БІОХІМІЯ - Підручник - Остапченко Л. І. - 2012

Розділ 3. КЛІТИНА І ПОЗАКЛІТИННИЙ МАТРИКС

Підґрунтям відкриття клітини було винайдення З. Янсеном (1590) мікроскопа й використання його для спостереження біологічних об'єктів. Р. Гук, розглядаючи під мікроскопом зрізи пробки, виявив, що вони складаються з багатьох комірок, які нагадують бджолині стільники (1665) Ці утворення він назвав клітинами (від лат. cellula - комірка). У другій половині ХУІІ ст. М. Мальпігі та Н. Грю також відмітили комірчасту будову багатьох рослинних об'єктів. У 1674 р. А. Левенгук уперше відкрив (побачив) у воді одноклітинні організми. А в другому десятилітті ХІХ ст., вивчаючи вміст клітин, Я. Пуркіньє ввів поняття протоплазма клітини (від грец. protos - перший, plasma - утворення). У 1825 р. Я. Пуркіньє, у 1831 р. Р. Браун, а в 1839 р. Т. Шванн виявили клітинне ядро в рослинних і тваринних клітинах, що стало важливим для встановлення загальних рис між клітинами рослин і тварин. У кінці ХІХ ст. вивченню клітини присвятила себе ціла плеяда першокласних дослідників: Г. Фоль, О. Б'ючлі, О. Гертвіг, В. Флемінг, Е. Страсбургер та ін. Завдяки їхнім роботам була детально вивчена будова клітинного ядра, проведений цитологічний аналіз мітозу і мейозу, запліднення тощо. До кінця ХІХ ст. біологи мали достатньо даних і про морфологічний бік мітозу. Перші спроби проаналізувати причини й механізми, які регулюють мітотичну активність, належать О. Гурвічу (1923) і В. Буллоу (1948).

У ХХ ст. виникла необхідність і можливість досліджувати вже живі клітини. З 1907 р. впроваджується метод культури тканин (Р. Гаррісон), у 50-х роках - метод клітинних культур і в 70-х - метод культури органів. Для дослідження клітин in vivo важливими були впровадження мікроманіпулятора і методів темнопольної та люмінесцентної мікроскопії (1901-1916), що сприяло досягненню великих успіхів після розробки методу флуоресціюючих антитіл (А. Кунс, 1941-1942). Важлива роль належить також методам цито- й гістохімії, що беруть початок від досліджень Ф. Распайля, який перший використав йодну реакцію на крохмаль (30-ті роки ХІХ ст.). За допомогою цих методів і тепер вивчають біохімічні процеси в живій клітині.

Поряд із цитохімічними методами важливим є використання диференційного центрифугування (уперше застосованого К. Бенслі й Н. Херром для аналізу мітохондрій), поглинання УФ-променів (Т. Касперсон, 1940), радіоактивних ізотопів і радіоавтографії (Г. де Хевеші, 1950; Дж. Бойд, 1957), у т. ч. метод радіоавтографії з використанням попередника ДНК - ³Н-тимідину (Г. Квастлер, Ф. Шерман, 1959). Важливим методичним підходом у дослідженні клітини стала електронна мікроскопія. Це дало можливість "побачити" всі органоїди та органели клітини й дозволили пов'язати всі етапи біосинтезу з рибосомами, ядром і мітохондріями.

У 30-50-х рр. минулого століття в цитології виник новий напрям - фізико-хімічна й біохімічна цитологія, метою якого стало вивчення фізико-хімічних властивостей клітини і біохімічних процесів, що відбуваються в ній. Це праці Р. Чемберса, Ж. Льоба, Ф. Вебера, Н. Кольцова, Б. Кедровського, А. Шабадаша та ін. Ці дослідження мали свою "внутрішню логіку" - протоплазма вивчалась як субстрат життєвих явищ. Ці та наступні дослідження тісно пов'язані з біохімією клітини, особливо з властивостями клітинних білків. У другій половині ХХ ст. в цитології набули особливого значення проблеми диференціації й детермінації. Згодом усі ці процеси та їхні молекулярні механізми виокремились із цитології в клітинну біологію (1940-1950). Її змістом стало вивчення загальнобіологічних питань на мікроскопічному, макро- молекулярному і молекулярному рівнях.