Cellteori

Hva er celleteori?

De Cellteori Det er teorien som foreslår at alle levende vesener er sammensatt av celler. Det ble foreslått av Matthias Schleiden, Theodor Schwann og Rudolph Virchow mellom 1838 og 1859, og regnes som en nøkkelteori for fødselen av cellebiologi.

Fremkomsten av denne teorien utelukket definitivt den aristoteliske forestillingen om at livet kunne oppstå ved spontan generasjon fra inert eller ikke -levende materie, en idé opprettholdt i den vitenskapelige verden i mange århundrer.

Celler i et levende stoff av arket til en plante (kilde: des_callaghan [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

I dag er det ikke sprøtt å tro at organismer som er så forskjellige som dyr, planter og bakterier, for eksempel, dannes av tilsvarende grunnleggende enheter som celler, men for hundrevis av år siden virket disse ideene noe sprø.

Med en enkel observasjon ved mikroskopet av bladene til en plante, av huden til en amfibie, av håret til et pattedyr eller en koloni av bakterier, kan det raskt bekreftes at alle er sammensatt av en grunnleggende enhet med en lignende organisasjon og lignende komposisjon; cellen.

De eukaryote encellede organismer i forskjellige klasser og cellene i komplekse dyrevev som hjerne eller muskler, for eksempel, er radikalt forskjellige både i struktur og i funksjoner, men til tross for dette har de alle en membran som omgir dem, en cytosol som huser en kjerner og organister som har visse funksjonelle kapasiteter.

Animal eukaryotisk celle. Kilde: av Nikol Valentina Romero Ruiz [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)], fra Wikimedia Commons

Selv om det ble etablert som teori av tre hovedforfattere, fant cellteori sted takket være mange kunnskaper, observasjoner og tidligere bidrag fra forskjellige forfattere, som ga delene av puslespillet som Schleiden, Schwann og Virchow senere ville samles, og at andre ville forbedre seg seinere.

Bakgrunn og historie med celleteori

Formuleringen av celleteori av Schleiden, Schwann og Virchow ville ikke vært mulig uten den forrige oppfinnelsen av mikroskopet, som fant sted i midten av syvende århundre.

To viktige karakterer hadde del i de første mikroskopiske observasjonene av cellene og i produksjonen av de første rudimentære mikroskopene: Robert Hooke, i 1665, og senere, Antoni van Leeuwenhoek.

Imidlertid er det rapporter fra observasjonene fra Athanasius Kircher som i 1658 observerte levende skapninger (i tillegg til ormer) som ble dannet på nedbrytningsvev. Samtidig beskrev tysk Swammerdam noen kuleformet "lik" i blodet og innså at froskembryoer også var sammensatt av kule "partikler".

Robert Hooke var den som myntet begrepet "celle" for å beskrive cellene han observerte da han så på et korkark gjennom mikroskopet; Mens Leeuwenhoek dedikerte seg inderlig til fremstilling av mikroskop og gjentatt observasjon av prøver fra forskjellige steder, og bekrefter eksistensen av bittesmå liv.

Kan tjene deg: Kloroplaster: Kjennetegn, funksjoner og struktur

Både Hooke og Leeuwenhoek kunne betraktes som "foreldre" av mikrobiologi, ettersom de var de første som rapporterte eksistensen av mikroskopiske organismer i forskjellige naturlige medier (vannmasser, skrapt fra skitten av proteser, sæd osv.).

To andre forfattere av tiden, Marcello Malpight og Nehemiah vokste, studerte i detalj noen plantevev. Malpighis publikasjoner (1671) og vokste indikerer at begge forfatterne identifiserte strukturen til cellene under observasjonene deres, men omtalte disse som "celler", "porer" eller "kjedelige".

Vegetabilsk eukaryotisk celle

Tilbakevise teorier om spontan generasjon

I mange århundrer opprettholdt det vitenskapelige samfunnet den posisjonen at livet kunne genereres spontant fra livløse materie (inert, ikke levende), basert på "vital kraft" eller "potensialet" for elementer som vann og jord for å generere liv.

Imidlertid ble disse postulatene tilbakevist av eksperimentene utført av den italienske Lazzaro Spallanzani, som i 1767 demonstrerte at når kokende vann av dammer eller brønner sa "Vital Force" forsvant, noe som antydet at det som eksisterte i vannet var levende organismer.

Lazzaro Spallanzani

Derfor var deres verk pionerene for demonstrasjonen av at livet bare kan oppstå fra eksisterende liv eller, hva er det samme, at alle celler kommer fra andre celler og ikke fra inert materie.

Mer eller mindre århundre etter Spallanzanis verk la franskmannen Louis Pasteur presedensen med sine egne eksperimenter, og demonstrerte definitivt at spontan generasjon ikke hadde noen plass i den vitenskapelige verden.

Postulat cellteori

En av postulatene av celleteori er at cellene kommer fra celler som allerede eksisterte

Selv om celleteori ble formulert basert på observasjonene gjort i "høyere" organismer, er dette gyldig for alle levende vesener, selv for encellede organismer som noen parasitter og bakterier.

De viktigste postulatene av celleteori er tre:

1- Alle levende vesener er dannet av celler

Botanisten m. Schleiden og zoolog t. Schwann foreslo dette postulatet, og sa at planter og dyr på mikroskopisk nivå var sammensatt av celler.

2- Cellene er de grunnleggende enhetene for alle levende vesener

Dette prinsippet ble også postulert av Schleiden og Schwann og er et grunnleggende prinsipp for å definere et levende vesen; Alle levende vesener er dannet av celler, enten det.

3-celler kan bare komme fra eksisterende celler og ikke ved spontan generasjon

Dette prinsippet ble etablert av Rudolph Virchow.

Kan tjene deg: makroblaster: egenskaper og vitenskapelig betydning

Deretter en annen forfatter, til. Weismann la til teorien følgende følge:

- Cellene vi kjenner i dag ("moderne") stammer fra en liten gruppe "forfedres" celler

Corollary som kan bevises takket være likhetene som er funnet blant noen komplekse proteiner som finnes i alle celler, cytokrom er et av de beste eksemplene på disse proteinene, siden det er "bevart" når det gjelder struktur og funksjon både i bakterier, så vel som i planter og dyr.

Hovedforfattere

Selv om m. Schleiden, t. Schwann og R. Virchow var de viktigste hovedpersonene i formuleringen av celleteori slik vi kjenner den i dag, mange var forskerne som deltok, direkte eller indirekte, i den endelige etableringen av det samme.

Robert Hooke (1635-1702)

Portrett av Robert Hooke (kilde: Gustav VH, via Wikimedia Commons)

Denne dydige engelske forskeren gjorde ikke bare funn innen biologi, men også interessert i fysikk og astronomi.

I 1665 presenterte han for Royal Society of London sin bok med tittelen "Mikrografi eller noen fysiologiske beskrivelser av miniatyrlegemer gjennom en økningskrystall" (av engelsk Mikrografi eller en gang fysiologiske beskrivelser av miniatyrlegemer ved forstørrelsesglass).

I denne boken fremhever Hooke observasjonene han gjorde til et korkark, der han identifiserte noen enheter som ligner på "celler" han kalte "celler". Bare med en økning på 30 ganger observerte Hooke det samme mønsteret i andre planter og i beinene til noen dyr, noe som antydet at levende vev var sammensatt av de samme "porene" eller "celler".

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)

Portrett av Antoni van Leeuwenhoek (kilde: Jan Verkolje (1650-1693) [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Samtidig med Robert Hooke, nederlandske. Leeuwenhoek dedikerte en del av livet til fremstilling av mikroskop og observasjon av prøver gjennom dem. Han var den første forfatteren som bevis.

I tillegg tillot utformingen av mikroskopene ham.

I 1674 beskrev Leeuwenhoek først de røde blodlegemene og sædcelleren i sin egen sæd.

Matthias Schleiden (1804-1881)

Portrett av Matthias Schleiden (kilde: Fæ, via Wikimedia Commons)

Denne tyske forskeren, botanikkprofessor, var den som "formulerte" celleteori basert på sine observasjoner i plantevev. I tillegg var han virkelig interessert i cellens opprinnelse, så han dedikerte seg til studien sin ved hjelp av plantevev embryoer.

Kan tjene deg: kalsiumpumpe: funksjoner, typer, struktur og drift

Schleiden turte å foreslå at cellene utviklet seg "av novo"Fra en masse bittesmå granuler inne i cellene, som dannet en" kjerne "hvis progressiv vekst ble omgjort til en ny celle.

Theodor Schwann (1810-1882)

Portrett av Theodor Schwann (Kilde: Fæ, via Wikimedia Commons)

Denne tyske forfatteren hadde ansvaret for å "generalisere" celleteori for alle levende organismer, inkludert planter og dyr.

Schwann beskrev kjernefysiske celler i forskjellige vev: i notokordium- og bruskcellene, i padde -larver, i leveren, nyrene, bukspyttkjertelen, spyttkjertlene og bindevevet til embryoer av griser av griser.

Resultatene ble rapportert i 1838 i "feltnotater om natur og medisin". Denne forfatteren ga også viktige bidrag til nevrovitenskap, ettersom han var den første som beskrev det membranøse dekselet som omgir utvidelsene av nerveceller.

Robert Brown (1773-1858)

Denne botanikeren og skotske legen var den første (i 1831) i å gjenkjenne kjernen som en essensiell del av levende celler, takket være deres mikroskopiske observasjoner i orkideblader. Brown var den som myntet begrepet "kjerne" for å beskrive en "unik og ugjennomsiktig sirkulær areola" i sentrum av cellene.

Rudolf Virchow (1821-1902)

Portrett av Rudolf Virchow (kilde: http: // ihm.NLM.NIH.GOV/IMAGER/B2566 [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Denne tyske legen og patologen hadde ansvaret for å publisere skriftlig, i 1855, ideen om at hver celle kommer fra en eksisterende celle (Omnis Cellula E Cellula), forkaste muligheten for spontan generasjon.

Noen år før han erklærte at: "Cellen, som den enkleste formen for manifestasjon av livet som imidlertid representerer ideen om livet, er organisk enhet, det udelelige levende vesen".

Louis Pasteur (1822-1895)

Portrett av Louis Pasteur (kilde: Paul Swim [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Det var denne franske mikrobiologen som definitivt utelukket teorien om spontan generasjon, takket være eksperimentene han utførte på 1850 -tallet, der han demonstrerte at multiplikasjonen av de encellede organismer skjedde fra eksisterende organismer.

Hans faste overbevisning førte til at han utformet en eksperimentell prosedyre som han demonstrerte at en "kjøttbuljong" kunne steriliseres kokende den i en "svanehals" -kolbe, i stand til å "fange" støvpartikler og andre miljøgifter før disse når bunnen av container.

Pasteur viste at hvis buljongen ble kokt og deretter knuste kolbens nakke og lot dette bli utsatt for luften, forurenset den til slutt, og skaffet seg et grumsete utseende på grunn av mikrobiell forurensning.

Det er viktig å fremheve at andre forfattere som Carl Benda (1857-1933) og Camilo Golgi (1843-1926) (blant andre), senere ga viktige bidrag angående avklaringen av den interne strukturen til eukaryote celler, og beskrev deres viktigste organeller og deres funksjoner.

Referanser

1. Alberts, f., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Essensiell cellebiologi. Garland Science.
2. Mazzarello, p. (1999). Å forene konseptet: historien til celleteori. Naturcellebiologi, 1(1), E13.
3. Nabors, m. W. (2004). Introduksjon til botanikk (Nei. 580 N117i). Pearson.
4. Ribatti, d. (2018). En historisk merknad om celleteorien. Eksperimentell celleforskning, 364(1), 1-4.
5. Solomon, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologi (9. EDN). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
6. Villanueva, J. R. (1970). Den levende cellen.
7. Willey, J. M., Sherwood, l., & Wouretton, C. J. (2008). Prescott, Harley og Kleins mikrobiologi. McGraw-Hill Higher Education.