Teoria celulei

2527
Basil Manning
Teoria celulei

Ce este teoria celulelor?

teoria celulei este teoria care propune că toate ființele vii sunt formate din celule. A fost propusă de Matthias Schleiden, Theodor Schwann și Rudolph Virchow între anii 1838 și 1859 și este considerată o teorie cheie pentru nașterea biologiei celulare..

Apariția acestei teorii a respins definitiv concepția aristotelică conform căreia viața ar putea apărea prin generarea spontană din materie inertă sau non-vie, idee menținută în lumea științifică de mai multe secole..

Celule dintr-un țesut viu al unei frunze de plante (Sursa: Des_Callaghan [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] prin Wikimedia Commons)

Astăzi nu este o nebunie să crezi că organisme la fel de diferite ca animalele, plantele și bacteriile, de exemplu, sunt alcătuite din unități de bază echivalente, cum ar fi celulele, dar acum sute de ani aceste idei păreau puțin exagerate..

Cu o simplă observație la microscopul frunzelor unei plante, a pielii unui amfibian, a firelor de păr ale unui mamifer sau ale unei colonii de bacterii, se poate afirma rapid că toate sunt compuse dintr-o unitate de bază cu o organizare similară și compoziție.; celula.

Organismele unicelulare eucariote de diferite tipuri și celulele țesuturilor animale complexe, cum ar fi creierul sau mușchiul, de exemplu, sunt radical diferite atât în ​​structură, cât și în funcție, dar în ciuda acestui fapt, toate au o membrană care le înconjoară, un citosol care găzduiește un nucleu și organite care au anumite capacități funcționale.

Celula eucariotă animală. Sursă: De Nikol Valentina Romero Ruiz [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], din Wikimedia Commons

Deși a fost stabilită ca teorie de trei autori principali, teoria celulei a avut loc datorită multor cunoștințe, observații și contribuții anterioare de la diferiți autori, care au oferit piesele puzzle-ului pe care Schleiden, Schwann și Virchow le-ar pune mai târziu și că alții ar rafina mai târziu..

Contextul și istoria teoriei celulare

Formularea teoriei celulare de către Schleiden, Schwann și Virchow nu ar fi fost posibilă fără invenția prealabilă a microscopului, care a avut loc la mijlocul secolului al XVII-lea..

Două figuri importante au participat la primele observații microscopice ale celulelor și la fabricarea primelor microscopuri rudimentare: Robert Hooke, în 1665, și mai târziu, Antoni van Leeuwenhoek.

Cu toate acestea, există rapoarte despre observațiile lui Athanasius Kircher care, în 1658, a observat creaturi vii (pe lângă viermi) care s-au format pe țesuturile în descompunere. Cam în aceeași perioadă, germanul Swammerdam a descris „corpusculi” globulari în sânge și și-a dat seama că embrionii de broască erau de asemenea formați din „particule” globulare..

Robert Hooke a fost cel care a inventat termenul de „celulă” pentru a descrie celulele pe care le-a observat atunci când se uita la o foaie de plută prin microscop; în timp ce Leeuwenhoek s-a dedicat cu fervoare fabricării de microscopuri și observării repetate a probelor din diferite locuri, afirmând existența unei vieți minuscule.

Atât Hooke, cât și Leeuwenhoek ar putea fi considerați „părinții” microbiologiei, deoarece au fost primii care au raportat existența organismelor microscopice în diferite medii naturale (corpuri de apă, răzuirea murdăriei din proteze, material seminal etc.).

Alți doi autori ai vremii, Marcello Malpighi și Nehemiah Grew, au studiat în detaliu unele țesuturi ale plantelor. Publicațiile lui Malpighi (1671) și Grew indică faptul că ambii autori au identificat structura celulelor în timpul observațiilor lor, dar s-au referit la acestea drept „celule”, „pori” sau „sacule”.

Celula eucariotă a plantelor

Dezmințirea teoriilor despre generația spontană

Timp de multe secole, comunitatea științifică a susținut poziția că viața ar putea fi generată spontan din materie neînsuflețită (inertă, nu vie), bazată pe „forța vitală” sau „potențialul” unor elemente precum apa și pământul..

Cu toate acestea, aceste postulate au fost infirmate de experimentele efectuate de italianul Lazzaro Spallanzani, care a arătat în 1767 că atunci când apa din iazuri sau fântâni a fost fiartă, a spus că „forța vitală” a dispărut, ceea ce presupunea existența organismelor vii.

Lazzaro Spallanzani

Prin urmare, lucrările sale au fost pionierii demonstrației că viața poate apărea numai din viața preexistentă sau, ceea ce este același, că toate celulele provin din alte celule și nu din materie inertă..

La aproximativ un secol după lucrările lui Spallanzani, francezul Louis Pasteur a stabilit precedentul cu propriile sale experimente, arătând cu siguranță că generația spontană nu avea loc în lumea științifică..

Postulatele teoriei celulare

Unul dintre postulatele teoriei celulelor este că celulele provin din celule care existau deja

Deși teoria celulară a fost formulată pe baza observațiilor făcute la organismele „superioare”, ea este valabilă pentru toate ființele vii, chiar și pentru organismele unicelulare precum unii paraziți și bacterii..

Principalele postulate ale teoriei celulare sunt trei:

1- Toate ființele vii sunt formate din celule

Botanistul M. Schleiden și zoologul T. Schwann au propus acest postulat, afirmând că, la nivel microscopic, plantele și animalele erau compuse din celule.

2- Celulele sunt unitățile de bază ale tuturor ființelor vii

Acest principiu a fost postulat și de Schleiden și Schwann și este un principiu de bază pentru definirea unei ființe vii; toate ființele vii sunt formate din celule, fie unicelulare, fie pluricelulare.

3- Celulele pot proveni numai din celule preexistente și nu prin generare spontană

Acest principiu a fost stabilit de Rudolph Virchow.

Mai târziu, un alt autor, A. Weismann, a adăugat următorul corolar la teorie:

- Celulele pe care le cunoaștem astăzi („moderne”) au provenit dintr-un grup mic de celule „ancestrale”

Corolar care poate fi evidențiat datorită similitudinilor găsite între unele proteine ​​complexe găsite în toate celulele, citocromul fiind unul dintre cele mai bune exemple ale acestor proteine, deoarece este „conservat” în ceea ce privește structura și funcția atât la bacterii, cât și la plante și animale.

Autori principali

Deși M. Schleiden, T. Schwann și R. Virchow au fost principalii protagoniști ai formulării teoriei celulare așa cum o cunoaștem astăzi, mulți au fost oamenii de știință care au participat, direct sau indirect, la stabilirea ei definitivă..

Robert Hooke (1635-1702)

Portretul lui Robert Hooke (Sursa: Gustav VH, prin Wikimedia Commons)

Acest virtuos om de știință englez nu numai că a făcut descoperiri în domeniul biologiei, dar s-a interesat și de fizică și astronomie.

În 1665 a prezentat Societății Regale din Londra cartea sa intitulată „Micrografie sau unele descrieri fiziologice ale corpurilor miniaturale printr-o lupă" (al englezei Micrografii sau unele descrieri fiziologice ale corpurilor miniaturale prin lupă).

În această carte, Hooke evidențiază observațiile pe care le-a făcut pe o foaie de plută, în care a identificat unități similare „celulelor” pe care le-a numit „celule”. La doar o mărire de 30 de ori, Hooke a observat același model la alte plante și la oasele unor animale, sugerând că țesuturile vii erau formate din aceleași „pori” sau „celule”..

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)

Portretul lui Antoni van Leeuwenhoek (Sursa: Jan Verkolje (1650-1693) [Domeniu public] prin Wikimedia Commons)

Contemporan cu Robert Hooke, olandezul A. Leeuwenhoek și-a dedicat o parte din viață fabricării de microscoape și observării probelor prin intermediul acestora. El a fost primul autor care a evidențiat celule vii (Hooke a văzut doar celule moarte din scoarța unor copaci și osul unor animale).

În plus, proiectarea microscoapelor sale i-a permis să aprecieze structurile celulare mult mai în detaliu și l-a condus la descoperirea multor organisme unicelulare pe care le-a numit „animale”, despre care astăzi se știe că sunt atât animale unicelulare, cât și plante..

În 1674, Leeuwenhoek a descris pentru prima dată celulele roșii din sânge și sperma în propriul său material seminal..

Matthias Schleiden (1804-1881)

Portretul lui Matthias Schleiden (Sursa: Fæ, prin Wikimedia Commons)

Acest om de știință german, profesor de botanică, a fost cel care a „formulat” teoria celulară pe baza observațiilor sale în țesuturile plantelor. În plus, era foarte interesat de originea celulelor, așa că s-a dedicat studiului acesteia folosind embrioni din țesuturile plantelor..

Schleiden a îndrăznit să propună dezvoltarea celulelor "de novo”Dintr-o masă de granule mici din interiorul celulelor, care a format un„ nucleu ”a cărui creștere progresivă a fost transformată într-o nouă celulă.

Theodor Schwann (1810-1882)

Portretul lui Theodor Schwann (Sursa: Fæ, prin Wikimedia Commons)

Acest autor german s-a ocupat de „generalizarea” teoriei celulare pentru toate organismele vii, inclusiv plantele și animalele..

Schwann a descris celule nucleate în diferite țesuturi: în celulele notocordului și cartilajului, în larvele de broască, în ficat, rinichi, pancreas, glandele salivare și țesutul conjunctiv al embrionilor de porc..

Rezultatele sale au fost raportate în 1838 în „Note de teren despre natură și medicină”. Acest autor a adus, de asemenea, contribuții importante la neuroștiințe, deoarece a fost primul care a descris învelișul membranos care înconjoară procesele celulelor nervoase..

Robert Brown (1773-1858)

Acest botanist și medic scoțian a fost primul (în 1831) care a recunoscut nucleul ca parte esențială a celulelor vii, datorită observațiilor sale microscopice asupra frunzelor de orhidee. Brown a fost cel care a inventat termenul „nucleu” pentru a descrie o „areolă circulară opacă unică” în centrul celulelor..

Rudolf Virchow (1821-1902)

Portretul lui Rudolf Virchow (Sursa: http://ihm.nlm.nih.gov/images/B25666 [Domeniu public] prin Wikimedia Commons)

Acest medic și patolog german a fost însărcinat să publice în scris, în 1855, ideea că fiecare celulă provine dintr-o celulă preexistentă (omnis cellula e cellula), excludând posibilitatea unei generații spontane.

Cu câțiva ani înainte a declarat că: „celula, ca cea mai simplă formă de manifestare a vieții care, totuși, reprezintă ideea de viață, este unitatea organică, ființa vie indivizibilă”.

Louis Pasteur (1822-1895)

Portretul lui Louis Pasteur (Sursa: Paul Nadar [Domeniu public] prin Wikimedia Commons)

Acest microbiolog francez a fost cel care a abandonat definitiv teoria generației spontane, grație experimentelor pe care le-a efectuat în anii 1850, în care a demonstrat că multiplicarea organismelor unicelulare a avut loc din organismele deja existente..

Convingerea sa fermă l-a determinat să proiecteze o procedură experimentală prin care a demonstrat că un „bulion de carne” poate fi sterilizat prin fierberea acestuia într-un balon „cu gâscă”, capabil să „prindă” particulele de praf și alți contaminanți înainte ca acestea să ajungă în partea de jos a container.

Pasteur a arătat că, dacă bulionul a fost fiert și apoi gâtul balonului a fost rupt și a fost lăsat expus aerului, în cele din urmă a devenit contaminat, dobândind un aspect tulbure din cauza contaminării microbiene..

Este important de remarcat faptul că alți autori precum Carl Benda (1857-1933) și Camilo Golgi (1843-1926) (printre alții) au adus ulterior contribuții importante în ceea ce privește clarificarea structurii interne a celulelor eucariote, descriind organele lor principale și funcții..

Referințe

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M., ... și Walter, P. (2013). Biologie celulară esențială. Știința ghirlandelor.
  2. Mazzarello, P. (1999). Un concept unificator: istoria teoriei celulare. Nature Cell Biology, 1(1), E13.
  3. Nabors, M. W. (2004). Introducere în botanică (Nr. 580 N117i). Pearson.
  4. Ribatti, D. (2018). O notă istorică asupra teoriei celulare. Cercetări celulare experimentale, 364(1), 1-4.
  5. Solomon, E. P., Berg, L. R. și Martin, D. W. (2011). Biologie (ed. 9). Brooks / Cole, Cengage Learning: SUA.
  6. Villanueva, J. R. (1970). Celula vie.
  7. Willey, J. M., Sherwood, L. și Woolverton, C. J. (2008). Microbiologia lui Prescott, Harley și Klein. Învățământul superior McGraw-Hill.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.