همه موجودات زنده، کوچکترین واحد موجودات زنده است.
• سلول های همه موجودات از نظر ساختار شیمیایی همولوگ (مشابه) (همسان) هستند، مظاهر اصلی فرآیندهای زندگی و متابولیسم.
• سلول ها با تقسیم تکثیر می شوند - یک سلول جدید در نتیجه تقسیم سلول اصلی (مادر) تشکیل می شود.
• در موجودات پیچیده چند سلولی، سلول ها در عملکردهایی که انجام می دهند تخصص دارند و بافت ها را تشکیل می دهند. اندام‌ها از بافت‌ها ساخته شده‌اند که به‌وسیله‌ی اشکال تنظیم بین سلولی، هومورال و عصبی به هم مرتبط هستند.

توسعه فشرده سیتولوژی در قرن های 19 و 20 دلار، اصول اولیه CT را تایید کرد و آن را با داده های جدید در مورد ساختار و عملکرد سلول غنی کرد. در این دوره، برخی از تزهای نادرست نظریه سلولی تی شوان کنار گذاشته شد، یعنی اینکه یک سلول منفرد از یک ارگانیسم چند سلولی می تواند به طور مستقل عمل کند، یک ارگانیسم چند سلولی مجموعه ای ساده از سلول ها است، و رشد یک سلول از یک سلول اتفاق می افتد. "بلاستما" غیر سلولی.

در شکل مدرن خود، نظریه سلولی شامل مقررات اساسی زیر است:

1. سلول کوچکترین واحد موجودات زنده است که دارای تمام خصوصیاتی است که با تعریف "زنده" مطابقت دارد. اینها متابولیسم و ​​انرژی، حرکت، رشد، تحریک پذیری، سازگاری، تغییرپذیری، تولید مثل، پیری و مرگ هستند.
2. سلول های موجودات مختلف دارای یک طرح ساختاری مشترک هستند که به دلیل شباهت عملکردهای کلی با هدف حفظ زندگی خود سلول ها و تولید مثل آنها است. تنوع شکل سلول ها نتیجه ویژگی عملکردهایی است که انجام می دهند.
3. سلول ها در نتیجه تقسیم سلول اصلی با تولید مثل قبلی مواد ژنتیکی آن تکثیر می شوند.
4. سلول ها بخش هایی از یک ارگانیسم کامل هستند، توسعه، ویژگی های ساختاری و عملکرد آنها به کل ارگانیسم بستگی دارد، که نتیجه تعامل در سیستم های عملکردی بافت ها، اندام ها، دستگاه ها و سیستم های اندام است.

یادداشت 1

نظریه سلولی که با سطح دانش مدرن در زیست شناسی مطابقت دارد، از بسیاری جهات اساساً با ایده های مربوط به سلول نه تنها در آغاز قرن نوزدهم، زمانی که تی. شوان برای اولین بار آن را فرموله کرد، متفاوت است، بلکه حتی در اواسط قرن بیستم. در زمان ما، این سیستمی از دیدگاه های علمی است که شکل نظریه ها، قوانین و اصول را پیدا کرده است.

اصول اولیه CT اهمیت خود را تا به امروز حفظ کرده است، اگرچه در طی بیش از 150 سال اطلاعات جدیدی در مورد ساختار، فعالیت حیاتی و توسعه سلول ها به دست آمده است.

اهمیت نظریه سلولی

اهمیت نظریه سلولی در توسعه علم این است که به لطف آن مشخص شد که سلول مهمترین مؤلفه همه موجودات، جزء اصلی "ساختمان" آنها است. از آنجایی که رشد هر موجود زنده با یک سلول (زیگوت) آغاز می شود، سلول نیز پایه جنینی موجودات چند سلولی است.

ایجاد نظریه سلولی به یکی از شواهد قاطع وحدت همه طبیعت زنده تبدیل شد که مهمترین رویداد در علم زیست شناسی است.

نظریه سلولی به توسعه جنین شناسی، بافت شناسی و فیزیولوژی کمک کرد. مبنایی برای مفهوم مادی حیات، برای توضیح رابطه تکاملی موجودات، برای مفهوم جوهر هستی زایی فراهم کرد.

اصول اولیه CT هنوز هم امروزه مطرح است، اگرچه طی یک دوره بیش از 100 سال، دانشمندان علوم طبیعی اطلاعات جدیدی در مورد ساختار، توسعه و فعالیت حیاتی سلول دریافت کرده اند.

سلول اساس تمام فرآیندهای بدن است: هم بیوشیمیایی و هم فیزیولوژیکی، زیرا در سطح سلولی است که همه این فرآیندها رخ می دهد. به لطف تئوری سلولی، می توان در مورد شباهت ترکیب شیمیایی همه سلول ها به این نتیجه رسید و یک بار دیگر به وحدت کل جهان آلی متقاعد شد.

نظریه سلولی یکی از مهم ترین تعمیم های زیستی است که بر اساس آن همه موجودات دارای ساختار سلولی هستند.

تبصره 2

نظریه سلولی، همراه با قانون تبدیل انرژی و نظریه تکاملی چارلز داروین، یکی از سه اکتشاف بزرگ علوم طبیعی در قرن نوزدهم است.

نظریه سلولی به طور اساسی بر توسعه زیست شناسی تأثیر گذاشت. او وحدت طبیعت زنده را ثابت کرد و واحد ساختاری این وحدت را که سلول است نشان داد.

ایجاد نظریه سلولی به مهمترین رویداد در زیست شناسی تبدیل شد، یکی از شواهد قطعی وحدت تمام طبیعت زنده. تئوری سلولی تأثیر مهم و تعیین کننده ای بر توسعه زیست شناسی داشت و به عنوان پایه اصلی برای توسعه رشته هایی مانند جنین شناسی، بافت شناسی و فیزیولوژی عمل کرد. مبنایی برای توضیح روابط خانوادگی موجودات و مفهوم مکانیسم رشد فردی فراهم کرد.

نظریه سلولی شاید مهم ترین تعمیم زیست شناسی مدرن و سیستمی از اصول و مقررات است. این پیشینه علمی بسیاری از رشته های زیستی است که ساختار و عملکرد موجودات زنده را مطالعه می کنند. نظریه سلولی مکانیسم های رشد، نمو و تولیدمثل موجودات را آشکار می کند.

سلول ها در سال 1665 توسط R. Hooke کشف شد. نظریه سلولی، یکی از بزرگترین اکتشافات قرن نوزدهم، در سال 1838 توسط دانشمندان آلمانی M. Schleiden و T. Schwann فرموله شد و بعدها توسط R. Virchow توسعه و تکمیل شد. نظریه سلولی شامل موارد زیر است:

1. سلول کوچکترین واحد موجودات زنده است.

2. سلول های موجودات مختلف ساختار مشابهی دارند که نشان دهنده وحدت طبیعت زنده است.

3. تکثیر سلولی با تقسیم سلول اصلی و مادر اتفاق می‌افتد.

4. ارگانیسم های چند سلولی شامل مجموعه های پیچیده ای از سلول ها و مشتقات آنها هستند که با کمک مکانیسم های تنظیم کننده عصبی، هومورال و ایمنی در سیستم های بافت ها و اندام ها و دومی به یک ارگانیسم کامل متحد می شوند.

نظریه سلول مفهوم سلول را به عنوان کوچکترین واحد ساختاری، ژنتیکی و عملکردی موجودات جانوری و گیاهی متحد کرد. او بیولوژی و پزشکی را با درک قوانین کلی ساختار موجودات زنده مسلح کرد.

اندازه گیری طول مورد استفاده در سیتولوژی

1 میکرومتر (میکرو متر) - 10-3 میلی متر (10-6 متر)

1 نانومتر (نانومتر) - 10-3 η (10-9 متر)

1 A (آمستروم) - 0.1 نانومتر (10-10 متر)

سازماندهی کلی سلولهای جانوری

تمام سلول های بدن انسان و حیوان دارای یک طرح ساختاری مشترک هستند. آنها شامل سیتوپلاسمو هسته هاو توسط غشای سلولی از محیط جدا می شوند.

بدن انسان تقریباً از 1013 سلول تشکیل شده است که به بیش از 200 نوع تقسیم می شود. بسته به تخصص عملکردی آنها، سلول های مختلف بدن می توانند به طور قابل توجهی از نظر شکل، اندازه و ساختار داخلی متفاوت باشند. در بدن انسان سلول های گرد (سلول های خون)، مسطح، مکعبی، منشوری (اپیتلیال)، دوکی شکل (عضله)، فرآیندی (عصبی) وجود دارد. اندازه آنها از 4-5 میکرون (سلول های گرانول مخچه و لنفوسیت های کوچک) تا 250 میکرون (تخمک) متغیر است. طول فرآیندهای برخی از سلول های عصبی بیش از 1 متر است (در نورون های نخاع که فرآیندهای آن تا نوک انگشتان دست و پا گسترش می یابد). علاوه بر این، شکل، اندازه و ساختار داخلی سلول ها همیشه با عملکردهایی که انجام می دهند مطابقت دارد.

اجزای ساختاری یک سلول

سیتوپلاسم- بخشی از سلول از محیط جدا شده است غشای سلولیو از جمله هیالوپلاسم, اندامک هاو شمول.

تمام غشاهای سلولی دارای یک طرح ساختاری کلی هستند که در مفهوم خلاصه می شود غشای بیولوژیکی جهانی(شکل 2-1A).

غشای بیولوژیکی جهانیتوسط یک لایه دوگانه از مولکول های فسفولیپید با ضخامت کلی 6 میکرون تشکیل شده است. در این حالت، دم های آبگریز مولکول های فسفولیپید به سمت داخل، به سمت یکدیگر، و سرهای آب دوست قطبی به سمت خارج از غشاء، به سمت آب می چرخند. لیپیدها خواص فیزیکوشیمیایی اساسی غشاها، به ویژه غشاها را فراهم می کنند سیالیتدر دمای بدن در داخل این دولایه لیپیدی پروتئین ها قرار گرفته اند. آنها تقسیم می شوند انتگرال(در کل دو لایه لیپیدی نفوذ کند)، نیمه انتگرال(تا نیمی از دولایه لیپیدی نفوذ کند)، یا سطح (که در سطح داخلی یا خارجی دو لایه لیپیدی قرار دارد).

برنج. 2-1. ساختار غشای بیولوژیکی (A) و غشای سلولی (B).

1. مولکول لیپید.

2. دولایه لیپیدی.

3. پروتئین های انتگرال.

4. پروتئین های نیمه انتگرال.

5. پروتئین های محیطی.

6. گلیکوکالیکس.

7. لایه زیر غشایی.

8. میکروفیلامنت ها.

9. میکروتوبول ها.

10. میکروفیبریل ها.

11. مولکول های گلیکوپروتئین ها و گلیکولیپیدها.

(به گفته O.V. Volkova، Yu.K. Eletsky).

در این حالت، مولکول‌های پروتئین در یک الگوی موزاییک در دولایه لیپیدی قرار دارند و به دلیل سیال بودن غشاها می‌توانند مانند کوه‌های یخ در «دریای چربی» شناور شوند. این پروتئین ها با توجه به عملکردشان می توانند ساختاری(حفظ ساختار غشایی خاص)، گیرنده(شکل گیرنده برای مواد فعال بیولوژیکی)، حمل و نقل(انتقال مواد از طریق غشا) و آنزیمی(کاتالیز واکنش های شیمیایی خاص). این در حال حاضر شناخته شده ترین است مدل موزاییک سیالغشای بیولوژیکی در سال 1972 توسط سینگر و نیکلسون پیشنهاد شد.

غشاها یک عملکرد مرزبندی را در سلول انجام می دهند. آنها سلول را به بخش هایی تقسیم می کنند که در آن فرآیندها و واکنش های شیمیایی می توانند مستقل از یکدیگر رخ دهند. به عنوان مثال، آنزیم های هیدرولیتیک تهاجمی لیزوزوم ها، که قادر به تجزیه اکثر مولکول های آلی هستند، توسط یک غشاء از بقیه سیتوپلاسم جدا می شوند. اگر از بین برود، خود هضم و مرگ سلولی رخ می دهد.

با داشتن یک طرح ساختاری کلی، غشاهای سلولی بیولوژیکی مختلف از نظر ترکیب شیمیایی، سازماندهی و خواص، بسته به عملکرد ساختارهایی که تشکیل می دهند، متفاوت هستند.

نظریه سلولی - یکی از مهمترین تعمیم های بیولوژیکی که بر اساس آن همه موجودات دارای ساختار سلولی هستند. ساختار سلولی اولین بار توسط R. Hooke (1665) در گیاهان مشاهده شد.

N. Grew (1682) معتقد بود که دیواره های سلولی مانند منسوجات (پارچه) از درهم آمیختن الیاف تشکیل شده اند.

هسته در یک سلول گیاهی توسط R. Brown (1831) توصیف شد، اما تنها M. Schleiden در سال 1838 اولین گام ها را برای آشکار کردن و درک نقش آن برداشت.

اعتبار اصلی برای فرمول بندی نظریه سلولی متعلق به T. Schwann (1839) است که از داده های خود و نتایج Schleiden، J. Purkyne و دیگر دانشمندان استفاده کرد. وی با مقایسه ساختارهای بافتی جانوران و گیاهان به اصل مشترک ساختار سلولی و رشد آنها اشاره کرد. با این حال، شوان، مانند شلیدن، معتقد بود که نقش اصلی در سلول متعلق به آن استپوسته و هسته را می خورد. آنها به اصطلاح نظریه سلولی را ایجاد کردند. جوهر آن در شناخت نهایی این واقعیت نهفته است که همه موجودات، اعم از گیاهی و جانوری، از پایین ترین تا بسیار سازمان یافته ترین، از سلول تشکیل شده اند.

در سال 1839، تی شوان اصول اصلی نظریه سلولی را فرموله کرد:

1. همه موجودات از بخش های یکسان - سلول ها تشکیل شده اند. آنها بر اساس همان قوانین شکل می گیرند و رشد می کنند.

2. اصل کلی رشد برای قسمت های ابتدایی بدن، تشکیل سلول است.

3. هر سلول درون مرزهای معین یک فرد است، نوعی کل مستقل. اما این سلول ها بافت ها را تشکیل می دهند.

4. فرآیندهای رخ داده در سلول های گیاهی را می توان به موارد زیر کاهش داد:

الف) ظهور سلول های جدید؛

ب) افزایش اندازه سلول.

V) ضخیم شدن دیواره سلولی

M. Schleiden و T. Schwann به اشتباه معتقد بودند که سلول ها در بدن از طریق تشکیل جدید از یک ماده غیر سلولی اولیه به وجود می آیند. این ایده توسط دانشمند برجسته آلمانی R. Virchow رد شد.

او (1859) یکی از مهم‌ترین مفاد نظریه سلولی را چنین فرمول‌بندی کرد: «هر سلولی از سلول دیگری می‌آید... جایی که یک سلول به وجود می‌آید، باید قبل از آن یک سلول قرار گیرد، همانطور که یک حیوان فقط از یک حیوان می‌آید. فقط از یک گیاه بکارید." به لطف ایجاد تئوری سلولی، مشخص شد که سلول مهمترین جزء همه موجودات زنده است. با این حال، باید به خاطر داشته باشیم که زندگی ساده‌ترین موجود تک سلولی غنی‌تر و متنوع‌تر از پیچیده‌ترین و نسبتاً مستقل‌ترین سلول موجودات چند سلولی است.

M. Malpighi و N. Grew اولین را فرموله کردند نظریه سلول فوم:همانطور که فوم از حباب ها تشکیل شده است، بافت نیز از سلول های حباب تشکیل شده است. سلول به عنوان یک عنصر، به عنوان جزئی از بافت در نظر گرفته شد. سلول ها توسط پارتیشن های مشترک از یکدیگر جدا می شوند و بنابراین نمی توان آنها را خارج از بافت و خارج از بدن تصور کرد.

کاسپار فردریش ولف، آکادمی آکادمی علوم روسیه (1759)، در حالی که رشد گیاهان را مطالعه می کرد، ثابت کرد که یک سلول واحد رشد استیعنی رشد موجودات به تشکیل سلول های جدید ختم می شود. K. F. Wolf به عدم امکان وجود سلول های خارج از بافت متقاعد شده بود، اما در میوه های بالغ سلول های فردی را مشاهده کرد که سپتوم مشترکی نداشتند. سیستم دیدگاه های K. F. Wolf را می توان اولین نظریه سلولی هماهنگ در نظر گرفت، اما این نظریه جهانی نبود. K. F. Wolf نظریه سلولی را در رابطه با سلول های حیوانی در نظر نگرفت: "این سوال در سکوت رد می شود، زیرا هیچ مشکلی ایجاد نمی کند." در همان زمان، K. F. Wolf مشکل تشکیل بافت سلولی در حیوانات را "به همان اندازه که مبهم است مهم" می دانست.

طبیعت شناس آلمانی لورنز اوکن (1809) بر اساس استدلال فلسفی طبیعی به این نتیجه رسید که سلول های موجودات تک سلولی و چند سلولی همولوگ هستند:"حباب اولیه مخاط در معنای فلسفی را می توان مژک دار نامید... گیاهان و حیوانات فقط می توانند دگرگونی مژک سانان باشند... ارگانیسم سنتز مژک داران است."

در آغاز قرن نوزدهم، گیاه شناسان آلمانی G. Link، C. Rudolphi، L. Treviranus، I. Moldenhauer ثابت کردند که هر سلول گیاهی یک ساختار مستقل ("جعبه") است که با یک غشای پیوسته پوشیده شده است. گیاه شناس آلمانی فرانتس ماین (1830) وجود غشای سلولی را پیش بینی کرد: "سلول فضایی است که توسط یک غشای کاملا بسته محدود شده است."

سلول های جانوران چند سلولی قبل از آغاز قرن نوزدهم. عملا مطالعه نشده است تنها مشاهدات مجزا از سلول های اپیدرمی پوست مارماهی و گلبول های قرمز شناخته شده است (فلیکس فونتانا، 1781-1787). تنها در آغاز قرن نوزدهم، در ارتباط با توسعه فناوری میکروسکوپی و شیمی، امکان روش های مختلف برای تهیه آماده سازی میکروسکوپی امکان پذیر شد: تثبیت، خیساندن، رنگ آمیزی دیفرانسیل. مطالعه فشرده سلول های حیوانی آغاز می شود.

تا اوایل قرن نوزدهم. اعتقاد بر این بود که ترکیب بافت ها نه تنها سلول ها، بلکه ساختارهای غیر سلولی - الیاف و عروق - را نیز شامل می شود که منشاء آنها با فعالیت سلول ها مرتبط نیست. بر اساس دیدگاه‌های مشابه، نظریه‌ای درباره ساختار فیبری عروقی موجودات ایجاد شد که توسط فیزیولوژیست سوئیسی آلبرشت فون هالر در سال‌های 1757-1766 ارائه شد. و توسط گیاه شناس آلمانی فرانتس ماین در سال 1830 تکمیل شد.

در دهه 1830. یان پورکینیه، بافت شناس چک، یوهانس مولر فیزیولوژیست آلمانی و سایر محققان نشان دادند که سازماندهی سلولی برای بافت های حیوانی جهانی استو فیزیولوژیست آلمانی تئودور شوان ثابت کرد همسانی سلول های گیاهی و جانوری. T. Schwann در آثار خود به طور گسترده از اصطلاح cytos (از یونانی "حفره") و مشتقات آن استفاده کرد.

T. Schwann با مطالعه ساختار غضروف و نوتوکورد نشان داد که رشته های کلاژن از سلول ها مشتق می شوند.

به طور مستقل از یکدیگر، جوهر نظریه سلولی در آثار خود توسط M. Schleiden "داده های توسعه گیاهان" (1838) و T. Schwann "مطالعات میکروسکوپی در مورد مطابقت در ساختار و رشد حیوانات و گیاهان" بیان شد. ” (1839):

1. سلول واحد ساختمانی اصلی همه موجودات گیاهی و جانوری است.

2. روند تشکیل سلول تعیین کننده رشد (توسعه و تمایز) بافت های گیاهی و جانوری است.

3. سلول در محدوده های معین یک فرد است، نوعی کل مستقل، و یک موجود زنده مجموعه ای خاص از آنهاست.

4. سلول های جدید از سیتوبلاستوم به وجود می آیند.

دو نتیجه اول امروز هم مرتبط هستند.

مشکل ظهور سلول های جدید دو دهه بعد به لطف مطالب تئوری و واقعی انباشته حل شد.

در قرن 18 L. Spallanzani اولین کسی بود که تقسیم موجودات تک سلولی (سیلیات ها) را مشاهده کرد.

با این حال، مشکل تشکیل سلول های جدید برای اولین بار توسط کاسپار فردریش ولف (پایان نامه او "تئوری نسل" نامیده شد - نظریه نسلی، 1759) فرموله شد. طبق نظر K. F. Wolf، سلول های گیاهی از یک توده همگن ژلاتینی در طول اندامزایی تشکیل می شوند.

تقسیم سلولی (تکه تکه شدن تخم قورباغه) اولین بار توسط دانشمندان فرانسوی Prevost و Dumas (1824) مشاهده شد. این فرآیند توسط جنین شناس ایتالیایی M. Rusconi (1826) با جزئیات بیشتری توضیح داده شد. فرآیند تقسیم هسته ای در حین خرد کردن تخم ها در خارپشت دریایی توسط K. Baer (1845) توضیح داده شد. اولین توصیف از تقسیم سلولی در جلبک ها توسط B. Dumortier (1832) انجام شد.

با این حال، T. Schwann و M. Schleiden معتقد بودند که سلول ها در طول سیتوژنز از گرانول ها تشکیل می شوند - سیتوبلاست ها، که می توانند در خود سلول ها (M. Schleiden) و خارج از سلول ها (T. Schwann) ایجاد شوند.

گیاه شناس روسی پاول فدوروویچ گوریانیف ("سیستم طبیعت"، 1837) به طور تجربی ثابت کرد که سیتوژنز فقط در گذشته تکاملی امکان پذیر بود و در حال حاضر سلول ها یا از طریق تقسیم، یا با جوانه زدن، یا با همجوشی به وجود می آیند.

پاسخ نهایی به سوال در مورد پیدایش سلول های جدید توسط رودولف ویرچو (شاگرد I. Muller) داده شد. او در کار خود "آسیب شناسی سلولی..." (1858)، مفاد اصلی نظریه سلولی خود را بیان کرد:

1. سلول آخرین عنصر مورفولوژیکی قادر به زندگی است.

2. هر سلولی فقط از یک سلول می آید: Omnis cellula ex cellule - هر سلول از یک سلول.

3. ارگانیسم فدراسیونی از حالات سلولی است.

R. Virchow ارتباط فرآیندهای پاتولوژیک را با ساختارهای مورفولوژیکی، با تغییرات خاصی در ساختار سلول ها نشان داد - بیماری کل ارگانیسم توسط بیماری سلول مشخص می شود. و پیشنهاد کرد که هیچ حیاتی در خارج از سلول ها وجود ندارد.

Virchow R. نیز بدن را به عنوان مجموع سلول های تشکیل دهنده آن می دانست که مورد انتقاد I.M. Sechenov، S.P. Botkin و I.P. Pavlov قرار گرفت. آنها نشان دادند که یک ارگانیسم چند سلولی یک کل واحد است و فعالیت ارگانیسم و ​​همچنین ادغام اجزای آن عمدتاً توسط سیستم عصبی مرکزی انجام می شود.

نظریه سلولی Schwann-Schleiden-Virchow پیوسته در حال تکامل بود.

ماکس شولتزه (1861) یک تعریف مورفولوژیکی از سلول ارائه کرد: سلول توده ای از پروتوپلاسم است که حاوی یک هسته است.با این تعریف، او سعی کرد مشکل ساختارهای غیر سلولی را حل کند، به عنوان مثال، رشته های ماهیچه ای مخطط که از همجوشی میوبلاست های تک هسته ای (سلول های عضلانی جنینی) تشکیل می شوند: در این حالت، غشاهای منفرد (غشاها) از بین می روند. اما هر هسته سارکوپلاسم اطراف (آندوپلاسم با اندامک ها) را حفظ می کند. بنابراین، M. Schultze بر حفظ فردیت سلول ها حتی در صورت ادغام آنها تأکید کرد.

ارنست هکل جانورشناس تکاملی آلمانی خلق کرد تئوری منشا موجودات چند سلولی با تمایز سلول های کلنی های موجودات تک سلولی (نظریه گاستریا).در این مورد، ادغام سلول های منفرد با تشکیل سینسیتیوم ("سوکلتیوم") امکان پذیر است. بنابراین، E. Haeckel پایه های سیتولوژی تکاملی را بنا نهاد.

توسعه علم موضع نظریه R. Virchow "هر سلول یک سلول است" را تأیید کرده است: سلول های یوکاریوتی جدید فقط از طریق میتوز یا میوز می توانند تشکیل شوند. مراحل جداگانه میتوز توسط گیاه شناس آلمانی W. Hofmeister (1849؛ سلول های رشته پرچم Tradescantia)، گیاه شناسان روسی E. Russov (1872؛ سلول های مادر اسپورهای سرخس، دم اسب، نیلوفرهای) و I.D. چیستیاکوف (1874؛ هاگ های دم اسب و خزه)، جانورشناس آلمانی A. Schneider (1873؛ تخم های له شده کرم های مسطح)، گیاه شناس لهستانی E. Strasburger (1875؛ spirogyra، خزه، پیاز). برای تعیین فرآیندهای حرکت اجزای تشکیل دهنده هسته، بافت شناس آلمانی W. Schleichner اصطلاح کاریوکینزیس (1879) و بافت شناس آلمانی W. Flemming اصطلاح میتوز (1878) را معرفی کرد. در دهه 1880. مورفولوژی کلی کروموزوم ها در آثار هافمایستر توضیح داده شد، اما تنها در سال 1888 بافت شناس آلمانی W. Waldeyer اصطلاح کروموزوم را معرفی کرد. نقش اصلی کروموزوم ها در ذخیره سازی، تولید مثل و انتقال اطلاعات ارثی تنها در قرن بیستم به اثبات رسید.

مراحل فردی میوز در حیوانات توسط V. Flemming (1882) و در گیاهان توسط E. Strasburger (1888) و سپس توسط دانشمند روسی V.I. بلیایف. در همان زمان (1887)، A. Weissman به طور نظری نیاز به میوز را به عنوان مکانیزمی برای حفظ تعداد ثابت کروموزوم ها اثبات کرد. اولین توصیف دقیق میوز در تخمک های خرگوش توسط Winyworth (1900) ارائه شد.

در پایان قرن نوزدهم. در نهایت ایده هایی در مورد سطح سلولی سازماندهی زندگی شکل می گیرد. مفهوم "سلول" از مفهوم بافت، اندام، ارگانیسم جدا شده است. شاخه خاصی از زیست شناسی پدیدار می شود - زیست شناسی سلولی (ژان باپتیست کارنوی، 1884).

هانس دریش (1891) به این نتیجه رسید که یک موجود زنده با مجموع سلول هایش برابر نیست. یک سلول یک ارگانیسم ابتدایی نیست، بلکه یک سیستم بیولوژیکی ابتدایی است. این ایده از سلول امکان مطالعه یک سلول تعمیم یافته خاص را فراهم می کند که از ویژگی های سلول ها به عنوان عناصر بافتی انتزاع می شود. سیتولوژی بالاخره به عنوان یک علم مستقل در حال شکل گیری است.

مرحله مدرن در توسعه سیتولوژی در اواسط قرن بیستم در ارتباط با توسعه میکروسکوپ الکترونی، و همچنین روش های تحقیقات بیوشیمیایی، بیوفیزیکی و توسعه علوم زیستی عمومی (نظریه مصنوعی تکامل، ژنتیک مولکولی، جمعیت) آغاز شد. زیست شناسی، آمار بیولوژیکی، و غیره)، که امکان تایید روشن شدن و تکمیل نظریه سلولی را فراهم می کند:

همه موجودات زنده از سلول ها (به استثنای ویروس ها) تشکیل شده اند.

سلول های موجودات تک سلولی و چند سلولی از نظر ساختار، ترکیب شیمیایی، اصول متابولیسم و ​​تظاهرات اساسی فعالیت زندگی مشابه (همگون) هستند.

این سلول است که دارای کل مجموعه ویژگی هایی است که موجودات زنده را مشخص می کند.

همه موجودات زنده از یک یا گروهی از سلول ها رشد می کنند.

هر سلول در نتیجه تقسیم سلول اصلی (مادر) تشکیل می شود.

در موجودات پیچیده چند سلولی، سلول ها برای انجام یک عملکرد خاص، تمایز می یابند.

سلول‌ها در بافت‌ها و اندام‌ها، سیستم‌های متصل عملکردی متحد می‌شوند و تحت کنترل اشکال تنظیم بین سلولی، هومورال و عصبی هستند.

مفاد اساسی نظریه سلولی مدرن:

1. سلول واحد ابتدایی موجودات زنده است که قادر به تجدید خود، خودتنظیمی و بازتولید خود است. واحد ساختار، عملکرد و رشد همه موجودات زنده است.

2. سلول های همه موجودات زنده از نظر ساختار، ترکیب شیمیایی و تظاهرات اساسی فعالیت حیات مشابه هستند.

3. سلول ها از تقسیم سلول اصلی (مادر) تشکیل می شوند.

4. در یک ارگانیسم چند سلولی، سلول‌ها در عملکردها تخصص دارند و بافت‌هایی را تشکیل می‌دهند که اندام‌ها و سیستم‌های اندام از آن ساخته می‌شوند، که توسط اشکال تنظیم بین سلولی، هومورال و عصبی به هم مرتبط هستند.

بنابراین، ایجاد نظریه سلولی به مهمترین رویداد در علوم طبیعی تبدیل شد، یکی از شواهد قطعی وحدت طبیعت زنده. نظریه سلولی تأثیر قابل توجهی بر توسعه زیست شناسی داشت و به عنوان پایه ای برای توسعه بیشتر بسیاری از رشته های زیستی - جنین شناسی، بافت شناسی، فیزیولوژی و غیره عمل کرد. آناتومی و فیزیولوژی مقایسه ای و جنین شناسی. پرده اسرار آمیزی که روند پیدایش و رشد و ساختار موجودات را پوشانده بود کنده شد. یک معجزه غیرقابل درک به شکل فرآیندی ظاهر شد که طبق قانون یکسان برای همه موجودات چند سلولی رخ می داد.» F. Engels.

ساختار سلول.

اگر سلول‌های باکتری‌ها و سایر پروکاریوت‌ها ساختار نسبتاً ساده‌ای داشته باشند و دارای تعدادی ویژگی اولیه هستند که از اولین موجودات زنده روی زمین به ارث رسیده‌اند، سلول‌های یوکاریوتی - از تک یاخته‌ها (پروتیست‌ها) تا سلول‌های گیاهان عالی و پستانداران - با پیچیدگی و تنوع ساختار آنها.

سلول‌های بافت‌های گیاهان، قارچ‌ها و حیوانات، بسته به عملکردی که انجام می‌دهند، نه تنها اندازه‌های متفاوتی دارند، بلکه شکل‌های متفاوتی نیز دارند. قطر اکثر سلول‌های یوکاریوتی 100-10 میکرون، کوچک‌ترین سلول‌ها حدود 4 میکرون، برخی 1-10 میلی‌متر (سلول‌های پالپ هندوانه) و بزرگترین (تخمک‌های شترمرغ، پنگوئن، غازها) 10-20 میکرون است. سانتی متر، گاهی اوقات بیشتر ( فرآیندهای سلول عصبی می تواند به 1 متر برسد). سلول ها را می توان با شکل متمایز کرد: گرد، چند ضلعی، میله ای شکل، ستاره ای (عصبی)، دیسکی شکل (گلبول های قرمز)، استوانه ای، مکعبی و غیره.

علیرغم تنوع اشکال، همه سلول ها یک اصل ساختاری مشترک دارند (شکل ...). هر سلول از سه بخش تشکیل شده است: دستگاه سطح (پلاسمالما)، سیتوپلاسم و دستگاه هسته (هسته).

دستگاه سطحتوسط غشای سیتوپلاسمی، مجتمع های فوق غشایی و زیر غشایی تشکیل می شود. دستگاه سطحی محتویات داخلی سلول ها را محدود می کند و آن را از تأثیرات محیطی محافظت می کند و تبادل مواد را بین سلول و محیط خارجی انجام می دهد. مجموعه فوق غشایی گیاهان قارچی و بسیاری از پروتیست ها با دیواره سلولی متراکم نشان داده می شود. سلول های حیوانی فقط توسط غشای سیتوپلاسمی محدود می شوند. کمپلکس زیر غشایی در زیر غشای سیتوپلاسمی قرار دارد و توسط رشته های پروتئینی و میکروتوبول ها تشکیل می شود.

سیتوپلاسم – بخشی از سلول است که بین غشای پلاسمایی و هسته قرار دارد.سیتوپلاسم حاوی ماده اصلی (ماده نیمه مایع) یا هیالوپلاسم و تمام ساختارهای درون سلولی غوطه ور در آن است: اسکلت سلولی، اندامک ها و اجزاء. هیالوپلاسما - محیط داخلی سلول؛ از آب، مواد آلی و معدنی تشکیل شده است. اسکلت سلولی- سیستم میکروتوبول ها و ریز رشته ها (ریز نخ ها); عملکرد حمایتی را انجام می دهد و حرکات درون سلولی را تضمین می کند.

ارگانوئیدها- ساختارهای دائمی درون سلولی سیتوپلاسمانجام عملکردهای خاص و اطمینان از فرآیندهای حیاتی سلول (تغذیه، سنتز مواد، حمل و نقل مواد در داخل و خارج از سلول و غیره). غشاءاندامک ها به تک غشایی (شبکه آندوپلاسمی، کمپلکس گلژی، لیزوزوم ها، واکوئل ها) و دو غشایی (میتوکندری، پلاستیدها) تقسیم می شوند. غیر غشایی(ریبوزوم، مرکز سلول، مژک، تاژک).

شامل ها- تشکل های غیر دائمیآنها در روند زندگی ظاهر می شوند، ناپدید می شوند و دوباره شکل می گیرند. آنها عمدتاً مواد ذخیره سازی سلول یا محصولات نهایی متابولیسم به شکل قطره (چربی)، گرانول (نشاسته، گلیکوژن) یا کریستال (نمک) هستند.

برنج. نمودار ترکیبی ساختار یک سلول یوکاریوتی. (الف - منشا حیوانی، ب - منشا گیاهی):

1-هسته با کروماتین، غشای 2 پلاسمایی، غشای 3 سلولی، 4-پلاسمودسماتا، شبکه آندوپلاسمی 5 دانه ای، شبکه آندوپلاسمی 6 دانه ای، واکوئل های پینوسیتوتیک 7 تشکیل دهنده، کمپلکس 8-گلژی، 9-lys-fatome اجزاء، 11-سانتریول و میکروتوبول، 12-میتوکندری، 13-پلی ریبوزوم، 14-واکوئل، 15-کلروپلاست.

هسته – مهمترین جزء ساختاری سلولهای حاوی DNA است. هسته ذخیره سازی، اجرا و انتقال اطلاعات ارثی را به سلول های دختر فراهم می کند.

سیتوپلاسم و هسته با هم تشکیل می شوند محتویات زنده سلول پروتوپلاست

ساختار یک سلول یوکاریوتی

ساختار	ویژگی های سازمان	کارکرد
دستگاه سطحی: غشای سیتوپلاسمی مجتمع فوق غشایی کمپلکس زیر غشایی	نازک ترین لایه که توسط یک لایه دولایه لیپیدی و پروتئین های غوطه ور در آن تشکیل می شود	تنظیم انتخابی متابولیسم بین سلول و محیط خارجی. ایجاد تماس بین سلول های همسایه
تشکیل چند لایه پلی ساکاریدها	محافظ قفس و قاب بیرونی
میکروتوبول ها و ریز رشته های تشکیل شده توسط زیر واحدهای پروتئینی	ارتباط بین غشاء، اسکلت سلولی و هیالوپلاسم
سیتوپلاسم: هیالوپلاسم میتوکندری پلاستیدها شبکه آندوپلاسمی (ER, ER) کمپلکس گلژی (GC) لیزوزوم واکوئل ریبوزوم	محلول کلوئیدی پروتئین ها، کربوهیدرات ها و سایر مواد	محیط داخلی سلول، ارتباط بین تمام ساختارهای سلولی، سنتز بسیاری از مواد.
ساختار غشایی دوگانه؛ غشای داخلی کریستا را تشکیل می دهد. حاوی یک مولکول DNA حلقوی، ریبوزوم ها و بسیاری از آنزیم ها است.	سنتز ATP
ساختار غشایی دوگانه. غشای داخلی تیلاکوئیدها را تشکیل می دهد که در کلروپلاست ها حاوی کلروفیل هستند. آنها حاوی DNA حلقوی، ریبوزوم ها و بسیاری از آنزیم ها هستند. مشخصه فقط سلول های گیاهی، پروتیست های اتوتروف و هتروتروف است.	فتوسنتز، ذخیره مواد مغذی.
سیستمی از کیسه های غشایی مسطح - مخازن، حفره ها، لوله ها	ریبوزوم ها روی ER خشن قرار دارند. در مخازن آن، پروتئین های سنتز شده جدا شده و بالغ می شوند. انتقال پروتئین های سنتز شده ER صاف: سنتز کربوهیدرات ها، لیپیدها، استروئیدها. تخریب مواد مضر.
سیستمی از مخازن صاف و تک غشایی که در انتها گشاد شده و حباب هایی قابل جدا شدن یا متصل به مخازن هستند.	تجمع، تبدیل پروتئین ها و لیپیدها، سنتز پلی ساکاریدها. تشکیل وزیکول های ترشحی، انتشار مواد در خارج از سلول. تشکیل لیزوزوم.
وزیکول های تک غشایی حاوی آنزیم های هیدرولیتیک	هضم درون سلولی، تجزیه اندامک های آسیب دیده، سلول های مرده، اندام ها.
مخازن تک غشایی پر از آب با مواد محلول در آن.	ذخیره آب و سایر مواد معدنی و آلی، تنظیم اسمزی.
دو زیر واحد (بزرگ و کوچک)، متشکل از rRNA و پروتئین	مونتاژ مولکول های پروتئین
مرکز سلولی (سانتریول ها) میکروتوبول ها، میکروفیلامنت ها	سیستمی از میکروتوبول ها که از زیر واحدهای پروتئینی ساخته شده است	مراکز سازمان دهی میکروتوبول (در تشکیل اسکلت سلولی و دوک تقسیم سلولی، مژک ها و تاژک ها شرکت می کنند)
لوله ها و رشته های تشکیل شده توسط زیر واحدهای پروتئینی	تشکیل اسکلت سلولی، سانتریول، تاژک، مژک و غیره. حرکات انقباضی، حمل و نقل درون سلولی
قطره چربی، گرانول (نشاسته، گلیکوژن، پروتئین)، کریستال ها (اگزالات کلسیم)	مواد ذخیره سلولی، محصولات نهایی متابولیک
دستگاه هسته ای (هسته)	دارای غشای دوگانه، کروماتین، ماتریکس هسته ای، هسته، حاوی DNA	ذخیره و انتقال اطلاعات ارثی به سلول های دختر بدون تغییر. پیاده سازی اطلاعات ارثی

فیزیولوژیست روسی، ایوان پاولوف، علم را با یک سایت ساخت و ساز مقایسه کرد، جایی که دانش، مانند آجر، پایه و اساس سیستم را ایجاد می کند. به همین ترتیب، نظریه سلولی با بنیانگذاران آن - Schleiden و Schwann - توسط بسیاری از طبیعت گرایان و دانشمندان، پیروان آنها مشترک است. یکی از خالقان نظریه ساختار سلولی موجودات، آر. ویرچو، یک بار گفت: "شوان روی شانه های شلایدن ایستاد." این کار مشترک این دو دانشمند است که در مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت. درباره نظریه سلولی شلیدن و شوان.

ماتیاس یاکوب شلایدن

وکیل جوان ماتیاس شلایدن (1804-1881) در بیست و شش سالگی تصمیم گرفت زندگی خود را تغییر دهد که به هیچ وجه خانواده او را خوشحال نکرد. او پس از دست کشیدن از فعالیت های حقوقی خود، به دانشکده پزشکی دانشگاه هایدلبرگ منتقل شد. و در سن 35 سالگی استاد گروه گیاه شناسی و فیزیولوژی گیاهی در دانشگاه ینا شد. شلایدن وظیفه خود را کشف مکانیسم تولید مثل سلولی می دانست. او در آثار خود به درستی اولویت هسته را در فرآیندهای تولید مثل برجسته کرد، اما هیچ شباهتی در ساختار سلول های گیاهی و حیوانی مشاهده نکرد.

او در مقاله "درباره مسئله گیاهان" (1844) اشتراک در ساختار همه را بدون توجه به مکان آنها اثبات می کند. مروری بر مقاله او توسط فیزیولوژیست آلمانی یوهان مولر، که دستیار او در آن زمان تئودور شوان بود، نوشته شده است.

کشیش شکست خورده

تئودور شوان (1810-1882) در دانشکده فلسفه دانشگاه بن تحصیل کرد، زیرا او این مسیر را نزدیکترین به رویای خود برای کشیش شدن می دانست. با این حال، علاقه به علوم طبیعی آنقدر قوی بود که تئودور قبلاً در دانشکده پزشکی از دانشگاه فارغ التحصیل شد. I. Muller فوق الذکر، در مدت پنج سال اکتشافات زیادی انجام داد که برای چندین دانشمند کافی بود. این شامل تشخیص پپسین و غلاف فیبر عصبی در شیره معده است. این او بود که مشارکت مستقیم قارچ های مخمر در فرآیند تخمیر را ثابت کرد.

اصحاب

جامعه علمی آلمان در آن زمان چندان بزرگ نبود. بنابراین، ملاقات دانشمندان آلمانی Schleiden و Schwann یک نتیجه قطعی بود. این در یک کافه در یکی از تعطیلات ناهار، در سال 1838 اتفاق افتاد. همکاران آینده در مورد کار خود بحث کردند. ماتیاس شلیدن و تئودور شوان کشف خود را در مورد شناسایی سلول ها توسط هسته هایشان به اشتراک گذاشتند. شوان با تکرار آزمایش های شلایدن، سلول هایی با منشاء حیوانی را مطالعه می کند. ارتباط زیادی برقرار می کنند و با هم دوست می شوند. و یک سال بعد، کار مشترک "مطالعات میکروسکوپی در مورد شباهت در ساختار و توسعه واحدهای اولیه با منشاء حیوانی و گیاهی" ظاهر شد که شلیدن و شوان را بنیانگذاران دکترین سلول، ساختار و فعالیت زندگی آن کرد.

نظریه در مورد ساختار سلولی

اصل اصلی منعکس شده در کار شوان و شلایدن این است که حیات در سلول های همه موجودات زنده یافت می شود. کار یک آلمانی دیگر - آسیب شناس رودلف ویرچو - در سال 1858 سرانجام آن را روشن کرد.او بود که کار شلایدن و شوان را با یک اصل جدید تکمیل کرد. او به مسائل مربوط به تولید خود به خود زندگی پایان داد: «هر سلولی یک سلول است». بسیاری او را یکی از نویسندگان می دانند و برخی منابع از عبارت «نظریه سلولی شوان، شلیدن و ویرچو» استفاده می کنند.

دکترین مدرن سلول

صد و هشتاد سالی که از آن لحظه می گذرد، به دانش تجربی و نظری در مورد موجودات زنده افزوده شده است، اما اساس آن نظریه سلولی شلایدن و شوان است که اصول اصلی آن به شرح زیر است:

نقطه انشعاب

نظریه دانشمندان آلمانی ماتیاس شلیدن و تئودور شوان نقطه عطفی در توسعه علم شد. همه شاخه های دانش - بافت شناسی، سیتولوژی، زیست شناسی مولکولی، آناتومی پاتولوژیک، فیزیولوژی، بیوشیمی، جنین شناسی، مطالعات تکاملی و بسیاری دیگر - انگیزه قدرتمندی در توسعه یافتند. این نظریه که درک جدیدی از فعل و انفعالات درون یک سیستم زنده ارائه می کرد، افق های جدیدی را برای دانشمندان گشود که بلافاصله از آنها بهره بردند. I. Chistyakov روسی (1874) و زیست شناس لهستانی-آلمانی E. Strassburger (1875) مکانیسم تقسیم سلولی میتوزی (غیر جنسی) را آشکار می کنند. به دنبال کشف کروموزوم ها در هسته و نقش آنها در وراثت و تنوع موجودات، رمزگشایی از فرآیند همانند سازی و ترجمه DNA و نقش آن در بیوسنتز پروتئین، متابولیسم انرژی و پلاستیک در ریبوزوم ها، گامتوژنز و تشکیل زیگوت.

همه این اکتشافات، آجرهایی را در ساختمان علم در مورد سلول به عنوان یک واحد ساختاری و اساس همه حیات در سیاره زمین تشکیل می دهند. شاخه ای از دانش که پایه و اساس آن با اکتشافات دوستان و همکارانی مانند دانشمندان آلمانی شلایدن و شوان پایه گذاری شد. امروزه زیست‌شناسان به میکروسکوپ‌های الکترونی با وضوح ده‌ها و صدها بار و ابزارهای پیچیده، روش‌های برچسب‌گذاری تابش و تابش ایزوتوپی، فناوری‌های مدل‌سازی ژن و جنین‌شناسی مصنوعی مجهز هستند، اما سلول همچنان اسرارآمیزترین ساختار حیات باقی مانده است. اکتشافات بیشتر و بیشتر در مورد ساختار و فعالیت زندگی آن، دنیای علمی را به سقف این ساختمان نزدیک می کند، اما هیچ کس نمی تواند پیش بینی کند که آیا ساخت آن و چه زمانی به پایان می رسد. در این بین، ساختمان تکمیل نشده است و همه ما منتظر کشفیات جدید هستیم.