TEORIJA CELIC: ZGODOVINA, POSTULATI IN AVTORJI - BIOLOGIJA - 2026

Celična teorija je teorija, ki predlaga, da se vsa živa bitja, sestavljena iz celic. Predlagali so ga Matthias Schleiden, Theodor Schwann in Rudolph Virchow med leti 1838 in 1859 in velja za ključno teorijo za rojstvo celične biologije.

Pojav te teorije je dokončno zavrgel Aristotelov koncept, da bi življenje lahko nastalo s spontano generiranjem iz inertne ali nežive materije, kar je bila v znanstvenem svetu več stoletij.

Celice v živem tkivu rastlinskega lista (Vir: Des_Callaghan via Wikimedia Commons)

Danes ni noro misliti, da so na primer različni organizmi, kot so živali, rastline in bakterije, sestavljeni iz enakovrednih osnovnih enot, kot so celice, toda pred stotimi leti so se te ideje zdele nekoliko navidezne.

S preprostim mikroskopskim opazovanjem listov rastline, kože dvoživk, dlačic sesalca ali kolonije bakterij je mogoče hitro potrditi, da so vsi sestavljeni iz osnovne enote s podobno organizacijo in sestavo. ; celica.

Evkariontski enocelični organizmi različnih vrst in celice zapletenih živalskih tkiv, na primer možgani ali mišice, se po zgradbi in funkciji radikalno razlikujejo, vendar imajo vsi membrano, ki jih obdaja, citosol, ki v njem so jedra in organeli, ki imajo določene funkcionalne zmogljivosti.

Živalska evkariontska celica. Vir: avtor Nikol valentina romero ruiz, z Wikimedia Commons

Čeprav so jo kot teorijo vzpostavili trije glavni avtorji, je do teorije celic prišlo po zaslugi veliko znanja, opazovanj in prejšnjih prispevkov različnih avtorjev, ki so podali koščke sestavljanke, ki bi jih Schleiden, Schwann in Virchow pozneje sestavili, druge pa pozneje izpopolnili.

Ozadje in zgodovina celične teorije

Formulacija celičnih teorij Schleiden, Schwann in Virchow ne bi bila mogoča brez predhodnega izuma mikroskopa, ki je potekal sredi 17. stoletja.

Pri prvih mikroskopskih opazovanjih celic in pri izdelavi prvih rudimentarnih mikroskopov sta sodelovali dve pomembni figuri: Robert Hooke leta 1665 in pozneje Antoni van Leeuwenhoek.

Vendar obstajajo poročila o opažanjih Athanasiusa Kircherja, ki je leta 1658 opazoval živa bitja (poleg črvov), ki se oblikujejo na propadajočih tkivih. Približno v istem času je nemški Swammerdam opisal kroglične "truplice" v krvi in ​​spoznal, da so žabji zarodki sestavljeni tudi iz krogličnih "delcev".

Robert Hooke je bil tisti, ki je skoval izraz "celica", da je opisal celice, ki jih je opazoval, ko je skozi mikroskop gledal na plutovo pločevino; medtem ko se je Leeuwenhoek goreče posvetil izdelavi mikroskopov in večkratnemu opazovanju vzorcev iz različnih krajev, kar je potrdilo obstoj minljivega življenja.

Tako Hooke kot Leeuwenhoek bi lahko veljali za "očeta" mikrobiologije, saj sta prva poročala o obstoju mikroskopskih organizmov v različnih naravnih okoljih (vodna telesa, ostanki umazanije z protez, semena itd.).

Dva takratna avtorja, Marcello Malpighi in Nehemiah Grew, sta podrobno preučila nekaj rastlinskih tkiv. Objave Malpighija (1671) in Grewa kažejo, da sta oba avtorja med opazovanji identificirala strukturo celic, vendar sta jih navedla kot "celice", "pore" ali "vrečke".

Rastlinska evkariontska celica

Razrešitev teorij o spontani generaciji

Več stoletij je znanstvena skupnost trdila, da je življenje mogoče spontano ustvariti iz nežive materije (inertne, ne žive), ki temelji na "vitalni sili" ali "potencialu" elementov, kot sta voda in zemlja. ustvarjati življenje.

Vendar so te postulate ovrgli poskusi, ki jih je izvedel Italijan Lazzaro Spallanzani, ki je leta 1767 pokazal, da je ob vrenju vode iz ribnikov ali vodnjakov izginila "vitalna sila", kar pomeni, da so v vodi živeli organizmi .

Zato so bila njegova dela pionirji za dokazovanje, da življenje lahko izhaja samo iz že obstoječega življenja ali, kar je enako, da vse celice prihajajo iz drugih celic in ne iz inertne materije.

Približno stoletje po Spallanzanijevem delu je Francoz Louis Pasteur s svojimi eksperimenti postavil precedens in dokončno pokazal, da spontana generacija nima mesta v znanstvenem svetu.

Postulati celične teorije

Eden od postulatov celične teorije je, da celice prihajajo iz že obstoječih celic

Čeprav je bila celična teorija oblikovana na podlagi opažanj, ki so bila narejena pri "višjih" organizmih, velja za vsa živa bitja, celo za enocelične organizme, kot so nekateri paraziti in bakterije.

Glavni postulati celične teorije so trije:

1- Vsa živa bitja so sestavljena iz celic

Ta bosta sta predlagala botanik M. Schleiden in zoolog T. Schwann, ki navajata, da so na mikroskopski ravni rastline in živali sestavljene iz celic.

2- Celice so osnovne enote vseh živih bitij

To načelo sta postavila tudi Schleiden in Schwann in je osnovno načelo za opredelitev živega bitja; Vsa živa bitja so sestavljena iz celic, ne glede na to, ali so enocelične ali večcelične.

3- Celice lahko izvirajo samo iz že obstoječih celic in ne s spontano tvorbo

To načelo je vzpostavil Rudolph Virchow.

Pozneje je drugi avtor, A. Weismann, teoriji dodal naslednje posledice:

- Celice, ki jih poznamo danes ("moderne"), izvirajo iz majhne skupine "predniških" celic

Posledica tega je mogoče dokazati s podobnostjo nekaterih kompleksnih beljakovin, ki jih najdemo v vseh celicah, saj je citokrom eden najboljših primerov teh beljakovin, saj je "ohranjen" po strukturi in delovanju tako pri bakterijah kot tudi pri rastlinah in živalih.

Glavni avtorji

Čeprav so bili M. Schleiden, T. Schwann in R. Virchow glavni protagonisti pri oblikovanju celične teorije, kakršno poznamo danes, so bili mnogi znanstveniki, ki so posredno ali neposredno sodelovali pri njeni dokončni vzpostavitvi.

Robert Hooke (1635-1702)

Portret Roberta Hookea (Vir: Gustav VH, prek Wikimedia Commons)

Ta vrli angleški znanstvenik ni le odkril odkritij na področju biologije, temveč sta se zanimala tudi za fiziko in astronomijo.

Leta 1665 je kraljevskemu društvu v Londonu predstavil knjigo z naslovom "Mikrografija ali nekateri fiziološki opisi miniaturnih teles skozi povečevalno steklo" (iz angleškega Micrographia Or Some Physiological Descriptions of Miniature Body by Magnifying Glass).

Hooke v tej knjigi izpostavlja opažanja, ki jih je naredil na lističu plute, v katerem je identificiral enote, podobne "celicam", ki jih je imenoval "celice". Ob 30-kratni povečavi je Hooke enak vzorec opazoval tudi pri drugih rastlinah in kosteh nekaterih živali, kar kaže, da so živa tkiva sestavljena iz enakih "por" ali "celic".

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)

Portret Antonija van Leeuwenhoeka (Vir: Jan Verkolje (1650-1693) prek Wikimedia Commons)

Sodobnik z Robertom Hookeom je nizozemski A. Leeuwenhoek del svojega življenja posvetil izdelavi mikroskopov in opazovanju vzorcev skozi njih. Bil je prvi avtor, ki je prikazal žive celice (Hooke je videl le mrtve celice z lubja nekaterih dreves in kosti nekaterih živali).

Poleg tega mu je zasnova mikroskopov omogočila, da je celične strukture cenil bolj podrobno in ga vodil do odkritja številnih enoceličnih organizmov, ki jih je poimenoval "animalcules", za katere danes vemo, da so enocelične živali in rastline.

Leta 1674 je Leeuwenhoek v lastnem semenu prvič opisal rdeče krvne celice in spermo.

Matthias Schleiden (1804-1881)

Portret Matthiasa Schleidena (Vir: Fæ, prek Wikimedia Commons)

Ta nemški znanstvenik, profesor botanike, je bil tisti, ki je "formuliral" celično teorijo na podlagi svojih opazovanj v rastlinskih tkivih. Poleg tega ga je resnično zanimalo izvor celic, zato se je posvetil njegovi raziskavi z uporabo zarodkov iz rastlinskih tkiv.

Schleiden si je upal predlagati, da se celice razvijejo "de novo" iz mase drobnih zrnc znotraj celic, ki tvorijo "jedro", katerega progresivna rast je postala nova celica.

Theodor Schwann (1810-1882)

Portret Theodora Schwanna (Vir: Fæ, prek Wikimedia Commons)

Ta nemški avtor je bil zadolžen za "posploševanje" celične teorije za vse žive organizme, vključno z rastlinami in živalmi.

Schwann je opisal nukleirane celice v različnih tkivih: v celicah notokorda in hrustanca, v ličkicah krastače, v jetrih, ledvicah, trebušni slinavki, slinavkah in vezivnem tkivu prašičjih zarodkov.

O njegovih rezultatih so poročali leta 1838 v svojih "Terenskih zapiskih o naravi in ​​medicini". Ta avtor je pomembno prispeval tudi k nevroznanosti, saj je prvi opisal membransko oblogo, ki obdaja procese živčnih celic.

Robert Brown (1773-1858)

Ta škotski botanik in zdravnik je prvi (leta 1831) zahvaljujoč mikroskopskim opazovanjem na listih orhideje prepoznal jedro kot bistveni del živih celic. Brown je bil tisti, ki je skoval izraz "jedro", da bi opisal "enotno neprozorno krožno areolo" v središču celic.

Rudolf Virchow (1821-1902)

Portret Rudolfa Virchowa (Vir: http://ihm.nlm.nih.gov/images/B25666 prek Wikimedia Commons)

Ta nemški zdravnik in patolog je bil leta 1855 pisno objavljen, da vsaka celica izvira iz že obstoječe celice (omnis cellula e cellula), ki izključuje možnost spontane tvorbe.

Nekaj ​​let prej je izjavil, da je "celica kot najpreprostejša oblika manifestacije življenja, ki kljub temu predstavlja idejo življenja, organska enotnost, nedeljivo živo bitje".

Louis Pasteur (1822-1895)

Portret Louisa Pasterja (Vir: Paul Nadar prek Wikimedia Commons)

Prav ta francoski mikrobiolog je dokončno zavrgel teorijo spontane generacije, zahvaljujoč eksperimentom, ki jih je izvedel v 1850-ih, in v katerih je dokazal, da je množenje enoceličnih organizmov prišlo iz že obstoječih organizmov.

Njegovo trdno prepričanje ga je pripeljalo do zasnove eksperimentalnega postopka, s katerim je dokazal, da lahko "mesno juho" steriliziramo tako, da jo skuhamo v buči "kosmulja", ki je sposobna "ujeti" delce prahu in drugih onesnaževalcev doseže dno posode.

Pasteur je pokazal, da če brozgo zavremo in nato vrat bučke zlomimo in jo pustimo izpostavljeni zraku, se sčasoma onesnaži in pridobi moten videz zaradi mikrobne kontaminacije.

Pomembno je poudariti, da so pozneje drugi avtorji, kot sta Carl Benda (1857–1933) in Camilo Golgi (1843–1926) (med drugimi), pomembno prispevali k razjasnitvi notranje strukture evkariontskih celic in opisali njihove glavne organele in njihove funkcije. .

Reference

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Bistvena celična biologija. Garland Science.
2. Mazzarello, P. (1999). Poenoten pojem: zgodovina celične teorije. Nature Cell Biology, 1 (1), E13.
3. Nabors, MW (2004). Uvod v botaniko (št. 580 N117i). Pearson.
4. Ribatti, D. (2018). Zgodovinska nota o teoriji celic. Eksperimentalne celične raziskave, 364 (1), 1-4.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologija (9. edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: ZDA.
6. Villanueva, JR (1970). Živa celica.
7. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2008). Prescott, Harley in Kleinova mikrobiologija. McGraw-Hill visoko šolstvo.