Одні з перших наукових спостережень біологічних об’єктів за допомогою мікроскопа були виконані в середині XVII ст. англійським фізиком та натуралістом Робертом Гуком (1635-1703 рр.). Зокрема, на зрізі корка Р. Гук побачив та замалював численні порожнисті камери, які нагадали йому бджолині соти. Він назвав їх «клітинами» (мал. 3). У 1665 р. у книзі «Мікрографія» він опублікував цей малюнок разом з низкою інших зображень мікроскопічних структур каменів, різноманітних матеріалів, рослин та тварин. Структури, які Р. Гук назвав «клітинами», у дійсності були лише їхніми порожніми оболонками. Проте цей термін згодом прижився.

Мал. 3. Мікроскоп Р. Гука, зріз через корок

Книга Р. Гука справила велике враження на голландського натураліста Антоні ван Левенгука. За допомогою мікроскопа він відкрив цілий світ мікроскопічних організмів, які назвав «анімалькулями». Серед знаменитих Левенгуківськіх «анімалькуль» (мал. 4) — мікроскопічні водорості та тварини, одноклітинні мікроскопічні гриби — дріжджі. Левенгук також відкрив клітини крові, описав мертві клітини шкіри та будову м'язів людини, деталі ока комах та клітинну будову коренів водної рослини ряски.

1665

Р. Гук вперше увів термін «клітина»

1673-1683

А. ван Левенгук відкрив світ мікроскопічних організмів, включаючи бактерії, одноклітинні тварини, водорості та гриби

1838-1839

М. Шлейден та Т. Шванн сформулювали клітинну теорію, згідно з якою живі організми складаються з клітин; клітина є найменшою одиницею життя

1858

Р. Вірхов обґрунтував принцип: «Кожна клітина походить від іншої існуючої клітини»

1931

Е. Руска розробив прототип електронного мікроскопа. Нагороджений у 1986 р. Нобелівською премією

1950-1963

Д. Е. Паладе, А. Клод, К. де Дюв створили структурно-функціональну модель клітини. Нагороджені у 1974 р. Нобелівською премією

На межі XVІІІ та XIX ст. було винайдено спосіб виготовлення дуже якісних об’єктивів, які за великого збільшення не спотворювали зображення. За допомогою такого удосконаленого об’єктива англійський ботанік Роберт Броун у 1831 р. відкрив у рослинних клітинах нову структуру — ядро. Тогочасні біологи також звернули увагу на те, що ядро знаходиться у в’язкій рідині, якою заповнена клітина. Ця рідина, що утворює внутрішнє середовище клітини, отримала назву цитоплазма (від грецького «цитос» — клітина та «плазма» — вміст).

У 1838-1839 рр. ботанік Маттіас Шлейден та зоолог Теодор Шванн дійшли висновку, що основним і обов'язковим елементом будь-якого живого організму є клітина. Вони сформулювали чотири положення, які склали основу запропонованої ними клітинної теорії:

• 1. Всі рослини та тварини складаються з клітин.
• 2. Рослини та тварини ростуть за рахунок утворення нових клітин.
• 3. Клітина є найменшою живою одиницею, і поза клітиною життя не існує.
• 4. Клітини різних організмів загалом подібні за будовою.

Автори клітинної теорії не змогли правильно пояснити, яким чином утворюються нові клітини. На це питання в 1858 р. відповів видатний німецький вчений Рудольф Вірхов (1821-1902 рр.). Він зробив висновок, що нові клітини виникають лише внаслідок поділу вже існуючих клітин. Р. Вірхову належить крилатий вислів, який перекладається з латини так: «Кожна клітина — від клітини».

Зі створенням клітинної теорії виникла нова наука — цитологія (від грецького «цитос» — клітина, вмістилище, та «логос» — вчення, наука), або наука про клітину.

Мал. 4. Деякі «анімалькулі», відкриті та замальовані Левенгуком (XVII ст.) та їх мікрофотографії, зроблені на сучасних оптичних мікроскопах (XXI ст.): а — прісноводна мікроскопічна одноклітинна тварина (інфузорія колапс); б — прісноводна мікроскопічна багатоклітинна тварина (коловертка); в — прісноводна мікроскопічна зелена водорість (вольвокс); г — різноманітні бактерії

У другій половині XIX ст. цитологія розвивалася стрімко, при цьому оптичні мікроскопи постійно вдосконалювалися, дозволяючи спостерігати структури, розмір яких становив лише 0,2 мкм, що приблизно у 400 разів менше від товщини людської волосини.

Мікрометр, або мікрон (мкм), — одиниця виміру довжини, яка дорівнює одній мільйонній частині метра.