CELLE TEORI: HISTORIE, POSTULATER OG FORFATTERE - BIOLOGI - 2025

Den 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 anses for at være en nøgleteori for cellebiologiens fødsel.

Fremkomsten af ​​denne teori kasserede den aristoteliske opfattelse om, at livet kunne opstå ved spontan generering fra inert eller ikke-levende stof, en ide opretholdt i den videnskabelige verden i mange århundreder endeligt.

Celler i et levende væv fra et planteblad (Kilde: Des_Callaghan 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 langsigtede.

Med en simpel mikroskopobservation af en plantes blade, huden på en amfibie, hårene hos et pattedyr eller en koloni af bakterier kan det hurtigt bekræftes, at de alle er sammensat af en basisenhed med en lignende organisation og sammensætning.; cellen.

Eukaryote unicellulære organismer af forskellig art og cellerne i komplekse dyrevæv, såsom hjernen eller musklerne, for eksempel er radikalt forskellige i både struktur og funktion, men alligevel har de alle en membran, der omgiver dem, en cytosol, der det huser en kerne og organeller, der har visse funktionelle kapaciteter.

Dyrets eukaryotiske celle. Kilde: Af Nikol valentina romero ruiz fra Wikimedia Commons

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

Baggrund og historie for celleteori

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

To vigtige figurer var involveret 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 dog rapporter om observationer af Athanasius Kircher, der i 1658 observerede levende væsener (udover orme), der dannede sig på forfaldende væv. Omkring samme tid beskrev den tyske Swammerdam kugleformede “korpuskler” i blodet og indså, at frøembryoner også var sammensat af kugleformede “partikler”.

Robert Hooke var den, der opfandt udtrykket "celle" for at beskrive de celler, han observerede, når han kiggede på et korkark gennem et mikroskop; mens Leeuwenhoek dedikerede sig inderligt til fremstilling af mikroskoper og til den gentagne observation af prøver fra forskellige steder, hvilket bekræftede eksistensen af ​​et lille liv.

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

To andre forfattere af den tid, Marcello Malpighi og Nehemiah Grew, studerede nogle plantevæv detaljeret. Publikationerne af Malpighi (1671) og Grew indikerer, at begge forfattere identificerede strukturen af ​​cellerne under deres observationer, men omtalte disse som "celler", "porer" eller "saccules".

Plant eukaryotisk celle

At modbevise teorier om spontan generation

I mange århundreder havde det videnskabelige samfund den position, at livet spontant kunne genereres fra livløse stoffer (inert, ikke levende), baseret på den "vitale kraft" eller "potentialet" i elementer som vand og jord. at skabe liv.

Disse postulater blev imidlertid tilbagevist ved eksperimenterne udført af den italienske Lazzaro Spallanzani, som i 1767 viste, at da vand fra damme eller brønde blev kogt, forsvandt den "vitale kraft", hvilket antydede, at hvad der eksisterede i vandet var levende organismer.

Derfor var hans værker banebrydere for demonstrationen af, at livet kun kan stamme fra det eksisterende liv, eller hvad der er det samme, at alle celler kommer fra andre celler og ikke fra inert stof.

Omkring et århundrede efter Spallanzanis arbejde satte franskmanden Louis Pasteur præcedens med sine egne eksperimenter, hvilket definitivt viste, at spontan generation ikke havde nogen plads i den videnskabelige verden.

Postulater af celle teori

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 encellede organismer, såsom nogle parasitter og bakterier.

De vigtigste postulater i celleteorien er tre:

1- Alle levende væsener består af celler

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

2- Celler er de grundlæggende enheder for alle levende væsener

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, uanset om de er encellede eller flercellede.

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

Dette princip blev etableret af Rudolph Virchow.

Senere tilføjede en anden forfatter, A. Weismann, følgende teori:

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

En korollar, der kan bevises takket være de ligheder, der findes 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 videnskabsfolk, der direkte eller indirekte deltog i den endelige etablering af den.

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 for Royal Society of London sin bog "Mikrografi eller nogle fysiologiske beskrivelser af miniatyrlegemer gennem et forstørrelsesglas" (fra den engelske mikrografi eller nogle fysiologiske beskrivelser af miniatyrlegemer af forstørrelsesglas).

I denne bog fremhæver Hooke de iagttagelser, han gjorde på et ark med kork, hvor han identificerede enheder, der ligner "celler", som han kaldte "celler". Ved en 30-gangs forstørrelse observerede Hooke det samme mønster i andre planter og i knoglerne hos nogle dyr, hvilket antydede, at levende væv var sammensat af de samme "porer" eller "celler".

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)

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

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

Derudover gjorde designet af hans mikroskoper ham mulighed for at sætte pris på cellestrukturer i meget mere detaljerede ting 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 dets undersøgelse ved hjælp af embryoner fra plantevæv.

Schleiden turde foreslå, at celler udviklede "de novo" fra en masse små granuler inden i celler, der dannede en "kerne", hvis progressive vækst blev 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 nukleare celler i forskellige væv: i cellerne i notochord og brusk, i padde larver, i leveren, nyrerne, bugspytkirtlen, spytkirtlerne og bindevæv fra svines embryoner.

Hans resultater blev rapporteret i 1838 i hans "feltnotater om natur og medicin." Denne forfatter gav også vigtige bidrag til neurovidenskaben, da han var den første til at beskrive den membranagtige dækning, der omgiver processerne i nerveceller.

Robert Brown (1773-1858)

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

Rudolf Virchow (1821-1902)

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

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

Et par år tidligere erklærede han, at: "cellen, som den enkleste form for manifestation af liv, som ikke desto mindre repræsenterer idéen om livet, er den organiske enhed, det udelelige levende væsen."

Louis Pasteur (1822-1895)

Portræt af Louis Pasteur (Kilde: Paul Nadar via Wikimedia Commons)

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

Hans faste overbevisning førte til, at han designede en eksperimentel procedure, ved hvilken han demonstrerede, at en "kødbuljong" kunne steriliseres ved at koge den i en "svanehals" -kolbe, der var i stand til at "fange" støvpartikler og andre forurenende stoffer, før de nå bunden af ​​beholderen.

Pasteur viste, at hvis buljongen blev kogt, og derefter kolbenes hals blev brudt, og den blev efterladt eksponeret for luften, blev den til sidst forurenet og fik et uklar 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 gav vigtige bidrag til afklaring af den indre struktur af eukaryote celler, hvor de beskrev deres hovedorganeller og deres funktioner..

Referencer

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Væsentlig cellebiologi. Garland Science.
2. Mazzarello, P. (1999). Et samlende koncept: celleteoriens historie. Nature Cell Biology, 1 (1), E13.
3. Nabors, MW (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, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (9. udg.). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
6. Villanueva, JR (1970). Den levende celle.
7. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2008). Prescott, Harley og Kleins mikrobiologi. McGraw-Hill videregående uddannelse.