Человек сравнительно недавно познакомился с клеткой, когда научился изготовлять линзы, дающие достаточно сильное увеличение. Однако только через два столетия он понял, что клетка — основа всего живого на Земле.
Если попросить любого учёного назвать десять величайших открытий за всю историю человечества, то в числе их наверняка будет назван микроскоп. Если создание телескопа дало людям новый метод исследования структуры макромира, то микроскоп открыл путь изучения микромира. Символично, что объектив телескопа направлен всегда вверх, к звёздам, микроскопа — вниз.
Рождение новой науки — бактериологии тесно связано с именем голландского натуралиста А. ван Левенгука. Будучи по профессии торговцем сукном, он пользовался значительным авторитетом среди сограждан своего родного города Дельфта. Левенгук был по-настоящему одарённый человек. Один из крупнейших специалистов по молекулярной генетике, американский учёный, член Американской академии искусств Г. Стент, говорил, что в науке добиваются наибольших успехов люди беспокойные, ищущие, любопытные, люди «фаустовского склада». Конечно, одних этих качеств недостаточно, нужен ещё как абсолютно необходимое условие мощный интеллект. Когда все эти свойства объединяются, получается человек «фаустовского склада», истинный учёный.
Казалось, что нужно Левенгуку? Торговля сукном идёт успешно, любой горожанин первым раскланивается с ним на улице, в доме полный достаток. Но Левенгук, не имея никакой специальной подготовки в науке, упорно занимается самообразованием. Он овладевает искусством изготовления стеклянных изделий и обработки металлов. Наибольшего мастерства достиг он в создании маленьких, но мощных линз, и ему удалось добиться огромного по тем временам увеличения в 150 — 200 раз.
Для Левенгука с его линзами открылся новый мир. Он часами рассматривал срезы пробки, листья растений, слюну, кровь, циркулирующую в хвосте саламандры, соскобы с собственных зубов… Именно тогда и удалось Левенгуку обнаружить живые существа, которые теперь учёные называют бактериями и простейшими. Он же называл их «зверьками».
Левенгук обладал редкой изобретательностью и отточенным мастерством в шлифовке и оправке своих линз. Всё это давалось огромным, тяжёлым трудом и упорством. Своё искусство Левенгук хранил в тайне и, несмотря на просьбы других учёных, упорно отказывался открыть секреты мастерства.
Чтобы выяснить истинные размеры изучаемых объектов, Левенгук использовал метод сравнения, выбирая в качестве «эталонов» песчинку, зерно горчицы, глаз вши, а позднее волос и клетки крови. Поразительно, как ещё в XVII веке удалось установить, что размер песчинки более чем в миллион раз превышает размер некоторых «зверьков». Исследования Левенгука составили эпоху в микробиологии. Его уникальные отчёты о наблюдениях начиная с 1647 года, находятся в Лондонском королевском обществе. Торговец сукном из Голландии стал членом этого общества.
В 1667 году английский врач и ботаник Р. Гук, рассматривая в микроскоп срез пробки, с удивлением обнаружил, что её внутренняя, не видимая невооружённым глазом структура напоминает пчелиные соты. Утверждение, что клетки представляют собой основные единицы, из которых построено всё живое, может показаться сегодня очевидным (тривиальным), но впервые клеточная теория была сформулирована лишь в 1839 году ботаником М. Шлейденом и зоологом Т. Шванном. Эти исследователи пришли к открытию новой теории независимо, изучая растительные и животные ткани.
Наконец, в 1859 году Р. Вирхов сформулировал знаменитый принцип omne cellula e cellula (каждая клетка из клетки). В течение последующих ста с лишним лет учёные продолжали дело Левенгука и выяснили внутреннюю структуру единицы живого — клетки. Вместо старого представления о капле протоплазмы сформировалась новая точка зрения, согласно которой каждая клетка
— это крохотная фантастически сложная и сбалансированная машина, даже скорее не машина, а целая «молекулярная фабрика» с отдельными цехами. Если бы настоящая фабрика и завод работали с такой же точностью и экономичностью, как неповреждённая клетка, вопрос о невыполнении плана просто никогда бы не возникал.
Отдельные «цехи» клетки биологи называют органеллами. Каждая органелла выполняет специальную функцию.