Въведение в клетките

Затвори си очите и си представи тухлена стена. Коя е основната градивна единица на стената? Отделната тухла, разбира се. Също като тухлената стена, тялото ти е съставено от основни градивни единици, градивните единици на твоето тяло са клетките.

За щастие твоите клетки са много по-интересни от тухли. (Както със сигурност, ти си по-интересен/на от тухлена стена!) По принцип тухлите в една стена са правоъгълни, като всички останали тухли, докато клетките могат да имат различни форми, те могат да са кръгли, квадратни, вретеновидни, звездовидни. Тухлите най-често остават там, където сме ги поставили, докато много видове клетки с удоволствие мигрират от едно място на друго. Ако разрежем тухлена стена, в нея ще видим единствено още тухли, но ако разрежем клетка, което е доста трудно, като вземем под внимание колко са малки клетките, ще видим сложно и красиво разнообразие от специализирани структури, които помагат на клетката да изпълнява функциите си. Да, клетките са градивни единици, но те са най-невероятните градивни единици на света!

Клетките изпълняват огромен брой функции в тялото ти. Например епителните клетки защитават външната повърхност на тялото като част от кожата и покриват органите и кухините във вътрешността на тялото. Костните клетки изграждат костите и дават опора на тялото. Клетките на имунната система се борят с бактерии нашественици. Кръвта и кръвните клетки носят хранителни вещества и кислород из тялото и премахват въглеродния диоксид. Всеки от тези видове клетки играе жизненоважна роля за растежа, развитието и ежедневната поддръжка на тялото.

Въпреки това огромно разнообразие, клетките на всички организми, от човека до лука и до бактерията, показани от ляво надясно на диаграмата по-долу, споделят някои основни характеристики. Ще се запознаем в детайли с тези характеристики в следващите статии. А в тази ще прегледаме клетъчната теория и историята на това как клетките са открити за пръв път.

Днес може да ни изглежда очевидно, че хората и другите живи същества са изградени от клетки. Но до 17-ти век това изобщо не е било толкова очевидно, по простата причина, че дотогава никой не е виждал клетка отблизо. За да различим отделните клетки в парче тъкан или за да видим отделна бактерия в течна проба, ни трябват относително силни микроскопи, инструменти, които се използват за увеличаването на обекти, които са прекалено малки, за да бъдат видени с невъоръжено око. За да разбереш повече за това как микроскопите се използват в биологията днес, виж статията ни за микроскопията.

Първият човек, които наблюдава клетки като микроскопични структури, е британският учен Робът Хук. Той е и човекът, който дава на клетките името им. В книгата си Микрография той използва термина клетка, за да опише структури, подобни на кутийки, които вижда, когато наблюдава мъртва коркова тъкан през прост микроскоп${}^1$‍. Той избира името клетка, тъй като кутийките му напомняли за килиите на манастир, обикновените стаи, в които спели монасите${}^2$‍.

Но клетките, които Хук описва, са от мъртва тъкан, те всъщност са клетъчните стени, останали след смъртта на клетките. Първият човек, които наблюдава живи, движещи се клетки, е Антони ван Льовенхук, холандски търговец и майстор на лещи. През 70-те години на 17-ти век, вдъхновен от книгата на Хук, той започва да изработва собствени по-мощни микроскопи${}^3$‍. С тях успява да види живи едноклетъчни организми като бактерии и сперматозоиди, които нарича с общото име анималкули.

Въпреки откритието, че клетките съществуват, на учените им е необходимо дълго време, за да осъзнаят, че те не са просто изключение, а основна градивна единица на всички растения, животни и други живи същества. Едва през 30-те години на 19-ти век ботаникът Матиас Шлайден и зоологът Теодор Шван предлагат революционната идея, че всички части на растенията и животните са изградени от клетки и че клетките могат да се възпроизвеждат${}^4$‍.

По-късно немският учен Рудолф Вирхов допринася към тази теория като посочва, че всички клетки произлизат от други клетки, за разлика от идеята, че само някои клетки могат да се формират по този начин при подходящите условия${}^5$‍. Интересното е, че се оказва, че той е откраднал тази идея от полския учен Роберт Ремарк${}^6$‍.

Идеите на всички тези ранни мислители са обобщени в модерната клетъчна теория, която гласи:

Всичко това е лесно и чудесно, но може да те остави с въпроса: ако всички клетки идват от други клетки, откъде е дошла изначалната клетка? Ще се върнем към тази главоблъсканица в следващи статии, когато ще говорим за произхода на живота.