Celleteori

4918
Abraham McLaughlin
Celleteori

Hvad er celleteori?

Det celle teori er teorien, der foreslår, at alle levende ting består af celler. Det blev foreslået af Matthias Schleiden, Theodor Schwann og Rudolph Virchow mellem årene 1838 og 1859 og betragtes som en nøgle teori til fødslen af ​​cellebiologi.

Fremkomsten af ​​denne teori kastede den aristoteliske forestilling om, at livet kunne opstå ved spontan generation af inaktivt eller ikke-levende stof, en ide, der blev opretholdt i den videnskabelige verden i mange århundreder..

Celler i et levende væv af et planteblad (Kilde: Des_Callaghan [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

I dag er det ikke vanvittigt at tro, at organismer, der er så forskellige som dyr, planter og bakterier, for eksempel består af ækvivalente basisenheder som celler, men for hundreder af år siden virkede disse ideer lidt fjerntliggende..

Med en simpel observation under mikroskopet af en plantes blade, en paddes hud, et pattedyrs hår eller en bakteriekoloni, kan det hurtigt fastslås, at de alle er sammensat af en basisenhed med en lignende organisation og sammensætning. cellen.

Eukaryote encellede organismer af forskellig art og cellerne i komplekse dyrevæv som for eksempel hjernen eller muskler er radikalt forskellige i både struktur og funktion, men på trods af dette har de alle en membran, der omgiver dem, en cytosol, der huser en kerne og organeller, der har en vis funktionel kapacitet.

Animal eukaryot celle. Kilde: Af Nikol valentina romero ruiz [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], fra Wikimedia Commons

Selvom den blev etableret som en teori af tre hovedforfattere, fandt celleteorien sted takket være megen viden, observationer og tidligere bidrag fra forskellige forfattere, der gav de brikker i puslespillet, som Schleiden, Schwann og Virchow senere ville sammensætte, og at andre ville forfine senere..

Celleteoriens baggrund og historie

Formuleringen af ​​celleteorien af ​​Schleiden, Schwann og Virchow ville ikke have været mulig uden den tidligere opfindelse af mikroskopet, som fandt sted i midten af ​​det 17. århundrede..

To vigtige figurer deltog i de første mikroskopiske observationer af celler og i fremstillingen af ​​de første rudimentære mikroskoper: Robert Hooke i 1665 og senere Antoni van Leeuwenhoek.

Der er imidlertid rapporter om observationer fra Athanasius Kircher, der i 1658 observerede levende væsner (ud over orme), der dannedes på rådnende væv. Omkring samme tid beskrev den tyske Swammerdam kugleformede "blodlegemer" i blodet og indså, at frøembryoner også bestod af kugleformede "partikler".

Robert Hooke var den, der skabte udtrykket "celle" for at beskrive de celler, som han observerede, da han så på et korkark gennem et mikroskop; mens Leeuwenhoek viet sig inderligt til fremstilling af mikroskoper og til gentagen observation af prøver fra forskellige steder, hvilket bekræftede eksistensen af ​​et lille liv.

Både Hooke og Leeuwenhoek kunne betragtes som mikrobiologiens "fædre", da de var de første til at rapportere eksistensen af ​​mikroskopiske organismer i forskellige naturlige miljøer (vandlegemer, skrabning af snavs fra proteser, sæd osv.).

To andre forfattere af tiden, Marcello Malpighi og Nehemiah Grew, studerede nogle plantevæv i detaljer. Publikationerne fra Malpighi (1671) og Grew indikerer, at begge forfattere identificerede cellernes struktur under deres observationer, men henviste til disse som "celler", "porer" eller "saccules".

Plant eukaryot celle

Afvisning af teorier om spontan generation

I mange århundreder havde det videnskabelige samfund den holdning, at livet spontant kunne genereres af livløse stoffer (inaktive, ikke levende), baseret på den "vitale kraft" eller "potentialet" af elementer som vand og jord..

Imidlertid blev disse postulater afvist af eksperimenterne udført af den italienske Lazzaro Spallanzani, som i 1767 viste, at når vand fra damme eller brønde blev kogt, forsvandt den "vital kraft", hvilket antydede, at der eksisterede levende organismer.

Lazzaro Spallanzani

Derfor var hans værker pionerer for demonstrationen om, at livet kun kan opstå fra et eksisterende liv, eller hvad der er det samme, at alle celler kommer fra andre celler og ikke fra inaktivt stof..

Omkring et århundrede efter værkerne fra Spallanzani, skabte franskmanden Louis Pasteur præcedens med sine egne eksperimenter, hvilket bestemt viste, at spontan generation ikke havde nogen plads i den videnskabelige verden..

Postulater af celleteori

Et af postulaterne i celleteorien er, at celler kommer fra celler, der allerede eksisterede

Selvom celleteorien blev formuleret baseret på observationer foretaget i "højere" organismer, er den gyldig for alle levende væsener, selv for encellede organismer såsom nogle parasitter og bakterier..

Hovedpostulaterne i celleteorien er tre:

1- Alle levende væsener består af celler

Botanikeren M. Schleiden og zoologen T. Schwann foreslog dette postulat med angivelse af, at planter og dyr på mikroskopisk niveau var sammensat af celler.

2- Celler er de grundlæggende enheder i alle levende ting

Dette princip blev også postuleret af Schleiden og Schwann og er et grundlæggende princip for at definere et levende væsen; alle levende ting består af celler, hvad enten de er encellede eller flercellede.

3- Celler kan kun komme fra allerede eksisterende celler og ikke ved spontan generation

Dette princip blev etableret af Rudolph Virchow.

Senere tilføjede en anden forfatter, A. Weismann, følgende følger til teorien:

- De celler, vi kender i dag ("moderne") stammer fra en lille gruppe af "forfædres" celler

Resultat, der kan påvises takket være lighederne mellem nogle komplekse proteiner, der findes i alle celler, idet cytochrom er et af de bedste eksempler på disse proteiner, da det er "konserveret" med hensyn til struktur og funktion i både bakterier og i planter og dyr.

Hovedforfattere

Selvom M. Schleiden, T. Schwann og R. Virchow var de vigtigste hovedpersoner i formuleringen af ​​celleteorien, som vi kender den i dag, var mange forskerne, der direkte eller indirekte deltog i dens endelige etablering..

Robert Hooke (1635-1702)

Portræt af Robert Hooke (Kilde: Gustav VH, via Wikimedia Commons)

Denne dydige engelske videnskabsmand gjorde ikke kun opdagelser inden for biologi, men var også interesseret i fysik og astronomi.

I 1665 præsenterede han sin bog med titlen "Royal Society of London"Mikrograf eller nogle fysiologiske beskrivelser af miniatyrlegemer gennem et forstørrelsesglas"(på engelsk Mikrografi eller nogle fysiologiske beskrivelser af miniatyrlegemer ved forstørrelsesglas).

I denne bog fremhæver Hooke de observationer, han gjorde på et korkark, hvor han identificerede enheder svarende til "celler", som han kaldte "celler". Ved kun en 30 gange forstørrelse observerede Hooke det samme mønster i andre planter og i knoglerne hos nogle dyr, hvilket antydede, at levende væv bestod af de samme "porer" eller "celler"..

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)

Portræt af Antoni van Leeuwenhoek (Kilde: Jan Verkolje (1650-1693) [Public domain] via Wikimedia Commons)

Samtidig med Robert Hooke dedikerede den hollandske A. Leeuwenhoek en del af sit liv til fremstilling af mikroskoper og til observation af prøver gennem dem. Han var den første forfatter til at bevise levende celler (Hooke så kun døde celler fra barken på nogle træer og benet fra nogle dyr).

Derudover gjorde designet af hans mikroskoper ham i stand til at værdsætte cellulære strukturer meget mere detaljeret og førte ham til opdagelsen af ​​mange encellede organismer, som han kaldte "animalcules", som i dag er kendt for at være både encellede dyr og planter..

I 1674 beskrev Leeuwenhoek først røde blodlegemer og sædceller i sin egen sæd..

Matthias Schleiden (1804-1881)

Portræt af Matthias Schleiden (Kilde: Fæ, via Wikimedia Commons)

Denne tyske videnskabsmand, professor i botanik, var den, der "formulerede" celleteorien baseret på hans observationer i plantevæv. Derudover var han virkelig interesseret i cellernes oprindelse, så han dedikerede sig til dens undersøgelse ved hjælp af embryoner fra plantevæv..

Schleiden turde foreslå, at celler udviklede sig "de novo”Fra en masse små granulater inde i cellerne, som dannede en“ kerne ”, hvis progressive vækst blev omdannet til en ny celle.

Theodor Schwann (1810-1882)

Portræt af Theodor Schwann (Kilde: Fæ, via Wikimedia Commons)

Denne tyske forfatter var ansvarlig for at "generalisere" celleteorien for alle levende organismer, inklusive planter og dyr..

Schwann beskrev kerneformede celler i forskellige væv: i cellerne i notokord og brusk, i padde larver, i leveren, nyrerne, bugspytkirtlen, spytkirtlerne og bindevæv fra svineembryoner..

Hans resultater blev rapporteret i 1838 i hans "Field Notes on Nature and Medicine." Denne forfatter gav også vigtige bidrag til neurovidenskab, da han var den første til at beskrive det membranøse dæk, der omgiver nervecellernes processer..

Robert Brown (1773-1858)

Denne skotske botaniker og læge var den første (i 1831), der genkendte kernen som en væsentlig del af levende celler takket være hans mikroskopiske observationer af orkidéblade. Brown var den, der opfandt udtrykket "kerne" for at beskrive en "enkelt uigennemsigtig cirkulær areola" i centrum af celler..

Rudolf Virchow (1821-1902)

Portræt af Rudolf Virchow (Kilde: http://ihm.nlm.nih.gov/images/B25666 [Public domain] via Wikimedia Commons)

Denne tyske læge og patolog fik i 1855 til opgave at offentliggøre ideen om, at hver celle kommer fra en allerede eksisterende celle (omnis cellula e cellula), udelukker muligheden for spontan generation.

Et par år før erklærede han, at: "cellen som den enkleste form for livets manifestation, der alligevel repræsenterer livets idé, er den organiske enhed, det udelelige levende væsen".

Louis Pasteur (1822-1895)

Portræt af Louis Pasteur (Kilde: Paul Nadar [Public domain] via Wikimedia Commons)

Det var denne franske mikrobiolog, der definitivt kasserede teorien om spontan generation takket være de eksperimenter, han udførte i 1850'erne, hvor han demonstrerede, at multiplikationen af ​​encellede organismer fandt sted fra allerede eksisterende organismer..

Hans faste overbevisning fik ham til at designe en eksperimentel procedure, hvorved han demonstrerede, at en "kød bouillon" kunne steriliseres ved at koge den i en "svanehals" kolbe, der var i stand til at "fange" støvpartikler og andre forurenende stoffer, før de når bunden af beholder.

Pasteur viste, at hvis bouillon blev kogt og derefter halsen på kolben blev brudt, og den blev efterladt udsat for luft, blev den til sidst forurenet og fik et overskyet udseende på grund af mikrobiel kontaminering..

Det er vigtigt at bemærke, at andre forfattere som Carl Benda (1857-1933) og Camilo Golgi (1843-1926) (blandt andre) senere leverede vigtige bidrag med hensyn til afklaring af den interne struktur af eukaryote celler, der beskriver deres vigtigste organeller og deres funktioner..

Referencer

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Væsentlig cellebiologi. Garland videnskab.
  2. Mazzarello, P. (1999). Et samlende koncept: celleteoriens historie. Naturcellebiologi, 1(1), E13.
  3. Nabors, M. W. (2004). Introduktion til botanik (Nr. 580 N117i). Pearson.
  4. Ribatti, D. (2018). En historisk note om celleteorien. Eksperimentel celleforskning, 364(1), 1-4.
  5. Solomon, E. P., Berg, L. R., og Martin, D. W. (2011). Biologi (9. udgave). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
  6. Villanueva, J. R. (1970). Den levende celle.
  7. Willey, J. M., Sherwood, L., & Woolverton, C. J. (2008). Prescott, Harley og Kleins mikrobiologi. McGraw-Hill videregående uddannelse.

Endnu ingen kommentarer