CELLETEORI: HISTORIE, POSTULATER OG FORFATTERE - BIOLOGI - 2026

Den celleteorien er teorien som foreslår at alle levende ting er bygget opp av celler. Det ble foreslått av Matthias Schleiden, Theodor Schwann og Rudolph Virchow mellom årene 1838 og 1859, og regnes som en nøkkelteori for fødselen av cellebiologi.

Ankomsten av denne teorien forkastet den aristoteliske oppfatningen om at livet kan oppstå ved spontan generasjon fra inert eller ikke-levende stoff, en ide som ble opprettholdt i den vitenskapelige verden i mange århundrer.

Celler i et levende vev av et planteblad (Kilde: Des_Callaghan via Wikimedia Commons)

I dag er det ikke sprø å tenke på at organismer så forskjellige som dyr, planter og bakterier, for eksempel, består av likeverdige basiseenheter som celler, men for hundrevis av år siden virket disse ideene litt langsiktige.

Med en enkel mikroskopobservasjon av bladene til en plante, huden til en amfibie, hårene til et pattedyr eller en koloni av bakterier, kan det raskt sies at de alle er sammensatt av en basisenhet med lignende organisering og sammensetning. ; cellen.

Eukaryote unicellular organismer av forskjellige slag og cellene i komplekse dyrevev som hjerne eller muskel, for eksempel, er radikalt forskjellige i både struktur og funksjon, men til tross for dette har de alle en membran som omgir dem, en cytosol som den rommer en kjerne og organeller som har visse funksjonelle kapasiteter.

Dyre eukaryotisk celle. Kilde: Av Nikol valentina romero ruiz, fra Wikimedia Commons

Selv om den ble etablert som en teori av tre hovedforfattere, fant celleteorien sted takket være mye kunnskap, observasjoner og tidligere bidrag fra forskjellige forfattere, som ga bitene fra puslespillet som Schleiden, Schwann og Virchow senere skulle sette sammen, og som andre ville foredle senere.

Bakgrunn og historie for celleteori

Formuleringen av celleteorien av Schleiden, Schwann og Virchow ville ikke vært mulig uten den forrige oppfinnelsen av mikroskopet, som fant sted på midten av 1600-tallet.

To viktige skikkelser var involvert i de første mikroskopiske observasjonene av celler og i fremstillingen av de første rudimentære mikroskopene: Robert Hooke, i 1665, og senere, Antoni van Leeuwenhoek.

Det er imidlertid rapporter om observasjonene til Athanasius Kircher som i 1658 observerte levende vesener (i tillegg til ormer) som dannet seg på råtnende vev. Omtrent på samme tid beskrev den tyske Swammerdam kulekorpuskler i blodet og innså at froskembryoer også var sammensatt av kuleformede “partikler”.

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

Både Hooke og Leeuwenhoek kunne betraktes som "fedrene" til mikrobiologi, siden de var de første til å rapportere om eksistensen av mikroskopiske organismer i forskjellige naturlige miljøer (vannmasser, skraping av smuss fra proteser, sæd, etc.).

To andre forfattere av den tiden, Marcello Malpighi og Nehemiah Grew, studerte noen plantevev i detalj. Publikasjonene til Malpighi (1671) og Grew indikerer at begge forfatterne identifiserte strukturen til cellene under observasjonene, men omtalte disse som "celler", "porer" eller "saccules".

Plant eukaryotisk celle

Å motbevise teorier om spontan generasjon

I mange hundre år hadde det vitenskapelige samfunnet den posisjonen at livet spontant kunne genereres fra livløse stoffer (inerte, ikke levende), basert på den "vitale kraften" eller "potensialet" til elementer som vann og jord. å generere liv.

Disse postulatene ble imidlertid tilbakevist av eksperimentene utført av den italienske Lazzaro Spallanzani, som viste i 1767 at da vann fra dammer eller brønner ble kokt, forsvant den "vitale kraften", som antydet at det som fantes i vannet var levende organismer. .

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

Cirka et århundre etter Spallanzanis arbeid, satte franskmannen Louis Pasteur presedensen med sine egne eksperimenter, og viste definitivt at spontan generasjon ikke hadde noen plass i den vitenskapelige verden.

Postulater av celle teori

Et av postulatene i celleteorien er at celler kommer fra celler som allerede eksisterte

Selv om celleteorien ble formulert basert på observasjoner gjort i "høyere" organismer, er den gyldig for alle levende vesener, til og med encellede organismer som noen parasitter og bakterier.

Hovedpostulatene i celleteorien er tre:

1- Alle levende vesener består av celler

Botanikeren M. Schleiden og zoologen T. Schwann foreslo dette postulatet, og slo fast at planter og dyr på mikroskopisk nivå var sammensatt av celler.

2- Celler er de grunnleggende enhetene til 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 ting består av celler, enten de er encellede eller flercellede.

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

Dette prinsippet ble etablert av Rudolph Virchow.

Senere la en annen forfatter, A. Weismann, til følgende teori:

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

Et resultat som kan bevises takket være likhetene som finnes mellom noen komplekse proteiner som finnes i alle celler, idet cytokrom er et av de beste eksemplene på disse proteinene, siden det er "konservert" med tanke på struktur og funksjon i både bakterier og i planter og dyr.

Hovedforfattere

Selv om M. Schleiden, T. Schwann og R. Virchow var hovedpersonene i formuleringen av celleteorien slik vi kjenner den i dag, var det mange forskere som direkte eller indirekte deltok i den endelige etableringen av den.

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 var også interessert i fysikk og astronomi.

I 1665 presenterte han for Royal Society of London sin bok med tittelen "Micrography or Some Physiological Describs of Miniature Bodies through a Forstørrelsesglass" (fra den engelske Micrography Or Some Physiological Descriptions of Miniature Bodies by Magnifying Glass).

I denne boken trekker Hooke frem observasjonene han gjorde på et ark med kork, der han identifiserte enheter som ligner "celler" som han kalte "celler." Ved bare en 30-gangs forstørrelse observerte Hooke det samme mønsteret i andre planter og i beinene til noen dyr, og antydet at levende vev var sammensatt av de samme "porene" eller "cellene".

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)

Portrett av Antoni van Leeuwenhoek (Kilde: Jan Verkolje (1650-1693) via Wikimedia Commons)

Samtidig med Robert Hooke, dedikerte nederlenderen A. Leeuwenhoek deler av livet sitt til fremstilling av mikroskoper og til observasjon av prøver gjennom dem. Han var den første forfatteren som viste levende celler (Hooke så bare døde celler fra barken til noen trær og beinet til noen dyr).

I tillegg tillot utformingen av mikroskopene hans ham å sette pris på cellulære strukturer i mye mer detalj, og førte ham til oppdagelsen av mange encellede organismer som han kalte "animalcules", som i dag er kjent for å være encellet dyr og planter.

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

Matthias Schleiden (1804-1881)

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

Denne tyske forskeren, professor i botanikk, var den som "formulerte" celleteorien basert på hans observasjoner i plantevev. I tillegg var han virkelig interessert i cellens opprinnelse, så han dedikerte seg til studiet ved å bruke embryoer fra plantevev.

Schleiden turte å foreslå at celler utviklet "de novo" fra en masse bittesmå granulater i celler, som dannet en "kjernekraft" hvis progressive vekst ble en ny celle.

Theodor Schwann (1810-1882)

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

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

Schwann beskrev nukleare celler i forskjellige vev: i cellene i notochord og brusk, i padde larver, i leveren, nyrene, bukspyttkjertelen, spyttkjertlene og bindevevet fra svineembryoer.

Resultatene ble rapportert i 1838 i hans "feltnotater om natur og medisin." Denne forfatteren ga også viktige bidrag til nevrovitenskapen, ettersom han var den første som beskrev det membranøse dekket som omgir prosessene til nerveceller.

Robert Brown (1773-1858)

Denne skotske botanikeren og legen var den første (i 1831) som anerkjente kjernen som en essensiell del av levende celler, takket være hans mikroskopiske observasjoner på orkidéblader. Brown var den som myntet begrepet "kjernen" for å beskrive en "enkelt ugjennomsiktig, sirkulær areola" i sentrum av celler.

Rudolf Virchow (1821-1902)

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

Denne tyske legen og patologen fikk i oppdrag å offentliggjøre i 1855 ideen om at hver celle kommer fra en eksisterende celle (omnis cellula e cellula), og utelukket muligheten for spontan generasjon.

Noen år tidligere erklærte han at: "cellen, som den enkleste formen for manifestasjon av liv, som likevel representerer livets idé, er den organiske enheten, det udelelige levende vesen."

Louis Pasteur (1822-1895)

Portrett av Louis Pasteur (Kilde: Paul Nadar via Wikimedia Commons)

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

Hans faste overbevisning førte til at han utformet en eksperimentell prosedyre der han demonstrerte at en "kjøttkraft" kunne steriliseres ved å koke den i en "svanehals" -kolbe, som var i stand til å "fange" støvpartikler og andre forurensninger før de nå bunnen av beholderen.

Pasteur viste at hvis buljongen ble kokt og deretter kolbenes hals ble ødelagt og den ble stående utsatt for luften, ble den til slutt forurenset, og fikk et uklar utseende på grunn av mikrobiell forurensning.

Det er viktig å merke seg at andre forfattere som Carl Benda (1857–1933) og Camilo Golgi (1843–1926) (blant andre) senere ga viktige bidrag til avklaringen av den indre strukturen til eukaryote celler, der de beskrev de viktigste organellene og deres funksjoner. .

referanser

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Essensiell cellebiologi. Garland Science.
2. Mazzarello, P. (1999). Et samlende konsept: celle teoriens historie. Nature Cell Biology, 1 (1), E13.
3. Nabors, MW (2004). Introduksjon til botanikk (nr. 580 N117i). Pearson.
4. Ribatti, D. (2018). En historisk note om celleteorien. Eksperimentell celleforskning, 364 (1), 1-4.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (9. utg.). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
6. Villanueva, JR (1970). Den levende cellen.
7. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2008). Prescott, Harley og Kleins mikrobiologi. McGraw-Hill høyere utdanning.