Utilizando las disposiciones de la teoría celular. Las principales disposiciones de la teoría celular, su significado. Una breve descripción de la estructura de la célula y las funciones de sus orgánulos más importantes.

En la primera mitad del siglo XIX, el biólogo alemán Theodor Schwann formuló las principales disposiciones de la teoría celular, que aún constituyen la base de la citología. Con el tiempo, la teoría ha evolucionado.

Los autores

La teoría tuvo varios fundadores trabajando en el campo de la citología y estudiando varias células bajo un microscopio. Schwann combinó los descubrimientos de sus colegas y el conocimiento científico acumulado y formuló tesis que caracterizan a la célula.

Arroz. 1. Teodoro Schwann.

El estudio de la célula se inició a mediados del siglo XVII. La celda fue observada por primera vez por el naturalista Robert Hooke. Más tarde, Anthony van Leeuwenhoek estudió y dibujó varias celdas. Fue él quien representó por primera vez eritrocitos, espermatozoides, bacterias, algunos protozoos.

El estudio detallado de la célula y su composición comenzó en el siglo XIX gracias al desarrollo de la óptica y la creación de microscopios más avanzados:

En 1830 surge la escuela del biólogo checo Jan Purkinje. Él, junto con sus alumnos, desarrolló métodos de estudio microscópico (tinción, aclaramiento de secciones) y describió las células de varios tejidos animales.
En 1831, el botánico inglés Robert Brown examinó y describió el núcleo celular de las orquídeas.
En 1839, Schwann sentó las bases de la teoría celular. Los coautores de Schwann son el botánico Matthias Schleiden y el médico Rudolf Virchow. A pesar de que Schleiden estaba equivocado acerca de la reproducción celular (él creía que nuevas células aparecen dentro de la célula) y no reconoció la similitud de las células animales y vegetales, encontró que todas las plantas tienen una estructura celular. El trabajo de Schleiden influyó significativamente en el trabajo de Schwann.
En 1848, los protozoos fueron reconocidos como organismos unicelulares de vida libre.
En 1858, Virchow descubrió que la causa de las patologías se encuentra en las células. También proclamó el principio de "célula a célula", que se convirtió en una de las disposiciones de la teoría celular.

La teoría sigue siendo de gran importancia para el desarrollo de las ciencias biológicas afines. Las disposiciones de la teoría influyeron en el conocimiento en el campo de la genética, la medicina, la citología y la biología en general.

Reglamento

Hablando brevemente sobre las principales disposiciones de la teoría celular moderna, se debe tener en cuenta que, a pesar de las tecnologías modernas de la ciencia altamente desarrolladas (microscopios electrónicos, simulación por computadora, etc.), la esencia de la teoría de Schwann no ha cambiado. Los científicos modernos todavía se adhieren a cinco posiciones de la teoría:

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una célula es una unidad de todos los seres vivos, la vida no puede existir fuera de una célula (los virus son una excepción);
las células de plantas, animales, hongos, bacterias son similares morfológica y fisiológicamente;
las células llevan a cabo el metabolismo y mantienen la homeostasis del cuerpo;
la reproducción celular ocurre exclusivamente por división - la amitosis o fisión binaria es característica de los procariotas, la mitosis y la meiosis - de los eucariotas;
en los organismos multicelulares, las células están especializadas y forman tejidos.

Arroz. 2. Métodos de reproducción celular.

El desarrollo de tecnologías y citología permite penetrar en los procesos celulares, considerar las funciones y la composición de los orgánulos. Gracias a los métodos de estudio, se sabe que cada celda incluye cuatro grupos de sustancias:

nucleótidos;
ácido graso;
Sáhara;
aminoácidos.

Las sustancias dentro de la célula interactúan, participan en el metabolismo y sustentan la vida en todo el cuerpo.

Arroz. 3. Similitud de diferentes celdas.

teoría celular es prueba de la unidad del origen de todos los organismos vivos y es la base de la teoría evolutiva. Las disposiciones de la teoría celular confirman la interconexión de todo el mundo orgánico en todos los niveles de organización.

¿Qué hemos aprendido?

Consideramos qué disposiciones contiene la teoría celular. Las disposiciones fueron formuladas por el biólogo alemán Theodor Schwann en 1839. Combinó los conocimientos científicos de la época y reveló que la célula es una unidad morfológica y fisiológica de todo el mundo orgánico. La vida no puede existir fuera de la célula.

Cuestionario de tema

Informe de Evaluación

Puntuación media: 4.6. Calificaciones totales recibidas: 97.

) lo complementó con la disposición más importante (cada celda proviene de otra celda).

Schleiden y Schwann, resumiendo el conocimiento disponible sobre la célula, demostraron que la célula es la unidad básica de cualquier organismo. Las células animales, las plantas y las bacterias tienen una estructura similar. Más tarde, estas conclusiones se convirtieron en la base para probar la unidad de los organismos. T. Schwann y M. Schleiden introdujeron en la ciencia el concepto fundamental de la célula: no hay vida fuera de las células. La teoría celular fue complementada y editada cada vez.

Disposiciones de la teoría celular de Schleiden-Schwann

Todos los animales y plantas están formados por células.
Las plantas y los animales crecen y se desarrollan a través de la formación de nuevas células.
Una célula es la unidad de vida más pequeña, y todo el organismo es una colección de células.

Las principales disposiciones de la teoría celular moderna.

La célula es la unidad elemental de la vida, no hay vida fuera de la célula.
Una célula es un sistema único, incluye muchos elementos que están naturalmente interconectados, lo que representa una formación holística, que consta de unidades funcionales conjugadas: organoides.
Las células de todos los organismos son homólogas.
La célula se produce únicamente al dividirse la célula madre, después de duplicar su material genético.
El organismo pluricelular es sistema complejo de muchas células unidas e integradas en sistemas de tejidos y órganos conectados entre sí.
Las células de los organismos pluricelulares son totipotentes.

Disposiciones adicionales de la teoría celular

Con el fin de alinear más plenamente la teoría celular con los datos de la biología celular moderna, la lista de sus disposiciones a menudo se complementa y amplía. En muchas fuentes, estas disposiciones adicionales difieren, su conjunto es bastante arbitrario.

Las células procariotas y eucariotas son sistemas de diferentes niveles de complejidad y no son completamente homólogos entre sí (ver más abajo).
La base de la división celular y la reproducción de los organismos es la copia de información hereditaria: moléculas de ácido nucleico ("cada molécula de una molécula"). Las disposiciones sobre continuidad genética se aplican no solo a la célula en su conjunto, sino también a algunos de sus componentes más pequeños: mitocondrias, cloroplastos, genes y cromosomas.
Un organismo pluricelular es un sistema nuevo, un conjunto complejo de muchas células unidas e integradas en un sistema de tejidos y órganos, conectados entre sí por factores químicos, humorales y nerviosos (regulación molecular).
Las células multicelulares son totipotentes, es decir, tienen las potencias genéticas de todas las células de un organismo dado, son equivalentes en información genética, pero difieren entre sí en diferente expresión (trabajo) de varios genes, lo que conduce a su diversidad morfológica y funcional. - a la diferenciación.

Historia

siglo 17

Link y Moldenhower establecen que las células vegetales tienen paredes independientes. Resulta que la célula es una especie de estructura morfológicamente aislada. En 1831, Mol demuestra que incluso las estructuras vegetales aparentemente no celulares, como los acuíferos, se desarrollan a partir de células.

Meyen en "Phytotomy" (1830) describe las células vegetales que "son solitarias, de modo que cada célula es un individuo separado, como se encuentra en las algas y los hongos, o, formando plantas más altamente organizadas, se combinan en formas más o menos significativas". masas. Meyen enfatiza la independencia del metabolismo de cada célula.

En 1831, Robert Brown describe el núcleo y sugiere que es una parte permanente de la célula vegetal.

Escuela Purkinje

En 1801, Vigia introdujo el concepto de tejidos animales, pero aisló tejidos sobre la base de una preparación anatómica y no utilizó un microscopio. El desarrollo de ideas sobre la estructura microscópica de los tejidos animales está asociado principalmente con la investigación de Purkinje, quien fundó su escuela en Breslau.

Purkinje y sus alumnos (se debe mencionar especialmente a G. Valentin) revelaron en la primera y más general forma la estructura microscópica de los tejidos y órganos de los mamíferos (incluidos los humanos). Purkinje y Valentin compararon células vegetales individuales con estructuras de tejidos animales microscópicos particulares, que Purkinje llamó con mayor frecuencia "semillas" (para algunas estructuras animales, el término "célula" se usaba en su escuela).

En 1837, Purkinje pronunció una serie de conferencias en Praga. En ellos, informó sobre sus observaciones sobre la estructura de las glándulas gástricas, sistema nervioso etc. En la tabla adjunta a su informe, se dieron imágenes claras de algunas células de tejidos animales. Sin embargo, Purkinje no pudo establecer la homología de las células vegetales y las células animales:

en primer lugar, por granos entendía células o núcleos celulares;
en segundo lugar, el término "célula" se entendió entonces literalmente como "un espacio delimitado por paredes".

Purkinje comparó las células vegetales y las "semillas" animales en términos de analogía, no de homología de estas estructuras (entendiendo los términos "analogía" y "homología" en el sentido moderno).

Escuela de Müller y obra de Schwann

La segunda escuela donde se estudió la estructura microscópica de los tejidos animales fue el laboratorio de Johannes Müller en Berlín. Müller estudió la estructura microscópica de la cuerda dorsal (cuerda); su alumno Henle publicó un estudio sobre el epitelio intestinal, en el que describía sus diversos tipos y su estructura celular.

Aquí se llevaron a cabo los estudios clásicos de Theodor Schwann, sentando las bases de la teoría celular. El trabajo de Schwann estuvo fuertemente influenciado por la escuela de Purkinje y Henle. Schwann encontró el principio correcto para comparar las células vegetales y las estructuras microscópicas elementales de los animales. Schwann pudo establecer la homología y demostrar la correspondencia en la estructura y el crecimiento de las estructuras microscópicas elementales de plantas y animales.

La importancia del núcleo en la célula de Schwann fue impulsada por la investigación de Matthias Schleiden, quien en 1838 publicó el trabajo Materials on Phytogenesis. Por lo tanto, Schleiden a menudo se llama coautor de la teoría celular. La idea básica de la teoría celular, la correspondencia de las células vegetales y las estructuras elementales de los animales, era ajena a Schleiden. Formuló la teoría de la formación de nuevas células a partir de una sustancia sin estructura, según la cual, primero, el nucléolo se condensa a partir de la granularidad más pequeña y se forma un núcleo a su alrededor, que es el formador de la célula (citoblasto). Sin embargo, esta teoría se basó en hechos incorrectos.

En 1838, Schwann publicó 3 informes preliminares, y en 1839 apareció su obra clásica "Estudios microscópicos sobre la correspondencia en la estructura y el crecimiento de animales y plantas", en cuyo título mismo se encuentra la idea principal de la célula. la teoría se expresa:

En la primera parte del libro, examina la estructura de la notocorda y el cartílago, mostrando que sus estructuras elementales, las células, se desarrollan de la misma manera. Además, prueba que las estructuras microscópicas de otros tejidos y órganos del organismo animal también son células, bastante comparables con las células del cartílago y la cuerda.
La segunda parte del libro compara las células vegetales y las células animales y muestra su correspondencia.
La tercera parte desarrolla disposiciones teóricas y formula los principios de la teoría celular. Fue la investigación de Schwann la que formalizó la teoría celular y probó (al nivel de conocimiento de la época) la unidad de la estructura elemental de animales y plantas. el principal error Schwann fue la opinión expresada por él siguiendo a Schleiden sobre la posibilidad de la aparición de células a partir de una sustancia no celular sin estructura.

Desarrollo de la teoría celular en la segunda mitad del siglo XIX.

Desde la década de 1840 del siglo XIX, la teoría de la célula ha estado en el centro de atención de toda la biología y se ha desarrollado rápidamente, convirtiéndose en una rama independiente de la ciencia: la citología.

Para el desarrollo posterior de la teoría celular, fue esencial su extensión a los protistas (protozoos), que fueron reconocidos como células de vida libre (Siebold, 1848).

En este momento, la idea de la composición de la célula cambia. Se aclara la importancia secundaria de la membrana celular, que antes se reconocía como la parte más esencial de la célula, y se destaca la importancia del protoplasma (citoplasma) y del núcleo celular (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig, Huxley). en primer plano, que encontró su expresión en la definición de célula dada por M. Schulze en 1861:

Una célula es una masa de protoplasma con un núcleo contenido en su interior.

En 1861, Brucco presenta una teoría sobre la estructura compleja de la célula, que define como un “organismo elemental”, aclara la teoría de la formación de células a partir de una sustancia sin estructura (citoblastema) desarrollada posteriormente por Schleiden y Schwann. Se descubrió que el método de formación de nuevas células es la división celular, que Mole estudió por primera vez en algas filamentosas. En la refutación de la teoría del citoblastema sobre material botánico, los estudios de Negeli y N. I. Zhele jugaron un papel importante.

La división de las células de los tejidos en animales fue descubierta en 1841 por Remak. Resultó que la fragmentación de blastómeros es una serie de divisiones sucesivas (Bishtyuf, N. A. Kelliker). La idea de la propagación universal de la división celular como forma de formar nuevas células está fijada por R. Virchow en forma de aforismo:

"Omnis cellula ex cellula".
Cada celda de una celda.

En el desarrollo de la teoría celular en el siglo XIX surgen agudas contradicciones que reflejan la naturaleza dual de la teoría celular que se desarrolló en el marco de una concepción mecanicista de la naturaleza. Ya en Schwann se intenta considerar al organismo como una suma de células. Esta tendencia se desarrolla especialmente en "Patología celular" de Virchow (1858).

El trabajo de Virchow tuvo un impacto ambiguo en el desarrollo de la ciencia celular:

Extendió la teoría celular al campo de la patología, lo que contribuyó al reconocimiento de la universalidad de la doctrina celular. El trabajo de Virchow consolidó el rechazo de la teoría del citoblastema de Schleiden y Schwann, llamó la atención sobre el protoplasma y el núcleo, reconocidos como las partes más esenciales de la célula.
Virchow dirigió el desarrollo de la teoría celular por el camino de una interpretación puramente mecanicista del organismo.
Virchow elevó las células al nivel de un ser independiente, por lo que el organismo no se consideró como un todo, sino simplemente como una suma de células.

siglo 20

A partir de la segunda mitad del siglo XIX, la teoría celular adquirió un carácter cada vez más metafísico, reforzado por la Fisiología Celular de Verworn, quien consideraba cualquier proceso fisiológico que ocurría en el organismo como una simple suma de las manifestaciones fisiológicas de las células individuales. Al final de esta línea de desarrollo de la teoría celular, apareció la teoría mecanicista del “estado celular”, que fue sustentada, entre otros, por Haeckel. Según esta teoría, el cuerpo se compara con el estado y sus células, con los ciudadanos. Tal teoría contradecía el principio de la integridad del organismo.

La dirección mecanicista en el desarrollo de la teoría celular ha sido duramente criticada. En 1860, I. M. Sechenov criticó la idea de célula de Virchow. Posteriormente, la teoría celular fue objeto de valoraciones críticas por parte de otros autores. Las objeciones más serias y fundamentales fueron hechas por Hertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907) y Dobell (1911). El histólogo checo Studnička (1929, 1934) hizo una extensa crítica de la teoría celular.

En la década de 1930, la bióloga soviética O. B. Lepeshinskaya, basándose en los datos de su investigación, presentó una "nueva teoría celular" en oposición al "virchovianismo". Se basó en la idea de que en la ontogénesis las células pueden desarrollarse a partir de alguna sustancia viva no celular. Una verificación crítica de los hechos presentados por O. B. Lepeshinskaya y sus seguidores como base de la teoría presentada por ella no confirmó los datos sobre el desarrollo de núcleos celulares a partir de una "sustancia viva" libre de armas nucleares.

teoría celular moderna

La teoría celular moderna parte del hecho de que la estructura celular es la principal forma de existencia de la vida, inherente a todos los organismos vivos, a excepción de los virus. La mejora de la estructura celular fue la dirección principal del desarrollo evolutivo tanto en plantas como en animales, y la estructura celular se mantuvo firmemente en la mayoría de los organismos modernos.

Al mismo tiempo, se deben reevaluar las disposiciones dogmáticas y metodológicamente incorrectas de la teoría celular:

La estructura celular es la principal, pero no la única forma de existencia de la vida. Los virus pueden considerarse formas de vida no celulares. Es cierto que muestran signos de seres vivos (metabolismo, capacidad de reproducción, etc.) solo dentro de las células, fuera de las células, el virus es una sustancia química compleja. Según la mayoría de los científicos, en su origen, los virus están asociados a la célula, forman parte de su material genético, genes "salvajes".
Resultó que hay dos tipos de células: procariotas (células de bacterias y arqueobacterias), que no tienen un núcleo delimitado por membranas, y eucariotas (células de plantas, animales, hongos y protistas), que tienen un núcleo rodeado por un doble membrana con poros nucleares. Hay muchas otras diferencias entre las células procariotas y eucariotas. La mayoría de los procariotas no tienen orgánulos de membrana interna, mientras que la mayoría de los eucariotas tienen mitocondrias y cloroplastos. Según la teoría de la simbiogénesis, estos orgánulos semiautónomos son los descendientes de las células bacterianas. Así, una célula eucariota es un sistema de un nivel de organización superior, no puede considerarse enteramente homóloga a una célula bacteriana (una célula bacteriana es homóloga a una mitocondria de una célula humana). La homología de todas las células, por lo tanto, se redujo a la presencia de una membrana externa cerrada a partir de una doble capa de fosfolípidos (en las arqueobacterias, tiene una diferente composición química que otros grupos de organismos), ribosomas y cromosomas: material hereditario en forma de moléculas de ADN que forman un complejo con proteínas. Esto, por supuesto, no niega el origen común de todas las células, lo que se confirma por la similitud de su composición química.
La teoría celular consideraba al organismo como una suma de células, y disolvía las manifestaciones vitales del organismo en la suma de las manifestaciones vitales de sus células constituyentes. Esto desconoció la integridad del organismo, los patrones del todo fueron reemplazados por la suma de las partes.
Considerando a la célula como un elemento estructural universal, la teoría celular consideraba a las células tisulares ya los gametos, protistas y blastómeros como estructuras completamente homólogas. La aplicabilidad del concepto de célula a los protistas es un tema discutible de la ciencia celular en el sentido de que muchas células multinucleadas complejas de protistas pueden considerarse estructuras supracelulares. En células tisulares, células germinales, protistas, se manifiesta una organización celular común, expresada en el aislamiento morfológico del carioplasma en forma de núcleo, sin embargo, estas estructuras no pueden considerarse cualitativamente equivalentes, tomando todas sus características específicas más allá del concepto de " celúla". En particular, los gametos de animales o plantas no son solo células de un organismo multicelular, sino una generación haploide especial de ellos. ciclo vital, que tiene características genéticas, morfológicas y, a veces, ecológicas y está sujeto a la acción independiente de la selección natural. Al mismo tiempo, casi todas las células eucariotas sin duda tienen un origen común y un conjunto de estructuras homólogas: elementos del citoesqueleto, ribosomas de tipo eucariota, etc.
La teoría celular dogmática ignoraba la especificidad de las estructuras no celulares del cuerpo o incluso las reconocía, como hizo Virchow, como inanimadas. De hecho, en el organismo, además de las células, existen estructuras supracelulares multinucleares (sincitios, simplastos) y una sustancia intercelular desnuclearizada que tiene la capacidad de metabolizarse y por tanto está viva. Establecer la especificidad de sus manifestaciones vitales y su significado para el organismo es tarea de la citología moderna. Al mismo tiempo, tanto las estructuras multinucleares como la sustancia extracelular aparecen solo en las células. Los sincitios y simplastos de los organismos pluricelulares son producto de la fusión de las células originales, y la sustancia extracelular es producto de su secreción, es decir, se forma como resultado del metabolismo celular.
El problema de la parte y el todo fue resuelto metafísicamente por la teoría celular ortodoxa: toda la atención se transfirió a las partes del organismo - células u "organismos elementales".

La integridad del organismo es el resultado de relaciones materiales naturales que son bastante accesibles a la investigación y divulgación. Las células de un organismo multicelular no son individuos capaces de existir de forma independiente (los llamados cultivos celulares fuera del organismo son sistemas biológicos creados artificialmente). Como regla general, solo aquellas células de organismos multicelulares que dan lugar a nuevos individuos (gametos, cigotos o esporas) y pueden considerarse como organismos separados son capaces de existir de forma independiente. La célula no puede ser arrancada del medio ambiente (como, de hecho, cualquier sistema vivo). Centrar toda la atención en las células individuales conduce inevitablemente a la unificación ya una comprensión mecanicista del organismo como una suma de partes.

Descubrimiento y estudio células posible gracias a la invención del microscopio y la mejora de los métodos de examen microscópico.

En 1665, el inglés Robert Hooke fue el primero en observar la división del tejido de la corteza del alcornoque en células (cells) usando lentes de aumento. Aunque resultó que no descubrió las células (en su propio concepto del término), sino solo las capas externas de las células vegetales. Posteriormente, el mundo de los organismos unicelulares fue descubierto por A. Leeuwenhoek. Fue el primero en ver células animales (eritrocitos). Más tarde, las células animales fueron descritas por F. Fontana, pero estos estudios en ese momento no llevaron al concepto de la universalidad de la estructura celular, porque no había ideas claras sobre qué es una célula.

R. Hooke creía que las células son huecos o poros entre las fibras vegetales. Más tarde, M. Malpighi, N. Gru y F. Fontana, al observar objetos vegetales bajo un microscopio, confirmaron los datos de R. Hooke, llamando a las células "burbujas". A. Levenguk hizo una contribución significativa al desarrollo de estudios microscópicos de organismos animales y vegetales. Publicó los datos de sus observaciones en el libro "Secretos de la Naturaleza".

Las ilustraciones de este libro demuestran claramente las estructuras celulares de los organismos animales y vegetales. Sin embargo, A. Leeuwenhoek no representó las estructuras morfológicas descritas como formaciones celulares. Su investigación fue aleatoria, no sistematizada. G. Link, G. Travenarius y K. Rudolph a principios del siglo XIX demostraron con sus investigaciones que las células no son vacíos, sino formaciones independientes limitadas por paredes. Se encontró que las células tienen contenidos que llamé protoplasma Purkinje. R. Brown describió el núcleo como una parte permanente de las células.

T. Schwann analizó los datos de la literatura sobre la estructura celular de plantas y animales, comparándolos con su propia investigación y publicó los resultados en su trabajo. En él, T. Schwann demostró que las células son unidades estructurales vivas elementales de organismos vegetales y animales. Tienen un plan estructural común y se forman de una sola manera. Estas tesis se convirtieron en la base de la teoría celular.

Investigadores largo tiempo se dedica a la acumulación de observaciones de la estructura de los organismos unicelulares y pluricelulares, antes de formular las disposiciones del CT. Fue durante este período que se desarrollaron y mejoraron varios métodos de investigación óptica.

Las células se dividen en nuclear (eucariota) y no nuclear (procariota). Los animales están construidos a partir de células eucariotas. Solo los glóbulos rojos de los mamíferos (eritrocitos) no tienen núcleo. Los pierden en el curso de su desarrollo.

La definición de una célula ha cambiado dependiendo del conocimiento de su estructura y función.

Definición 1

Según los datos modernos, celúla - este es un sistema estructuralmente ordenado de biopolímeros limitados por la cubierta activa, que forman el núcleo y el citoplasma, participan en un solo conjunto de procesos metabólicos y aseguran el mantenimiento y la reproducción del sistema como un todo.

teoría celular es una idea generalizada de la estructura de la célula como unidad de vida, de la reproducción de las células y su papel en la formación de organismos pluricelulares.

El progreso en el estudio de las células está asociado con el desarrollo de la microscopía en el siglo XIX. En ese momento, la idea de la estructura de la célula cambió: no se tomó la membrana celular como base de la célula, sino su contenido: el protoplasma. Al mismo tiempo, se descubrió el núcleo como elemento permanente de la célula.

La información sobre la estructura fina y el desarrollo de tejidos y células permitió generalizar. Tal generalización fue hecha en 1839 por el biólogo alemán T. Schwann en la forma de la teoría celular formulada por él. Argumentó que las células de los animales y las plantas son fundamentalmente similares. El patólogo alemán R. Virchow desarrolló y generalizó estas ideas. Presentó una posición importante, que era que las células surgen solo de células por reproducción.

Disposiciones básicas de la teoría celular

T.Schwann en 1839, en su obra “Estudios microscópicos sobre la correspondencia en la estructura y el crecimiento de animales y plantas”, formuló las principales disposiciones de la teoría celular (posteriormente fueron refinadas y complementadas más de una vez).

La teoría celular contiene las siguientes disposiciones:

célula: la unidad elemental básica de la estructura, el desarrollo y el funcionamiento de todos los organismos vivos, la unidad de vida más pequeña;
las células de todos los organismos son homólogas (similares) (homólogas) en su estructura química, las principales manifestaciones de los procesos vitales y el metabolismo;
las células se multiplican por división: se forma una nueva célula como resultado de la división de la célula original (madre);
en los organismos multicelulares complejos, las células se especializan en las funciones que realizan y forman tejidos; Los órganos se construyen a partir de tejidos, estrechamente interconectados por formas de regulación intercelulares, humorales y nerviosas.

El intenso desarrollo de la citología en los siglos $XIX$ y $XX$ confirmó las principales disposiciones de la TC y la enriqueció con nuevos datos sobre la estructura y funciones de la célula. Durante este período, se descartaron algunas tesis incorrectas de la teoría celular de T. Schwann, a saber, que una sola célula de un organismo multicelular puede funcionar de manera independiente, que un organismo multicelular es una simple colección de células y que el desarrollo de una célula ocurre. de un “blastema” no celular.

EN forma moderna La teoría celular incluye las siguientes disposiciones principales:

Una célula es la unidad más pequeña de un ser vivo, que tiene todas las propiedades que cumplen con la definición de "viviente". Estos son el metabolismo y la energía, el movimiento, el crecimiento, la irritabilidad, la adaptación, la variabilidad, la reproducción, el envejecimiento y la muerte.
Las células de varios organismos tienen un plan estructural común, que se debe a la similitud de funciones generales destinadas a mantener la vida de las propias células y su reproducción. La diversidad de formas celulares es el resultado de la especificidad de sus funciones.
Las células se multiplican como resultado de la división de la célula original con la reproducción previa de su material genético.
Las células son partes de un organismo integral, su desarrollo, características estructurales y funciones dependen de todo el organismo, lo cual es consecuencia de la interacción en los sistemas funcionales de tejidos, órganos, aparatos y sistemas de órganos.

Observación 1

La teoría celular, que corresponde al nivel actual de conocimiento en biología, en muchos aspectos difiere radicalmente de las ideas sobre la célula, no solo a principios del siglo XIX, cuando T. Schwann la formuló por primera vez, sino incluso a mediados del siglo XX. En nuestro tiempo, este es un sistema de puntos de vista científicos, que ha tomado la forma de teorías, leyes y principios.

Las principales disposiciones de la TC han conservado su significado hasta el día de hoy, aunque durante más de 150 años se ha obtenido nueva información sobre la estructura, actividad vital y desarrollo de las células.

Importancia de la teoría celular

La importancia de la teoría celular en el desarrollo de la ciencia radica en el hecho de que gracias a ella quedó claro que la célula es el componente más importante de todos los organismos, su principal componente de "construcción". Dado que el desarrollo de cada organismo comienza con una sola célula (cigoto), la célula también es la base embrionaria de los organismos multicelulares.

La creación de la teoría celular se ha convertido en una de las pruebas decisivas de la unidad de toda la naturaleza viva, importante evento ciencia biológica.

La teoría celular contribuyó al desarrollo de la embriología, la histología y la fisiología. Proporcionó la base para el concepto materialista de la vida, para explicar la interconexión evolutiva de los organismos, para el concepto de la esencia de la ontogenia.

Las principales disposiciones de CT siguen siendo relevantes hoy en día, aunque durante un período de más de 100 años, los científicos naturales han recibido nueva información sobre la estructura, el desarrollo y la vida de la célula.

La célula es la base de todos los procesos del organismo: tanto bioquímicos como fisiológicos, ya que es a nivel celular donde se dan todos estos procesos. Gracias a la teoría celular, fue posible llegar a la conclusión sobre la similitud en la composición química de todas las células y una vez más estar convencido de la unidad de todo el mundo orgánico.

La teoría celular es una de las generalizaciones biológicas más importantes, según la cual todos los organismos tienen una estructura celular.

Observación 2

La teoría celular, junto con la ley de transformación de la energía y la teoría evolutiva de Charles Darwin, es uno de los tres mayores descubrimientos de las ciencias naturales en el siglo XIX.

La teoría celular ha influido dramáticamente en el desarrollo de la biología. Ella probó la unidad de la naturaleza viva y mostró la unidad estructural de esta unidad, que es la célula.

La creación de la teoría celular se ha convertido en un acontecimiento importante en biología, una de las pruebas decisivas de la unidad de toda la naturaleza viva. La teoría celular tuvo una influencia significativa y decisiva en el desarrollo de la biología, sirviendo como base principal para el desarrollo de disciplinas como la embriología, la histología y la fisiología. Proporcionó una base para explicar las relaciones relacionadas de los organismos, para el concepto del mecanismo del desarrollo individual.

La teoría celular es quizás la generalización más importante de la biología moderna y es un sistema de principios y disposiciones. Es el trasfondo científico de muchas disciplinas biológicas que estudian la estructura y la vida de los seres vivos. La teoría celular revela los mecanismos de crecimiento, desarrollo y reproducción de los organismos.

) lo complementó con la disposición más importante (cada celda proviene de otra celda).

Disposiciones de la teoría celular de Schleiden-Schwann

Todos los animales y plantas están formados por células.
Las plantas y los animales crecen y se desarrollan a través de la formación de nuevas células.
Una célula es la unidad de vida más pequeña, y todo el organismo es una colección de células.

Las principales disposiciones de la teoría celular moderna.

La célula es la unidad elemental de la vida, no hay vida fuera de la célula.
Una célula es un sistema único, incluye muchos elementos que están naturalmente interconectados, lo que representa una formación holística, que consta de unidades funcionales conjugadas: organoides.
Las células de todos los organismos son homólogas.
La célula se produce únicamente al dividirse la célula madre, después de duplicar su material genético.
Un organismo multicelular es un sistema complejo de muchas células unidas e integradas en sistemas de tejidos y órganos conectados entre sí.
Las células de los organismos pluricelulares son totipotentes.

Disposiciones adicionales de la teoría celular

Las células procariotas y eucariotas son sistemas de diferentes niveles de complejidad y no son completamente homólogos entre sí (ver más abajo).
La base de la división celular y la reproducción de los organismos es la copia de información hereditaria: moléculas de ácido nucleico ("cada molécula de una molécula"). Las disposiciones sobre continuidad genética se aplican no solo a la célula en su conjunto, sino también a algunos de sus componentes más pequeños: mitocondrias, cloroplastos, genes y cromosomas.
Un organismo pluricelular es un sistema nuevo, un conjunto complejo de muchas células unidas e integradas en un sistema de tejidos y órganos, conectados entre sí por factores químicos, humorales y nerviosos (regulación molecular).
Las células multicelulares son totipotentes, es decir, tienen las potencias genéticas de todas las células de un organismo dado, son equivalentes en información genética, pero difieren entre sí en diferente expresión (trabajo) de varios genes, lo que conduce a su diversidad morfológica y funcional. - a la diferenciación.

Historia

siglo 17

En 1831, Robert Brown describe el núcleo y sugiere que es una parte permanente de la célula vegetal.

Escuela Purkinje

En 1837, Purkinje pronunció una serie de conferencias en Praga. En ellos, informó sobre sus observaciones sobre la estructura de las glándulas gástricas, el sistema nervioso, etc. En la tabla adjunta a su informe, se dieron imágenes claras de algunas células de tejidos animales. Sin embargo, Purkinje no pudo establecer la homología de las células vegetales y las células animales:

en primer lugar, por granos entendía células o núcleos celulares;
en segundo lugar, el término "célula" se entendió entonces literalmente como "un espacio delimitado por paredes".

Escuela de Müller y obra de Schwann

En la primera parte del libro, examina la estructura de la notocorda y el cartílago, mostrando que sus estructuras elementales, las células, se desarrollan de la misma manera. Además, prueba que las estructuras microscópicas de otros tejidos y órganos del organismo animal también son células, bastante comparables con las células del cartílago y la cuerda.
La segunda parte del libro compara las células vegetales y las células animales y muestra su correspondencia.
La tercera parte desarrolla disposiciones teóricas y formula los principios de la teoría celular. Fue la investigación de Schwann la que formalizó la teoría celular y probó (al nivel de conocimiento de la época) la unidad de la estructura elemental de animales y plantas. El principal error de Schwann fue su opinión, siguiendo a Schleiden, sobre la posibilidad de la aparición de células a partir de una sustancia no celular sin estructura.

Desarrollo de la teoría celular en la segunda mitad del siglo XIX.

Para el desarrollo posterior de la teoría celular, fue esencial su extensión a los protistas (protozoos), que fueron reconocidos como células de vida libre (Siebold, 1848).

Una célula es una masa de protoplasma con un núcleo contenido en su interior.

"Omnis cellula ex cellula".
Cada celda de una celda.

El trabajo de Virchow tuvo un impacto ambiguo en el desarrollo de la ciencia celular:

Extendió la teoría celular al campo de la patología, lo que contribuyó al reconocimiento de la universalidad de la doctrina celular. El trabajo de Virchow consolidó el rechazo de la teoría del citoblastema de Schleiden y Schwann, llamó la atención sobre el protoplasma y el núcleo, reconocidos como las partes más esenciales de la célula.
Virchow dirigió el desarrollo de la teoría celular por el camino de una interpretación puramente mecanicista del organismo.
Virchow elevó las células al nivel de un ser independiente, por lo que el organismo no se consideró como un todo, sino simplemente como una suma de células.

siglo 20

teoría celular moderna

Al mismo tiempo, se deben reevaluar las disposiciones dogmáticas y metodológicamente incorrectas de la teoría celular:

La estructura celular es la principal, pero no la única forma de existencia de la vida. Los virus pueden considerarse formas de vida no celulares. Es cierto que muestran signos de seres vivos (metabolismo, capacidad de reproducción, etc.) solo dentro de las células, fuera de las células, el virus es una sustancia química compleja. Según la mayoría de los científicos, en su origen, los virus están asociados a la célula, forman parte de su material genético, genes "salvajes".
Resultó que hay dos tipos de células: procariotas (células de bacterias y arqueobacterias), que no tienen un núcleo delimitado por membranas, y eucariotas (células de plantas, animales, hongos y protistas), que tienen un núcleo rodeado por un doble membrana con poros nucleares. Hay muchas otras diferencias entre las células procariotas y eucariotas. La mayoría de los procariotas no tienen orgánulos de membrana interna, mientras que la mayoría de los eucariotas tienen mitocondrias y cloroplastos. Según la teoría de la simbiogénesis, estos orgánulos semiautónomos son los descendientes de las células bacterianas. Así, una célula eucariota es un sistema de un nivel de organización superior, no puede considerarse enteramente homóloga a una célula bacteriana (una célula bacteriana es homóloga a una mitocondria de una célula humana). La homología de todas las células, por lo tanto, se redujo a la presencia de una membrana externa cerrada a partir de una doble capa de fosfolípidos (en las arqueobacterias tiene una composición química diferente a la de otros grupos de organismos), ribosomas y cromosomas - material hereditario en forma de moléculas de ADN que forman un complejo con proteínas. Esto, por supuesto, no niega el origen común de todas las células, lo que se confirma por la similitud de su composición química.
La teoría celular consideraba al organismo como una suma de células, y disolvía las manifestaciones vitales del organismo en la suma de las manifestaciones vitales de sus células constituyentes. Esto desconoció la integridad del organismo, los patrones del todo fueron reemplazados por la suma de las partes.
Considerando a la célula como un elemento estructural universal, la teoría celular consideraba a las células tisulares ya los gametos, protistas y blastómeros como estructuras completamente homólogas. La aplicabilidad del concepto de célula a los protistas es un tema discutible de la ciencia celular en el sentido de que muchas células multinucleadas complejas de protistas pueden considerarse estructuras supracelulares. En células tisulares, células germinales, protistas, se manifiesta una organización celular común, expresada en el aislamiento morfológico del carioplasma en forma de núcleo, sin embargo, estas estructuras no pueden considerarse cualitativamente equivalentes, tomando todas sus características específicas más allá del concepto de " celúla". En particular, los gametos de animales o plantas no son solo células de un organismo multicelular, sino una generación haploide especial de su ciclo de vida, que tiene características genéticas, morfológicas y, a veces, ecológicas y está sujeta a la acción independiente de la selección natural. Al mismo tiempo, casi todas las células eucariotas sin duda tienen un origen común y un conjunto de estructuras homólogas: elementos del citoesqueleto, ribosomas de tipo eucariota, etc.
La teoría celular dogmática ignoraba la especificidad de las estructuras no celulares del cuerpo o incluso las reconocía, como hizo Virchow, como inanimadas. De hecho, en el organismo, además de las células, existen estructuras supracelulares multinucleares (sincitios, simplastos) y una sustancia intercelular desnuclearizada que tiene la capacidad de metabolizarse y por tanto está viva. Establecer la especificidad de sus manifestaciones vitales y su significado para el organismo es tarea de la citología moderna. Al mismo tiempo, tanto las estructuras multinucleares como la sustancia extracelular aparecen solo en las células. Los sincitios y simplastos de los organismos pluricelulares son producto de la fusión de las células originales, y la sustancia extracelular es producto de su secreción, es decir, se forma como resultado del metabolismo celular.
El problema de la parte y el todo fue resuelto metafísicamente por la teoría celular ortodoxa: toda la atención se transfirió a las partes del organismo - células u "organismos elementales".

La ciencia que estudia las células se llama citología. La citología estudia la composición, estructura y funciones de las células en organismos multicelulares y unicelulares.

HISTORIA DEL ESTUDIO DE LA CELDA

La ciencia que estudia la célula se remonta a mediados del siglo XIX, pero sus raíces se remontan al siglo XVII. El desarrollo del conocimiento sobre la célula está asociado en gran medida a la mejora de los dispositivos técnicos que permiten examinarla y estudiarla.

El primer dispositivo de este tipo fue un microscopio simple, que aparece a fines del siglo XVI en Holanda. El físico y botánico inglés Robert Hooke fue el primero en utilizar un microscopio para estudiar células vegetales y animales. Al estudiar un corte preparado con corcho y núcleo de saúco, R. Hooke notó que incluían muchas formaciones muy pequeñas similares en forma a las celdas de panal. Les dio el nombre de "células".

El investigador holandés Antonio van Leeuwenhoek mejoró el microscopio. Eso le permitió ver células vivas con un aumento de 270 veces. Fue el primero en observar protozoos, eritrocitos y espermatozoides.

Y en 1838, resumiendo la información disponible sobre la célula en ese momento, el botánico alemán Schleiden planteó la cuestión del origen de las células en el cuerpo. El fisiólogo y citólogo alemán Schwann, basándose en el trabajo de Schleiden, en 1839 esbozó los fundamentos de la teoría celular:

1. Todos los tejidos están formados por células.

2. Las células vegetales y animales tienen principio general estructuras, ya que se forman de la misma manera

3. Todas las células son independientes y cualquier organismo es una colección de grupos individuales de células.

Con la introducción de métodos modernos de investigación fisiológica y química en la citología, se hizo posible estudiar la estructura y el funcionamiento de varios componentes de la célula y complementar la teoría celular con nuevas disposiciones.

PRINCIPALES DISPOSICIONES DE LA TEORÍA CELULAR

Una célula es un sistema vivo elemental. La base de la estructura, vida, reproducción y desarrollo individual de procariotas y eucariotas. No hay vida fuera de la célula.

Las nuevas células surgen solo al dividir las células preexistentes.

Las células de todos los organismos son similares en estructura y composición química.

El crecimiento y desarrollo de un organismo pluricelular es consecuencia del crecimiento y reproducción de una o más células iniciales.

La estructura celular de los organismos es evidencia de que toda la vida en la Tierra tiene un solo origen.

La ciencia que estudia la estructura, función y evolución de las células, se llama. citología.

La célula es la unidad básica de la vida en la Tierra. Tiene todas las características de un organismo vivo: crece, se reproduce, intercambia sustancias y energía con el medio ambiente y reacciona a estímulos externos.

La historia del estudio de la célula está indisolublemente ligada al desarrollo de técnicas microscópicas y métodos de investigación. La invención del microscopio condujo a un estudio en profundidad del mundo orgánico.

R. Hooke en En 1665, describió por primera vez la estructura de la corteza de un alcornoque y el tallo de las plantas e introdujo el término "célula" en la ciencia para referirse a las células que las componen.

M. Malpighi y N. Gru describió la microestructura de algunos órganos vegetales, y este último introdujo en la ciencia el término "tejido" para referirse a un conjunto de células homogéneas.

Un Leeuwenhoek en el período 1676 - 1719 descubrió los glóbulos rojos, algunos protozoos, células germinales masculinas.

Anthony Leeuwenhoek(1632 - 1723) - un comerciante holandés que ganó la fama de un científico, dando a la ciencia los mayores descubrimientos. A partir de tejidos animales, Leeuwenhoek vio por primera vez y describió con precisión la estructura del músculo cardíaco.

La mayor contribución al estudio de las células animales y vegetales la hizo johann muller (1801 – 1858).

r.marrón en 1831 descubrió el núcleo en la savia celular, el componente más importante de la célula.

El científico ruso P.F. Goryaninov en 1834, señaló en sus estudios que todos los animales y plantas consisten en células interconectadas, a las que llamó burbujas, es decir, expresó una opinión sobre el plan general de la estructura de plantas y animales.

A mediados del siglo XIX, los científicos alemanes T. Schwann y M. Schleiden, que resume la información obtenida por muchos investigadores, formulada teoría celular, uno de los más importantes de la biología moderna.

M. Schleiden y T. Schwann creían erróneamente que las células pueden originarse de forma independiente en líquidos o nacer en grandes cantidades dentro de células viejas.

biólogo y médico alemán R. Virchow demostró que las células son capaces de dividirse y propuso la siguiente adición a la teoría celular:

1. Todas las células se forman a partir de una célula. Así, la célula es la unidad elemental del ser vivo, que sustenta la estructura, el desarrollo y la reproducción de todos los organismos vivos.

Gracias a los descubrimientos realizados ya la creación de los torii celulares, se formó una idea sobre la unidad material de la naturaleza animada e inanimada, la unidad del mundo orgánico.

El método principal para estudiar la célula.– uso de un microscopio óptico o electrónico. Para estudiar la composición química de los orgánulos celulares, se utiliza el método de centrifugación diferencial. Para determinar la disposición espacial y las propiedades físicas de las moléculas que componen las estructuras celulares, se utiliza el método de análisis de difracción de rayos X.

Los métodos de cito e histoquímica basados en la acción selectiva de soluciones y tintes sobre ciertos químicos en el citoplasma le permiten estudiar la composición química e identificar la localización de químicos individuales en la célula.

Las películas y la fotografía le permiten estudiar los procesos de la actividad vital celular, como la división.