LĄSTELIŲ TEORIJA: ISTORIJA, POSTULATAI IR AUTORIAI - BIOLOGIJA - 2025

Ląstelės teorija yra teorija, kad siūlo, kad visi gyvi dalykų yra sudaryta iš ląstelių. Tai pasiūlė Matthiasas Schleidenas, Teodoras Schwannas ir Rudolphas Virchowas 1838–1859 m., Ir jis laikomas pagrindine ląstelių biologijos atsiradimo teorija.

Šios teorijos atsiradimas galutinai paneigė Aristotelio sampratą, kad gyvybė gali kilti dėl spontaniškos generacijos iš inertinės ar negyvosios medžiagos - idėjos, palaikytos mokslo pasaulyje daugelį amžių.

Ląstelės gyvame augalo lapo audinyje (Šaltinis: Des_Callaghan per Wikimedia Commons)

Šiandien nėra beprotiška galvoti, kad tokie skirtingi organizmai kaip gyvūnai, augalai ir bakterijos yra sudaryti iš lygiaverčių pagrindinių vienetų, pavyzdžiui, ląstelių, tačiau prieš šimtus metų šios idėjos atrodė šiek tiek tolimos.

Paprastu mikroskopu stebint augalo lapus, varliagyvio odą, žinduolio plaukus ar bakterijų koloniją, galima greitai patvirtinti, kad jie visi yra sudaryti iš panašaus organizmo ir sudėties pagrindinio vieneto. ; ląstelė.

Įvairių rūšių eukariotiniai vienaląsčiai organizmai ir sudėtingų gyvūnų audinių, pavyzdžiui, smegenų ar raumenų, ląstelės yra radikaliai skirtingos struktūros ir funkcijos, tačiau visi jie turi juos supančią membraną - citozolį, kuris jame yra branduolys ir organelės, kurie turi tam tikras funkcines galimybes.

Gyvūnų eukariotų ląstelė. Šaltinis: Nikol valentina romero ruiz, iš „Wikimedia Commons“

Nors ją kaip teoriją nustatė trys pagrindiniai autoriai, ląstelių teorija įvyko dėka daugybės žinių, pastebėjimų ir ankstesnių įvairių autorių įnašų, kurie pateikė galvosūkio dalis, kuriuos vėliau sudės Schleidenas, Schwannas ir Virchowas, o kiti vėliau patikslins.

Ląstelių teorijos pagrindas ir istorija

Schleiden, Schwann ir Virchow suformuluoti ląstelių teoriją nebūtų buvę įmanoma be išankstinio mikroskopo išradimo, kuris įvyko XVII amžiaus viduryje.

Atliekant pirmuosius mikroskopinius ląstelių stebėjimus ir gaminant pirmuosius pradinius mikroskopus, dalyvavo dvi svarbios figūros: Robertas Hooke'as (1665 m.) Ir vėliau Antoni van Leeuwenhoekas.

Tačiau yra pranešimų apie Athanasijaus Kircherio stebėjimus, kurie 1658 m. Pastebėjo gyvus padarus (be kirminų), besiformuojančius ant pūvančių audinių. Maždaug tuo pačiu metu vokiečių Swammerdam aprašė kamuolinius „ląsteles“ kraujyje ir suprato, kad varlių embrionai taip pat sudaryti iš rutulinių „dalelių“.

Robertas Hooke'as sugalvojo terminą „ląstelė“, kad apibūdintų ląsteles, kurias pastebėjo žiūrėdamas į kamštienos lakštą per mikroskopą; Leeuwenhoek'as nuoširdžiai atsidavė mikroskopų gamybai ir pakartotiniams įvairių vietų mėginių stebėjimui, patvirtindamas, kad egzistuoja mažametė gyvybė.

Hooke ir Leeuwenhoek galima laikyti mikrobiologijos „tėvais“, nes jie pirmieji pranešė apie mikroskopinių organizmų egzistavimą skirtingoje natūralioje aplinkoje (vandens telkiniuose, nešvarumų pašalinime iš protezų, spermos ir kt.).

Kiti du to meto autoriai Marcello Malpighi ir Nehemiah Grew išsamiai ištyrė kai kuriuos augalų audinius. Malpighi (1671) ir Grew publikacijose nurodoma, kad abu autoriai stebėdami nustatė ląstelių struktūrą, tačiau jas vadino „ląstelėmis“, „poromis“ ar „sakules“.

Augalų eukariotų ląstelė

Spontaniškos kartos teorijų paneigimas

Daugelį amžių mokslinė bendruomenė laikėsi pozicijos, kad gyvybė gali būti savaime sugeneruota iš negyvosios medžiagos (inertiškos, negyvos), paremtos tokių elementų, kaip vanduo ir žemė, „gyvybine jėga“ arba „potencialu“. generuoti gyvybę.

Tačiau šie postulatai buvo paneigti italų Lazzaro Spallanzani atlikto eksperimento, kuris 1767 m. Parodė, kad virinant tvenkinių ar šulinių vandenį, minėta „gyvybinė jėga“ dingo, o tai reiškia, kad tai, kas egzistavo vandenyje, buvo gyvi organizmai. .

Todėl jo darbai buvo parodomojo, kad gyvenimas gali kilti tik iš ankstesnio gyvenimo, arba, kas yra tas pats, kad visos ląstelės kyla iš kitų ląstelių, o ne iš inertinės materijos, pradininkai.

Praėjus maždaug šimtmečiui po Spallanzani darbo, prancūzas Louis Pasteur sukūrė precedentą savo paties eksperimentais, aiškiai parodydamas, kad spontaniškos kartos neturėjo vietos mokslo pasaulyje.

Ląstelių teorijos postulatai

Vienas iš ląstelių teorijos postulatų yra tas, kad ląstelės yra iš ląstelių, kurios jau egzistavo

Nors ląstelių teorija buvo suformuluota remiantis „aukštesniųjų“ organizmų stebėjimais, ji galioja visoms gyvoms būtybėms, net vienaląsčiams organizmams, tokiems kaip kai kurie parazitai ir bakterijos.

Pagrindiniai ląstelių teorijos postulatai yra trys:

1- Visos gyvos būtybės yra sudarytos iš ląstelių

Šį postulatą pasiūlė botanikas M. Schleidenas ir zoologas T. Schwannas, teigdamas, kad mikroskopiniu lygmeniu augalai ir gyvūnai buvo sudaryti iš ląstelių.

2- Ląstelės yra pagrindiniai visų gyvų būtybių vienetai

Šį principą taip pat postulmavo Schleidenas ir Schwannas ir jis yra pagrindinis gyvos būtybės apibrėžimo principas; Visi gyvi daiktai yra sudaryti iš ląstelių, nesvarbu, ar jie būtų vienaląsčiai, ar daugialąsčiai.

3 - Ląstelės gali būti gaunamos tik iš esamų ląstelių, o ne savaime

Šį principą nustatė Rudolphas Virchowas.

Vėliau kitas autorius A. Weismann pridėjo šią teorijos išvadą:

- Ląstelės, kurias mes šiandien žinome („modernios“), kilo iš nedidelės „protėvių“ ląstelių grupės

Padarinys, kuris gali būti įrodytas dėl tam tikrų kompleksinių baltymų, rastų visose ląstelėse, panašumų, citochromas yra vienas iš geriausių šių baltymų pavyzdžių, nes jis yra „išsaugotas“ struktūros ir funkcijos atžvilgiu tiek bakterijose, tiek augaluose ir gyvūnuose.

Pagrindiniai autoriai

Nors M. Schleidenas, T. Schwannas ir R. Virchowas buvo pagrindiniai veikėjai, formuojantys ląstelių teoriją, kaip mes ją žinome šiandien, daugelis buvo mokslininkai, tiesiogiai ar netiesiogiai dalyvavę galutiniame jos nustatyme.

Robertas Hooke'as (1635–1702)

Roberto Huko portretas (Šaltinis: Gustavas VH, per „Wikimedia Commons“)

Šis dorybingas anglų mokslininkas ne tik padarė atradimus biologijos srityje, bet ir domėjosi fizika ir astronomija.

1665 m. Jis Londono karališkajai draugijai pristatė savo knygą „Mikrografija arba kai kurie fiziologiniai miniatiūrinių kūnų aprašymai per didinamąjį stiklą“ (iš anglų kalbos „Micrographia“ arba „Kai kurie fiziologiniai miniatiūrinių kūnų aprašymai didinamuoju stiklu“).

Šioje knygoje Hooke pabrėžiami pastebėjimai, kuriuos jis padarė ant kamštienos lapo, kuriame jis identifikavo vienetus, panašius į „ląsteles“, kurias jis vadino „ląstelėmis“. Tik 30 kartų padidindamas Hooke'as pastebėjo tą patį modelį kituose augaluose ir kai kurių gyvūnų kauluose. Tai rodo, kad gyvieji audiniai buvo sudaryti iš tų pačių „porų“ arba „ląstelių“.

Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723)

Antoni van Leeuwenhoek portretas (Šaltinis: Janas Verkolje (1650-1693) per „Wikimedia Commons“)

Šiuolaikinis draugas su Robertu Hooke olandas A. Leeuwenhoekas savo gyvenimo dalį paskyrė mikroskopų gamybai ir per juos stebintiems mėginiams. Jis buvo pirmasis autorius, kuris parodė gyvas ląsteles (Hooke'as matė negyvas ląsteles tik iš kai kurių medžių žievės ir kai kurių gyvūnų kaulų).

Be to, jo mikroskopų dizainas leido jam daug detaliau įvertinti ląstelių struktūras ir paskatino jį atrasti daugybę vienaląsčių organizmų, kuriuos jis vadino „gyvuliais“, kurie šiandien, kaip žinoma, yra ir vienaląsčiai gyvūnai, ir augalai.

1674 m. Leeuwenhoekas pirmiausia aprašė eritrocitus ir spermą savo paties spermoje.

Matias Schleidenas (1804–1881)

Matthias Schleiden portretas (Šaltinis: Fæ, per „Wikimedia Commons“)

Šis vokiečių mokslininkas, botanikos profesorius, buvo tas, kuris „suformulavo“ ląstelių teoriją remdamasis savo stebėjimais augalų audiniuose. Be to, jis tikrai domėjosi ląstelių kilme, todėl atsidavė jos tyrimui, naudodamas embrionus iš augalų audinių.

Schleidenas išdrįso pasiūlyti, kad ląstelės iš mažų granulių masės ląstelėse vystytųsi „de novo“, kurios sudarytų „branduolį“, kurio progresyvus augimas virstų nauja ląstele.

Teodoras Schwannas (1810–1882)

Teodoras Schwann portretas (Šaltinis: Fæ, per „Wikimedia Commons“)

Šis vokiečių autorius buvo atsakingas už „gyvųjų organizmų, įskaitant augalus ir gyvūnus, ląstelių teorijos„ apibendrinimą “.

Schwann aprašė nukleijuotas ląsteles įvairiuose audiniuose: notochordo ir kremzlės ląstelėse, rupūžių lervose, kepenų, inkstų, kasos, seilių liaukų ir jungiamojo audinio kiaulių embrionuose.

Apie jo rezultatus buvo pranešta 1838 m. Leidinyje „Gamtos ir medicinos pastabos lauke“. Šis autorius taip pat įnešė svarų indėlį į neuromokslą, nes jis pirmasis aprašė membraninę dangą, kuri supa nervų ląstelių procesus.

Robertas Brownas (1773–1858)

Šis Škotijos botanikas ir gydytojas pirmasis (1831 m.), Atlikdamas mikroskopinius stebėjimus orchidėjų lapuose, atpažino branduolį kaip svarbią gyvų ląstelių dalį. Braunas buvo tas, kuris sugalvojo terminą „branduolys“, kad apibūdintų „vieną nepermatomą apskritą areolą“ ląstelių centre.

Rudolfas Virchowas (1821–1902)

Rudolfo Virchowo portretas (Šaltinis: http://ihm.nlm.nih.gov/images/B25666 per „Wikimedia Commons“)

Šiam vokiečių gydytojui ir patologui buvo pavesta 1855 m. Raštu paskelbti mintį, kad kiekviena ląstelė yra iš jau egzistuojančios ląstelės (omnis cellula e cellula), atmetant savaiminio generavimo galimybę.

Keleriais metais anksčiau jis pareiškė: „ląstelė, kaip paprasčiausia gyvybės pasireiškimo forma, vis dėlto atspindinti gyvenimo idėją, yra organinė vienybė, nedaloma gyva būtybė“.

Luisas Pasteuras (1822–1895)

Louis Pasteur portretas (Šaltinis: Paul Nadar per Wikimedia Commons)

Būtent šis prancūzų mikrobiologas 1850-aisiais atliktų eksperimentų dėka galutinai atmetė spontaniškos generacijos teoriją, kurioje pademonstravo, kad vienaląsčių organizmų dauginimasis kilo iš jau egzistuojančių organizmų.

Tvirtas įsitikinimas paskatino jį suprojektuoti eksperimentinę procedūrą, kurios metu jis pademonstravo, kad „mėsos sultinį“ galima sterilizuoti virinant jį „žąsies kaklo“ kolboje, galinčioje „sulaikyti“ dulkių daleles ir kitus teršalus, kol jie neprasidės. pasiekti konteinerio dugną.

Pasteuras parodė, kad jei sultinys virė, o kolbos kaklelis buvo sulaužytas ir paliekamas veikiamas oro, ilgainiui jis buvo užterštas ir dėl mikrobų užteršimo įgavo drumstą išvaizdą.

Svarbu pažymėti, kad kiti autoriai, tokie kaip Carlas Benda (1857–1933) ir Camilo Golgi (1843–1926) (be kita ko), vėliau pateikė svarų indėlį aiškinant vidinę eukariotų ląstelių struktūrą, apibūdinant jų pagrindinius organelius ir funkcijas. .

Nuorodos

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… ir Walter, P. (2013). Esminė ląstelių biologija. Girlianda mokslas.
2. Mazzarello, P. (1999). Vienijanti samprata: ląstelių teorijos istorija. Gamtos ląstelių biologija, 1 (1), E13.
3. Naborai, MW (2004). Įvadas į botaniką (Nr. 580 N117i). Pearsonas.
4. Ribatti, D. (2018). Ląstelių teorijos istorinė pastaba. Eksperimentiniai ląstelių tyrimai, 364 (1), 1-4.
5. Saliamonas, EP, Bergas, LR ir Martinas, DW (2011). Biologija (9-asis leidimas). Brooks / Cole, Cengage mokymasis: JAV.
6. Villanueva, JR (1970). Gyvoji ląstelė.
7. Willey, JM, Sherwood, L., ir Woolverton, CJ (2008). Preskoto, Harley ir Kleino mikrobiologija. „McGraw-Hill“ aukštasis mokslas.