Сучасна клітинна теорія

Основні положення:

1. Клітка є основною структурною, функціональною та онтогенетичною одиницею життя, найменшою одиницею живого. Поза клітиною життя немає.

2. Клітини всіх одноклітинних і багатоклітинних організмів гомологічні за своєю будовою, хімічним складом, основним проявам життєдіяльності та обміну речовин.

3. Розмноження клітин відбувається шляхом їх поділу. Положення про генетичну безперервність відноситься не тільки до клітини в цілому, але і до деяких з її дрібніших компонентів – до генів, хромосом і деяких органоїдів, а також до генетичного механізму, що забезпечує передачу речовини спадковості наступному поколінню.

4. Зростання та розвиток багатоклітинного організму – наслідок зростання та розмноження однієї або декількох вихідних клітин.

5. Клітини багатоклітинних тотипотентів, тобто мають генетичні потенції всіх клітин даного організму, рівнозначні за генетичною інформацією, але відрізняються один від одного різною експресією (інтенсивністю роботи) різних генів, що призводить до їх морфологічного та функціонального різноманітності – диференціювання.

6. Багатоклітинний організм являє собою нову систему, складний ансамбль з безлічі диференційованих по функції клітин, об'єднаних і інтегрованих в системі тканин і органів, пов'язаних один з одним за допомогою хімічних факторів, гуморальних і нервових (молекулярна регуляція ).

7. Клітинна будова організмів – свідчення того, що живе має єдине походження.

Критичні зауваження:

Сучасна клітинна теорія виходить із того, що клітинна структура є найголовнішою формою існування життя, властивого всім живиморганізмів. Удосконалення клітинної структури стало головним напрямом еволюційного розвитку як у рослин, так і у тварин, і клітинна будова міцно утрималася у більшості сучасних організмів.

Разом з тим, деякі положення клітинної теорії повинні бути переоцінені:

Клітинна структура є головною, але не єдиною формою життя. Неклітинними формами життя вважатимуться вірусів. Щоправда, ознаки живого (обмін речовин, здатність до розмноження тощо) вони виявляють лише всередині клітин, поза клітинами вірус є складною хімічною речовиною. На думку більшості вчених, у своєму походженні віруси пов'язані з клітиною, є частиною її генетичного матеріалу, що "дичали" генами (є альтернативна гіпотеза, згідно з якою віруси - попередники клітин).
З'ясувалося, що існує два типи клітин – прокаріотичні (клітини бактерій та архебактерій), що не мають відмежованого мембранами ядра, та еукаріотичні (клітини рослин, тварин, грибів та протистів), що мають ядро, оточене подвійною мембраною з ядерними порами. Між клітинами прокаріотів і еукаріотів існує й безліч інших відмінностей. У більшості прокаріотів немає внутрішніх мембранних органоїдів, а у більшості еукаріотів є мітохондрії та хлоропласти. Відповідно до теорії симбіогенезу, ці напівавтономні органоїди – нащадки бактеріальних клітин. Таким чином, еукаріотична клітина – система вищого рівня організації, вона не може вважатися цілком гомологічною клітиною бактерії (клітина бактерії гомологічна однієї мітохондрії клітини людини). Гомологія всіх клітин, таким чином, звелася до наявності у них замкнутої зовнішньої мембрани з подвійного шару фосфоліпідів (архебактерії вона має інший хімічний склад, ніж уінших груп організмів), рибосом і хромосом – спадкового матеріалу як молекул ДНК, утворюють комплекс з білками. Це, звичайно, не скасовує загального походження всіх клітин, що підтверджується спільністю їхнього хімічного складу.
Клітинна теорія розглядала організм як суму клітин, а життєпрояви організму розчиняла в сумі життєпрояв складових його клітин і цим ігнорувалась цілісність організму. Закономірності цілого замінялися сумою елементів, що суперечить принципу емерджентності.
Вважаючи клітину загальним структурним елементом, клітинна теорія розглядала як цілком гомологічні структури тканинні клітини та гамети, протистів та бластомери. Застосовність поняття клітини до протист є дискусійним питанням клітинного вчення у тому сенсі, що багато складно влаштовані багатоядерні клітини протистів можуть розглядатися як надклітинні структури. У тканинних клітинах, статевих клітинах, протистах проявляється загальна клітинна організація, що виражається у морфологічному виділенні каріоплазми у вигляді ядра, проте ці структури не можна вважати якісно рівноцінними, виносячи за межі поняття «клітина» всі їхні специфічні особливості. Зокрема, гамети тварин або рослин – це не просто клітини багатоклітинного організму, а особливе гаплоїдне покоління їх життєвого циклу, що має генетичні, морфологічні, а іноді й екологічні особливості і схильне до незалежної дії природного відбору. У той самий час майже всі еукаріотичні клітини, безсумнівно, мають загальне походження і набір гомологічних структур – елементи цитоскелета, рибосоми еукаріотичного типу та інших.
Догматична клітинна теорія ігнорувала специфічність неклітинних структур в організмі або навіть визнавала їх як церобив Вірхов, неживими. Насправді, в організмі крім клітин є багатоядерні надклітинні структури (синцитії, симпласти) і без'ядерна міжклітинна речовина, що має здатність до метаболізму і тому жива. Встановити специфічність їх життєпроявів та значення для організму є завданням сучасної цитології. У той самий час і багатоядерні структури, і позаклітинна речовина виникають лише з клітин. Синцитії та симпласти багатоклітинних – продукт злиття вихідних клітин, а позаклітинна речовина – продукт їхньої секреції, тобто. утворюється воно внаслідок метаболізму клітин.
Проблема частини та цілого вирішувалася ортодоксальною клітинною теорією метафізично: вся увага переносилася на частини організму – клітини чи «елементарні організми».

Цілісність організму є результатом природних, матеріальних взаємозв'язків, цілком доступних дослідженню та розкриттю. Клітини багатоклітинного організму є індивідуумами, здатними існувати самостійно (так звані культури клітин поза організму є штучно створювані біологічні системи). До самостійного існування здатні, як правило, лише ті клітини багатоклітинних, які дають початок новим особинам (гамети, зиготи чи суперечки) і можуть розглядатися як окремі організми. Клітина не може бути відірвана від навколишнього середовища (як, втім, будь-які живі системи). Зосередження уваги на окремих клітинах неминуче призводить до уніфікації та механістичного розуміння організму як суми частин.

Очищена від механіцизму і доповнена новими даними клітинна теорія залишається одним із найважливіших біологічних узагальнень.

Деякі важливі віхи в історії біології клітини (зведена таблиця)