Teoria delle cellule

Cos'è la teoria cellulare?

IL teoria delle cellule È la teoria che propone che tutti gli esseri viventi siano composti da cellule. Fu proposto da Matthias Schleiden, Theodor Schwann e Rudolph Virchow tra il 1838 e il 1859, ed è considerato una teoria chiave per la nascita della biologia cellulare.

L'avvento di questa teoria ha decisamente escluso la concezione aristotelica che la vita potesse derivare da una generazione spontanea da materia inerte o non viventi, un'idea mantenuta nel mondo scientifico per molti secoli.

Cellule in un tessuto vivente del foglio di una pianta (fonte: Des_callaghan [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Oggi non è folle pensare che organismi diversi come animali, piante e batteri, per esempio, siano formati da unità di base equivalenti come le cellule, ma centinaia di anni fa queste idee sembravano un po 'folli.

Con una semplice osservazione al microscopio delle foglie di una pianta, della pelle di un anfibio, dei capelli di un mammifero o di una colonia di batteri, si può rapidamente affermare che tutti sono composti da un'unità di base con un'organizzazione simile e composizione simile; la cellula.

Gli organismi unicellulari eucariotici di diverse classi e le cellule di tessuti animali complessi come il cervello o il muscolo, ad esempio, sono radicalmente diversi sia nella struttura che nelle funzioni, ma nonostante ciò hanno tutti una membrana che li circonda, un citosol che ospita A nucleo e organisti che hanno determinate capacità funzionali.

Cellula eucariotica animale. Fonte: di Nikol Valentina Romero Ruiz [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)], da Wikimedia Commons

Sebbene sia stata stabilita come teoria da tre principali autori, la teoria cellulare ha avuto luogo grazie a molte conoscenze, osservazioni e contributi precedenti di diversi autori, che hanno dato i pezzi del puzzle che Schleiden, Schwann e Virchow avrebbero successivamente assemblato e che altri avrebbero migliorato Dopo.

Background e storia della teoria cellulare

La formulazione della teoria cellulare da parte di Schleiden, Schwann e Virchow non sarebbe stata possibile senza la precedente invenzione del microscopio, che ha avuto luogo a metà del sevente.

Due personaggi importanti avevano parte nelle prime osservazioni microscopiche delle cellule e nella produzione dei primi microscopi rudimentali: Robert Hooke, nel 1665 e successivamente, Antoni Van Leeuwenhoek.

Tuttavia, ci sono segnalazioni delle osservazioni di Atanasio Kircher che, nel 1658, ha osservato creature vive (oltre ai vermi) che si sono formate sui tessuti di decomposizione. Allo stesso tempo, Swammerdam tedesco ha descritto alcuni "corpuscoli" globulari nel sangue e si è reso conto che erano anche embrioni di rana costituiti da "particelle" globulari.

Robert Hooke è stato colui che ha coniato il termine "cellula" per descrivere le cellule che ha osservato mentre guardava un foglio di sughero attraverso il microscopio; mentre Leeuwenhoek si dedicò con fervore alla produzione di microscopi e alla ripetuta osservazione di campioni da luoghi diversi, affermando l'esistenza di una piccola vita.

Può servirti: cloroplasti: caratteristiche, funzioni e struttura

Sia Hooke che Leeuwenhoek potrebbero essere considerati i "genitori" della microbiologia, in quanto sono stati i primi a segnalare l'esistenza di organismi microscopici in diversi media naturali (corpi idrici, raschiati dalla sporcizia di protesi, seme, ecc.).

Altri due autori dell'epoca, Marcello Malpight e Neemia sono cresciuti, hanno studiato in dettaglio alcuni tessuti vegetali. Le pubblicazioni di Malpighi (1671) e sono cresciute indicano che entrambi gli autori hanno identificato la struttura delle cellule durante le loro osservazioni, ma si riferivano a queste come "cellule", "pori" o "opaci.

Cellula eucariotica vegetale

Confutare teorie sulla generazione spontanea

Per molti secoli, la comunità scientifica ha mantenuto la posizione secondo cui la vita potrebbe essere generata spontaneamente dalla materia inanimata (inerte, non viva), basata sulla "forza vitale" o sul "potenziale" di elementi come l'acqua e la terra per generare la vita.

Tuttavia, questi postulati furono confutati dagli esperimenti condotti dall'italiano Lazzaro Spallanzani, che dimostrarono nel 1767 che quando bollevano acqua di stagni o pozzi, disse che "forza vitale" scomparve, il che implicava che nell'acqua ciò che esisteva erano organismi viventi.

Lazzaro Spallanzani

Pertanto, le loro opere erano i pionieri per la dimostrazione che la vita può derivare solo dalla vita preesistente o, cosa è la stessa, che tutte le cellule provengono da altre cellule e non dalla materia inerte.

Più o meno un secolo dopo le opere di Spallanzani, il francese Louis Pasteur ha gettato il precedente con i suoi esperimenti, dimostrando sicuramente che la generazione spontanea non aveva posto nel mondo scientifico.

Postulare la teoria cellulare

Uno dei postulati della teoria cellulare è che le cellule provengono da cellule che già esistevano

Sebbene la teoria cellulare sia stata formulata in base alle osservazioni fatte in organismi "più alti", questo è valido per tutti gli esseri viventi, anche per organismi unicellulari come alcuni parassiti e batteri.

I principali postulati della teoria cellulare sono tre:

1- Tutti gli esseri viventi sono formati dalle cellule

Il botanico m. Schleiden e zoologo t. Schwann propose questo postulato, affermando che, a livello microscopico, le piante e gli animali erano composti da cellule.

2- Le cellule sono le unità di base di tutti gli esseri viventi

Questo principio è stato anche postulato da Schleiden e Schwann ed è un principio di base per definire un essere vivente; Tutti gli esseri viventi sono formati da cellule, unicellulari o multicellulari.

3- Le cellule possono provenire solo da cellule preesistenti e non dalla generazione spontanea

Questo principio è stato stabilito da Rudolph Virchow.

Può servirti: macroblasti: caratteristiche e importanza scientifica

Successivamente, un altro autore, a. Weismann ha aggiunto alla teoria il seguente corollario:

- Le cellule che conosciamo oggi ("moderno") hanno avuto origine da un piccolo gruppo di cellule "ancestrali"

Corollario che può essere evidenziato grazie alle somiglianze trovate tra alcune proteine ​​complesse che si trovano in tutte le cellule, il citocromo è uno dei migliori esempi di queste proteine, poiché è "conservato" in termini di struttura e funzione sia nei batteri che Piante e animali.

Autori principali

Sebbene m. Schleiden, t. Schwann e R. Virchow erano i principali protagonisti della formulazione della teoria cellulare come la conosciamo oggi, molti erano gli scienziati che hanno partecipato, direttamente o indirettamente, nell'istituzione finale dello stesso.

Robert Hooke (1635-1702)

Ritratto di Robert Hooke (Fonte: Gustav VH, via Wikimedia Commons)

Questo scienziato inglese virtuoso non solo ha fatto scoperte nel campo della biologia, ma anche interessato alla fisica e all'astronomia.

Nel 1665 si presentò alla Royal Society di Londra il suo libro intitolato "Micrografia o alcune descrizioni fisiologiche di corpi in miniatura attraverso un cristallo di aumento" (di Inglese Micrografia o Descrizioni fisiologiche dei corpi in miniatura mediante legno di ingrandimento).

In questo libro, Hooke mette in evidenza le osservazioni che ha fatto a un foglio di sughero, in cui ha identificato alcune unità simili alle "cellule" che ha chiamato "celle". Solo con un aumento di 30 volte, Hooke ha osservato lo stesso modello in altre piante e nelle ossa di alcuni animali, il che ha suggerito che i tessuti viventi erano costituiti dagli stessi "pori" o "cellule".

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)

Ritratto di Antoni Van Leeuwenhoek (Fonte: Jan Verkolje (1650-1693) [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Contemporaneo con Robert Hooke, l'olandese. Leeuwenhoek ha dedicato parte della sua vita alla produzione di microscopi e all'osservazione di campioni attraverso di essi. È stato il primo autore che prove.

Inoltre, il design dei suoi microscopi gli ha permesso.

Nel 1674, Leeuwenhoek descrisse per la prima volta i globuli rossi e lo sperma nel suo seme.

Matthias Schleiden (1804-1881)

Ritratto di Matthias Schleiden (Fonte: Fæ, via Wikimedia Commons)

Questo scienziato tedesco, professore di botanica, era colui che "ha formulato" la teoria cellulare basata sulle sue osservazioni nei tessuti vegetali. Inoltre, era davvero interessato all'origine delle cellule, quindi si dedicò al suo studio usando embrioni di tessuti vegetali.

Può servirti: pompa di calcio: funzioni, tipi, struttura e funzionamento

Schleiden ha osato proporre che le cellule si sono sviluppate "di novo"Da una massa di piccoli granuli all'interno delle cellule, che formava un" core "la cui crescita progressiva è stata trasformata in una nuova cellula.

Theodor Schwann (1810-1882)

Ritratto di Theodor Schwann (fonte: Fæ, via Wikimedia Commons)

Questo autore tedesco era responsabile della teoria cellulare "generalizzante" per tutti gli organismi viventi, tra cui piante e animali.

Schwann descrisse le cellule nucleate in vari tessuti: nelle cellule notocorde e cartilagine, nelle larve rospi, nel fegato, nei reni, nel pancreas, nelle ghiandole salivari e nel tessuto connettivo degli embrioni di maiali di maiali.

I suoi risultati furono riportati nel 1838 nelle loro "note sul campo sulla natura e la medicina". Questo autore ha anche dato importanti contributi alla neuroscienza, poiché è stato il primo a descrivere la copertura membranosa che circonda le estensioni delle cellule nervose.

Robert Brown (1773-1858)

Questo medico botanico e scozzese fu il primo (nel 1831) a riconoscere il nucleo come parte essenziale delle cellule viventi, grazie alle loro osservazioni microscopiche nelle foglie di orchidee. Brown è stato colui che ha coniato il termine "nucleo" per descrivere una "areola circolare unica e opaca" al centro delle cellule.

Rudolf Virchow (1821-1902)

Ritratto di Rudolf Virchow (fonte: http: // ihm.Nlm.NIH.Gov/Images/B2566 [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Questo medico e patologo tedesco era responsabile della pubblicazione per iscritto, nel 1855, l'idea che ogni cellula provenga da una cellula pre -esistente (Omnis cellula E cellula), scartare la possibilità di generazione spontanea.

Qualche anno prima di dichiarare che: "La cellula, come la più semplice forma di manifestazione della vita che, tuttavia, rappresenta l'idea della vita, è l'unità organica, l'essere vivente indivisibile".

Louis Pasteur (1822-1895)

Ritratto di Louis Pasteur (fonte: Paul Swim [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Fu questo microbiologo francese a escludere decisamente la teoria della generazione spontanea, grazie agli esperimenti condotti nel 1850, in cui dimostrava che la moltiplicazione degli organismi unicellulari si verificò dagli organismi esistenti.

La sua ferma convinzione lo ha portato a progettare una procedura sperimentale con la quale ha dimostrato che un "brodo di carne" potrebbe essere sterilizzato bollendo in un pallone "cigno contenitore.

Pasteur ha mostrato che se il brodo era bollito e poi rotto il collo del pallone e ha lasciato questo esposto all'aria, alla fine ha contaminato, acquisendo un aspetto oscuro a causa dell'inquinamento microbico.

È importante sottolineare che altri autori come Carl Benda (1857-1933) e Camilo Golgi (1843-1926) (tra gli altri), hanno successivamente dato importanti contributi riguardo al chiarimento della struttura interna delle cellule eucariotiche, che descrivono i loro organelli principali e le loro funzioni.

Riferimenti

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,... e Walter, P. (2013). Biologia cellulare essenziale. Scienze della ghirlanda.
2. Mazzarello, p. (1999). Per unificare il concetto: la storia della teoria cellulare. Biologia cellulare della natura, 1(1), E13.
3. Nabors, m. W. (2004). Introduzione alla botanica (NO. 580 N117I). Pearson.
4. Ribatti, d. (2018). Una nota storica sulla teoria cellulare. Ricerca cellulare sperimentale, 364(1), 1-4.
5. Salomone, e. P., Berg, l. R., & Martin, D. W. (2011). Biologia (9 ° edn). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
6. Villanueva, J. R. (1970). La cellula vivente.
7. Willey, J. M., Sherwood, l., & Wouretton, C. J. (2008). Microbiologia di Prescott, Harley e Klein. McGraw-Hill Higher Education.