T. Schwann. Según esta teoría, Todos los organismos tienen una estructura celular. La teoría celular afirmaba la unidad de los mundos animal y vegetal, la presencia de un solo elemento del cuerpo de un organismo vivo: la célula. Como cualquier generalización científica importante, la teoría celular no surgió de repente: fue precedida por descubrimientos individuales de varios investigadores.
El descubrimiento de la célula pertenece al naturalista inglés R. Hooke, quien en 1665 examinó por primera vez una sección delgada de un corcho bajo un microscopio. El corte mostró que el corcho tenía una estructura celular, como un panal. R. Hooke llamó a estas células células. Siguiendo a Hooke, la estructura celular de las plantas fue confirmada por el biólogo y médico italiano M. Malpighi (1675) y el botánico inglés N. Grew (1682). Les llamó la atención la forma de las células y la estructura de sus membranas. Como resultado, se dio la idea de que las células eran “bolsas” o “burbujas” llenas de “jugo nutritivo”.
Una mayor mejora del microscopio y estudios microscópicos intensivos llevaron al científico francés C. Brissot-Mirbe (1802, 1808) a establecer el hecho de que todos los organismos vegetales están formados por tejidos que consisten en células. J.B. Lamarck (1809) fue aún más lejos en las generalizaciones, quien extendió la idea de estructura celular de Brissot-Mirbet a los organismos animales.
A principios del siglo XIX. Se están realizando intentos para estudiar el contenido interno de la célula. En 1825, un científico checo I. Purkin descubrió el núcleo en el óvulo de las aves. En 1831, el botánico inglés R. Brown describió por primera vez el núcleo de las células vegetales y en 1833 llegó a la conclusión de que el núcleo es una parte esencial de la célula vegetal. Así, en este momento, la idea de la estructura de la célula cambió: lo principal en su organización comenzó a considerarse no la pared celular, sino el contenido.
La persona más cercana a la formulación de la teoría celular fue el botánico alemán M. Schleiden, quien estableció que el cuerpo de las plantas está formado por células.
Numerosas observaciones sobre la estructura celular y la generalización de los datos acumulados permitieron a T. Schwann en 1839 sacar una serie de conclusiones, que más tarde se denominaron teoría celular. El científico demostró que todos los organismos vivos están formados por células, que las células de las plantas y los animales son fundamentalmente similares entre sí.
La teoría celular se desarrolló aún más en los trabajos del científico alemán R. Virchow (1858), quien sugirió que las células se forman a partir de células madre anteriores. En 1874, el botánico ruso I.D. Chistyakov y en 1875 el botánico polaco E. Strassburger descubrieron la división celular, la mitosis, y así se confirmó la suposición de R. Virchow.
La creación de la teoría celular se convirtió en el acontecimiento más importante de la biología, una de las pruebas decisivas de la unidad de la naturaleza viva. La teoría celular tuvo una influencia significativa en el desarrollo de la biología como ciencia y sirvió de base para el desarrollo de disciplinas como la embriología, la histología y la fisiología. Permitió crear la base para comprender la vida, el desarrollo individual de los organismos y explicar la conexión evolutiva entre ellos. Los principios básicos de la teoría celular han conservado su importancia en la actualidad, aunque más que en ciento cincuenta años se obtuvo nueva información sobre la estructura, actividad vital y desarrollo de la célula.
9. Disposiciones básicas de la teoría celular de Schleiden y Schwann. ¿Qué adiciones hizo Virchow a esta teoría? Estado actual de la teoría celular.
Las principales disposiciones de la teoría celular de T. Schwann se pueden formular de la siguiente manera.
La célula es la unidad estructural elemental de la estructura de todos los seres vivos.
Las células de plantas y animales son independientes, homólogas entre sí en origen y estructura.
M. Schdeiden y T. Schwann creían erróneamente que el papel principal en la célula corresponde a la membrana y que se forman nuevas células a partir de sustancias intercelulares sin estructura. Posteriormente, otros científicos hicieron aclaraciones y adiciones a la teoría celular.
En 1855, el médico alemán R. Virchow llegó a la conclusión de que una célula sólo puede surgir de otra anterior dividiéndola.
En el nivel actual de desarrollo de la biología, las principales disposiciones de la teoría celular se pueden presentar de la siguiente manera.
Una célula es un sistema vivo elemental, una unidad de estructura, actividad vital, reproducción y desarrollo individual de los organismos.
Las células de todos los organismos vivos son similares en estructura y composición química.
Las nuevas células surgen sólo al dividir las células preexistentes.
La estructura celular de los organismos es prueba de la unidad de origen de todos los seres vivos.
10. Composición química de la célula.
11. Tipos de organización celular. La estructura de las células pro y eucariotas. Organización del material hereditario en pro y eucariotas.
Hay dos tipos de organización celular:
1) procariota, 2) eucariota.
Lo que tienen en común ambos tipos de células es que las células están limitadas por la membrana, el contenido interno está representado por el citoplasma. El citoplasma contiene orgánulos e inclusiones. organoides- componentes permanentes, necesariamente presentes, de la célula que realizan funciones específicas. Los orgánulos pueden estar limitados por una o dos membranas (orgánulos de membrana) o no estar limitados por membranas (orgánulos sin membrana). Inclusiones- componentes no permanentes de la célula, que son depósitos de sustancias eliminadas temporalmente del metabolismo o de sus productos finales.
La tabla enumera las principales diferencias entre células procarióticas y eucariotas.
|
Firmar |
Células procariotas |
Células eucariotas |
|
Núcleo estructuralmente formado |
Ausente | |
|
Material genético |
ADN circular no unido a proteínas |
ADN nuclear lineal unido a proteínas y ADN circular no unido a proteínas de mitocondrias y plastidios |
|
Organelos de membrana |
Ninguno | |
|
ribosomas |
Tipo 80-S (en mitocondrias y plastidios - tipo 70-S) |
|
|
No limitado por membrana |
Delimitados por la membrana, dentro de los microtúbulos: 1 par en el centro y 9 pares a lo largo de la periferia. |
|
|
Componente principal de la pared celular. |
Las plantas tienen celulosa, los hongos tienen quitina. |
12. Similitudes y diferencias entre células vegetales y animales. Organoides para fines especiales y generales.
La estructura de una célula vegetal.
Hay plastidios;
Tipo de nutrición autótrofa;
La síntesis de ATP ocurre en cloroplastos y mitocondrias;
Hay una pared celular de celulosa;
Grandes vacuolas;
El centro celular sólo se encuentra en animales inferiores.
La estructura de una célula animal.
No hay plastidios;
Tipo de nutrición heterotrófica;
La síntesis de ATP ocurre en las mitocondrias;
No hay pared celular celulósica;
Las vacuolas son pequeñas;
Todas las células tienen un centro celular.
Similitudes
Unidad fundamental de estructura (aparato celular de superficie, citoplasma, núcleo).
Similitudes en la ocurrencia de muchos procesos químicos en el citoplasma y el núcleo.
La unidad del principio de transmisión de información hereditaria durante la división celular.
Estructura de membrana similar.
Unidad de composición química.
ACERCA DEorgánulo de propósito general : retículo endoplasmático: liso, rugoso; complejo de Golgi, mitocondrias, ribosomas, lisosomas (primarios, secundarios), centro celular, plastidios (cloroplastos, cromoplastos, leucoplastos);
Organelos para fines especiales: flagelos, cilios, miofibrillas, neurofibrillas; inclusión (componentes no permanentes de la célula): repuesto, secretor, específico.
|
Organelos principales |
Estructura |
Funciones |
|
Citoplasma |
Medio interno semilíquido de estructura de grano fino. Contiene núcleo y orgánulos. |
Proporciona interacción entre el núcleo y los orgánulos. Regula la velocidad de los procesos bioquímicos. Realiza una función de transporte. |
|
ER - retículo endoplásmico |
Un sistema de membranas en el citoplasma que forma canales y cavidades más grandes; el EPS es de 2 tipos: granular (rugoso), en el que se ubican muchos ribosomas, y liso. |
Realiza reacciones asociadas a la síntesis de proteínas, carbohidratos, grasas. Promueve el transporte y circulación de nutrientes dentro de la célula. Las proteínas se sintetizan en EPS granulares, los carbohidratos y las grasas se sintetizan en EPS lisos. |
|
ribosomas |
Cuerpos pequeños con un diámetro de 15-20 mm. |
Realizar la síntesis de moléculas de proteínas y su ensamblaje a partir de aminoácidos. |
|
mitocondrias |
Tienen formas esféricas, filiformes, ovaladas y otras. Dentro de las mitocondrias hay pliegues (de 0,2 a 0,7 µm de longitud). La cubierta exterior de las mitocondrias consta de 2 membranas: la exterior es lisa y la interior forma excrecencias en forma de cruz en las que se encuentran las enzimas respiratorias. |
Proporciona energía a la célula. La energía se libera mediante la descomposición del ácido adenosín trifosfórico (ATP) La síntesis de ATP se lleva a cabo mediante enzimas en las membranas mitocondriales. |
|
Los plastidios son característicos únicamente de las células vegetales y son de tres tipos: |
Organelos celulares de doble membrana | |
|
cloroplastos |
Son de color verde, de forma ovalada y están delimitados desde el citoplasma por dos membranas de tres capas. Dentro del cloroplasto hay caras donde se concentra toda la clorofila. |
Utiliza la energía luminosa del sol y crea sustancias orgánicas a partir de inorgánicas. |
|
cromoplastos |
Amarillo, naranja, rojo o marrón, formado como resultado de la acumulación de caroteno. |
Da colores rojo y amarillo a diferentes partes de las plantas. |
|
leucoplastos |
Plastidos incoloros (que se encuentran en raíces, tubérculos y bulbos) |
Almacenan nutrientes de reserva. |
|
complejo de Golgi |
Puede tener diferentes formas y está formado por cavidades delimitadas por membranas y de ellas salen tubos con burbujas al final. |
Acumula y elimina sustancias orgánicas sintetizadas en el retículo endoplásmico. Forma lisosomas |
|
lisosomas |
Cuerpos redondos con un diámetro de aproximadamente 1 micrón. Tienen una membrana (piel) en la superficie, en cuyo interior se encuentra un complejo de enzimas. |
Realizar una función digestiva: digerir partículas de alimentos y eliminar orgánulos muertos. |
|
Organelos de movimiento celular. |
Flagelos y cilios, que son excrecencias celulares y tienen la misma estructura en animales y plantas. Miofibrillas: filamentos delgados de más de 1 cm de largo y 1 micrón de diámetro, ubicados en haces a lo largo de la fibra muscular. seudópodos |
Realizar la función de movimiento. Provocan contracción muscular. Locomoción debido a la contracción de una proteína contráctil especial. |
|
Inclusiones celulares |
Estos son los componentes inestables de la célula: carbohidratos, grasas y proteínas. |
Nutrientes de repuesto utilizados durante la vida celular. |
|
centro celular |
Consta de dos cuerpos pequeños, centriolos y centrosfera, una sección compactada del citoplasma. |
Desempeña un papel importante en la división celular. |
– una unidad estructural y funcional elemental de todos los organismos vivos. Puede existir como un organismo separado (bacterias, protozoos, algas, hongos) o como parte de los tejidos de animales, plantas y hongos multicelulares.
Historia del estudio de las células. Teoría celular.
La actividad vital de los organismos a nivel celular es estudiada por la ciencia de la citología o biología celular. El surgimiento de la citología como ciencia está estrechamente relacionado con la creación de la teoría celular, la más amplia y fundamental de todas las generalizaciones biológicas.
La historia del estudio de las células está indisolublemente ligada al desarrollo de métodos de investigación, principalmente al desarrollo de la tecnología microscópica. El microscopio fue utilizado por primera vez para estudiar tejidos vegetales y animales por el físico y botánico inglés Robert Hooke (1665). Mientras estudiaba una sección del tapón central de la baya del saúco, descubrió cavidades separadas: células o células.
En 1674, el famoso investigador holandés Anthony de Leeuwenhoek mejoró el microscopio (ampliado 270 veces) y descubrió organismos unicelulares en una gota de agua. Descubrió bacterias en la placa dental, descubrió y describió los glóbulos rojos y los espermatozoides, y describió la estructura del músculo cardíaco a partir de tejidos animales.
- 1827 – Nuestro compatriota K. Baer descubre el huevo.
- 1831: el botánico inglés Robert Brown describe el núcleo de las células vegetales.
- 1838 – El botánico alemán Matthias Schleiden propuso la idea de la identidad de las células vegetales desde el punto de vista de su desarrollo.
- 1839 – El zoólogo alemán Theodor Schwann hizo la generalización final de que las células vegetales y animales tienen una estructura común. En su obra "Estudios microscópicos sobre la correspondencia en la estructura y el crecimiento de animales y plantas", formuló la teoría celular, según la cual las células son la base estructural y funcional de los organismos vivos.
- 1858 – El patólogo alemán Rudolf Virchow aplicó la teoría celular en patología y la complementó con importantes disposiciones:
1) una nueva célula sólo puede surgir de una célula anterior;
2) las enfermedades humanas se basan en una violación de la estructura de las células.
La teoría celular en su forma moderna incluye tres disposiciones principales:
1) célula: la unidad estructural, funcional y genética elemental de todos los seres vivos, la fuente principal de vida.
2) se forman nuevas células como resultado de la división de las anteriores; Una célula es una unidad elemental de desarrollo vivo.
3) las unidades estructurales y funcionales de los organismos multicelulares son las células.
La teoría celular ha tenido una influencia fructífera en todos los campos de la investigación biológica.
, las plantas y las bacterias tienen una estructura similar. Posteriormente, estas conclusiones se convirtieron en la base para demostrar la unidad de los organismos. T. Schwann y M. Schleiden introdujeron en la ciencia el concepto fundamental de célula: no hay vida fuera de las células.
La teoría celular ha sido complementada y editada varias veces.
YouTube enciclopédico
1 / 5
✪ Métodos de citología. Teoría celular. Lección en video sobre biología grado 10.
✪ Teoría celular | Biología 10mo grado #4 | lección de información
✪ Tema 3, parte 1. CITOLOGÍA. TEORÍA CELULAR. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA.
✪ Teoría celular | Estructura celular | Biología (parte 2)
✪ 7. Teoría celular (historia + métodos) (grados 9 o 10-11) - biología, preparación para el Examen Estatal Unificado y el Examen Estatal Unificado 2018
Subtítulos
Disposiciones de la teoría celular de Schleiden-Schwann.
Los creadores de la teoría formularon sus principales disposiciones de la siguiente manera:
- La célula es la unidad estructural elemental de la estructura de todos los seres vivos.
- Las células de plantas y animales son independientes, homólogas entre sí en origen y estructura.
Disposiciones básicas de la teoría celular moderna.
Link y Moldnhower establecieron la presencia de paredes independientes en las células vegetales. Resulta que la célula es una determinada estructura morfológicamente separada. En 1831, G. Mol demostró que incluso estructuras vegetales aparentemente no celulares, como los tubos que contienen agua, se desarrollan a partir de células.
F. Meyen en "Fitotomía" (1830) describe células vegetales que "son únicas, de modo que cada célula es un individuo especial, como ocurre en las algas y los hongos, o, formando plantas más organizadas, se unen en más y menos masas significativas." Meyen destaca la independencia del metabolismo de cada célula.
En 1831, Robert Brown describió el núcleo y sugirió que era una parte permanente de la célula vegetal.
Escuela Purkinje
En 1801, Vigía introdujo el concepto de tejido animal, pero aisló el tejido basándose en disección anatómica y no utilizó microscopio. El desarrollo de ideas sobre la estructura microscópica de los tejidos animales se debe principalmente a la investigación de Purkinje, quien fundó su escuela en Breslau.
Purkinje y sus alumnos (cabe destacar especialmente a G. Valentin) revelaron en la primera y más general forma la estructura microscópica de los tejidos y órganos de los mamíferos (incluido el hombre). Purkinje y Valentin compararon células vegetales individuales con estructuras de tejido microscópico individuales de animales, que Purkinje llamaba con mayor frecuencia "granos" (para algunas estructuras animales su escuela usaba el término "célula").
En 1837, Purkinje pronunció una serie de charlas en Praga. En ellos informó sobre sus observaciones sobre la estructura de las glándulas gástricas, el sistema nervioso, etc. La tabla adjunta a su informe proporcionaba imágenes claras de algunas células de tejidos animales. Sin embargo, Purkinje no pudo establecer la homología entre células vegetales y células animales:
- en primer lugar, por granos entendía células o núcleos celulares;
- en segundo lugar, el término “célula” se entendía literalmente como “un espacio delimitado por paredes”.
Purkinje comparó células vegetales y “granos” animales en términos de analogía y no de homología de estas estructuras (entendiendo los términos “analogía” y “homología” en el sentido moderno).
La escuela de Müller y la 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 (notocorda); su alumno Henle publicó un estudio sobre el epitelio intestinal, en el que describía sus distintos tipos y su estructura celular.
Aquí se llevó a cabo la investigación clásica de Theodor Schwann, que sentó 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 células vegetales y estructuras microscópicas elementales de animales. Schwann pudo establecer homología y demostrar la correspondencia en la estructura y crecimiento de las estructuras microscópicas elementales de plantas y animales.
La importancia del núcleo en una célula de Schwann surgió de la investigación de Matthias Schleiden, quien publicó su obra "Materiales sobre fitogénesis" en 1838. Por lo tanto, a Schleiden se le suele llamar coautor de la teoría celular. La idea básica de la teoría celular, la correspondencia entre 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 se condensa un nucléolo a partir de la granularidad más pequeña y alrededor de él se forma un núcleo, que es el formador de células (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 crecimiento de animales y plantas”, cuyo título mismo expresa la idea principal de la teoría celular:
- 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 demuestra que las estructuras microscópicas de otros tejidos y órganos del cuerpo animal también son células, bastante comparables a las células del cartílago y de la notocorda.
- La segunda parte del libro compara células vegetales y animales y muestra su correspondencia.
- En la tercera parte se desarrollan posturas teóricas y se formulan los principios de la teoría celular. Fue la investigación de Schwann la que formalizó la teoría celular y demostró (al nivel de conocimiento de esa época) la unidad de la estructura elemental de animales y plantas. El principal error de Schwann fue la opinión que expresó, siguiendo a Schleiden, sobre la posibilidad del surgimiento de células a partir de materia no celular sin estructura.
Desarrollo de la teoría celular en la segunda mitad del siglo XIX.
Desde la década de 1840 del siglo XIX, el estudio de la célula se ha convertido 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 un mayor desarrollo 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 pone de relieve la importancia del protoplasma (citoplasma) y el núcleo celular (Mol, Cohn, L. S. Tsenkovsky, Leydig , Huxley), que se refleja en la definición de celda dada por M. Schulze en 1861:
Una célula es una masa de protoplasma que contiene un núcleo en su interior.
En 1861, Brücko propuso una teoría sobre la estructura compleja de la célula, a la que define como un "organismo elemental", y aclaró además la teoría de la formación de células a partir de una sustancia sin estructura (citoblastema), desarrollada por Schleiden y Schwann. Se descubrió que el método de formación de nuevas células es la división celular, que Mohl estudió por primera vez en algas filamentosas. Los estudios de Negeli y N.I. Zhele desempeñaron un papel importante en la refutación de la teoría del citoblastema utilizando material botánico.
La división de células tisulares en animales fue descubierta en 1841 por Remak. Resultó que la fragmentación de los blastómeros es una serie de divisiones sucesivas (Bishtuf, N.A. Kölliker). La idea de la difusión universal de la división celular como forma de formar nuevas células está consagrada por R. Virchow en forma de aforismo:
"Omnis cellula ex cellula".
Cada célula de una célula.
En el desarrollo de la teoría celular en el siglo XIX surgieron marcadas contradicciones que reflejan la naturaleza dual de la teoría celular, que se desarrolló en el marco de una visión mecanicista de la naturaleza. Ya en Schwann se intenta considerar el organismo como una suma de células. Esta tendencia recibe un desarrollo especial en "Patología celular" de Virchow (1858).
Los trabajos de Virchow tuvieron un impacto controvertido 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 teoría celular. Los trabajos de Virchow consolidaron el rechazo de la teoría del citoblastema por parte de Schleiden y Schwann y llamaron 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 fue considerado como un todo, sino simplemente como una suma de células.
Siglo XX
Desde la segunda mitad del siglo XIX, la teoría celular ha adquirido un carácter cada vez más metafísico, reforzado por la “Fisiología celular” de Verworn, que consideraba cualquier proceso fisiológico que ocurre en el cuerpo 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”, incluyendo a Haeckel como proponente. Según esta teoría, el cuerpo se compara con el Estado y sus células con los ciudadanos. Semejante teoría contradecía el principio de integridad del organismo.
La dirección mecanicista en el desarrollo de la teoría celular fue objeto de duras críticas. En 1860, I. M. Sechenov criticó la idea de Virchow sobre la célula. Posteriormente, la teoría celular fue criticada por otros autores. Las objeciones más serias y fundamentales las hicieron Hertwig, A. G. Gurvich (1904), M. Heidenhain (1907), Dobell (1911). El histólogo checo Studnicka (1929, 1934) criticó ampliamente la teoría celular.
En la década de 1930, el biólogo soviético O. B. Lepeshinskaya, basándose en los datos de su investigación, propuso una “nueva teoría celular” en contraposición al “vierchowianismo”. Se basó en la idea de que en la ontogénesis las células pueden desarrollarse a partir de alguna sustancia viva no celular. La verificación crítica de los hechos expuestos por O. B. Lepeshinskaya y sus seguidores como base de la teoría que ella propuso no confirmó los datos sobre el desarrollo de núcleos celulares a partir de "materia viva" libre de armas nucleares.
Teoría celular moderna
La teoría celular moderna parte del hecho de que la estructura celular es la forma más importante de existencia de vida, inherente a todos los organismos vivos, excepto a 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 conserva firmemente en la mayoría de los organismos modernos.
Al mismo tiempo, es necesario reevaluar las disposiciones dogmáticas y metodológicamente incorrectas de la teoría celular:
- La estructura celular es la forma principal, pero no la única, de existencia de vida. Los virus pueden considerarse formas de vida no celulares. Es cierto que muestran signos de vida (metabolismo, capacidad de reproducción, etc.) sólo dentro de las células, fuera de las células; el virus es una sustancia química compleja; Según la mayoría de los científicos, los virus en su origen están asociados a la célula, son parte de su material genético, genes "salvajes".
- Resultó que hay dos tipos de células: procarióticas (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 de una doble membrana con poros nucleares. Existen muchas otras diferencias entre las células procarióticas y eucariotas. La mayoría de los procariotas no tienen orgánulos de membrana interna y la mayoría de los eucariotas tienen mitocondrias y cloroplastos. Según la teoría de la simbiogénesis, estos orgánulos semiautónomos descienden de células bacterianas. Por tanto, una célula eucariota es un sistema de un nivel superior de organización, no puede considerarse completamente homóloga a una célula bacteriana (una célula bacteriana es homóloga a una mitocondria de una célula humana); La homología de todas las células, por tanto, se ha reducido a la presencia de una membrana exterior cerrada formada por 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 la 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 veía el organismo como una suma de células y disolvía las manifestaciones de la vida del organismo en la suma de las manifestaciones de la vida de sus células constituyentes. Esto ignoró la integridad del organismo; las leyes del todo fueron reemplazadas por la suma de las partes.
- Considerando que la célula es un elemento estructural universal, la teoría celular consideraba que las células tisulares y los gametos, los protistas y los blastómeros eran estructuras completamente homólogas. La aplicabilidad del concepto de célula a los protistas es un tema controvertido en la teoría celular en el sentido de que muchas células protistas multinucleadas complejas pueden considerarse estructuras supracelulares. En las células tisulares, células germinales y protistas se manifiesta una organización celular general, expresada en la separación morfológica del carioplasma en forma de núcleo, sin embargo, estas estructuras no pueden considerarse cualitativamente equivalentes, llevando todas sus características específicas más allá del concepto de "celúla". En particular, los gametos de animales o plantas no son simplemente células de un organismo multicelular, sino una generación haploide especial de su ciclo de vida, que posee características genéticas, morfológicas y, a veces, ambientales 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 citoesqueléticos, 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 no vivas. De hecho, en el organismo, además de las células, existen estructuras supracelulares multinucleares (sincitios, simplastos) y sustancia intercelular libre de núcleos, que tiene la capacidad de metabolizarse y, por tanto, está viva. Establecer la especificidad de sus manifestaciones vitales y su importancia para el organismo es tarea de la citología moderna. Al mismo tiempo, tanto las estructuras multinucleares como la sustancia extracelular aparecen únicamente en las células. Los sincitios y simplastos de organismos multicelulares son producto de la fusión de las células madre, 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 completamente accesibles a la investigación y el descubrimiento. Las células de un organismo multicelular no son individuos capaces de existir de forma independiente (los llamados cultivos celulares fuera del cuerpo son sistemas biológicos creados artificialmente). Como regla general, sólo aquellas células multicelulares que dan lugar a nuevos individuos (gametos, cigotos o esporas) y pueden considerarse organismos separados son capaces de existir de forma independiente. Una célula no puede separarse de su entorno (como, de hecho, cualquier sistema vivo). Centrar toda la atención en células individuales conduce inevitablemente a la unificación y a una comprensión mecanicista del organismo como una suma de partes.
Despojada de mecanismos y complementada con nuevos datos, la teoría celular sigue siendo una de las generalizaciones biológicas más importantes.
Por primera vez, en 1665, el científico inglés Robert Hooke descubrió células, o más bien las paredes celulares (capas) de células muertas, en secciones de corcho utilizando un microscopio. Fue él quien propuso el término “célula”.
Más tarde, el holandés A. Van Leeuwenhoek descubrió muchos organismos unicelulares en gotas de agua y glóbulos rojos (eritrocitos) en la sangre humana.
El hecho de que, además de la membrana celular, todas las células vivas tienen un contenido interno, una sustancia gelatinosa semilíquida, los científicos no pudieron descubrirlo hasta principios del siglo XIX. Esta sustancia gelatinosa semilíquida se llamó protoplasma. En 1831, se descubrió el núcleo celular y todo el contenido vivo de la célula, el protoplasma, comenzó a dividirse en núcleo y citoplasma.
Más tarde, a medida que mejoraron las técnicas de microscopía, se descubrieron numerosos orgánulos en el citoplasma (la palabra "organoide" tiene raíces griegas y significa "parecido a un órgano"), y el citoplasma comenzó a dividirse en orgánulos y la parte líquida: hialoplasma.
Los famosos científicos alemanes, el botánico Matthias Schleiden y el zoólogo Theodor Schwann, que trabajaron activamente con células vegetales y animales, llegaron a la conclusión de que todas las células tienen una estructura similar y constan de un núcleo, orgánulos y hialoplasma. Más tarde, en 1838-1839, formularon principios básicos de la teoría celular. Según esta teoría, la célula es la unidad estructural básica de todos los organismos vivos, tanto vegetales como animales, y el proceso de crecimiento de organismos y tejidos está garantizado por el proceso de formación de nuevas células.
Veinte años después, el anatomista alemán Rudolf Virchow hizo otra generalización importante: una nueva célula sólo puede surgir de una célula anterior. Cuando quedó claro que el esperma y el óvulo también son células que se conectan entre sí durante el proceso de fertilización, quedó claro que la vida de generación en generación es una secuencia continua de células. A medida que se desarrolló la biología y se descubrieron los procesos de división celular (mitosis y meiosis), la teoría celular se complementó con cada vez más disposiciones nuevas. En su forma moderna, las principales disposiciones de la teoría celular se pueden formular de la siguiente manera:
1. La célula es la unidad estructural, funcional y genética básica de todos los organismos vivos y la unidad más pequeña de un ser vivo.
Este postulado ha sido plenamente probado por la citología moderna. Además, la célula es un sistema autorregulador y autorreproductor abierto al intercambio con el entorno externo.
Actualmente, los científicos han aprendido a aislar varios componentes de la célula (hasta moléculas individuales). Muchos de estos componentes pueden incluso funcionar de forma independiente si se dan las condiciones adecuadas. Por ejemplo, las contracciones del complejo actina-miosina pueden deberse a la adición de ATP al tubo de ensayo. La síntesis artificial de proteínas y ácidos nucleicos también se ha hecho realidad en nuestro tiempo, pero todo esto son sólo partes de la vida. Para el pleno funcionamiento de todos estos complejos que forman la célula se necesitan sustancias adicionales, enzimas, energía, etc. Y sólo las células son sistemas independientes y autorregulados, porque Disponer de todo lo necesario para mantener una vida plena.
2. La estructura de las células, su composición química y las principales manifestaciones de los procesos vitales son similares en todos los organismos vivos (unicelulares y multicelulares).
Hay dos tipos de células en la naturaleza: procarióticas y eucariotas. A pesar de algunas diferencias, esta regla es válida para ellos.
El principio general de organización celular está determinado por la necesidad de realizar una serie de funciones obligatorias destinadas a mantener la actividad vital de las propias células. Por ejemplo, todas las células tienen una membrana que, por un lado, aísla su contenido del medio ambiente y, por otro, controla el flujo de sustancias dentro y fuera de la célula.
Los orgánulos u orgánulos son estructuras especializadas permanentes en las células de los organismos vivos. Los orgánulos de diferentes organismos tienen un plan estructural común y funcionan según mecanismos comunes. Cada orgánulo es responsable de determinadas funciones que son vitales para la célula. Gracias a los orgánulos, en las células se produce el metabolismo energético, la biosíntesis de proteínas y aparece la capacidad de reproducirse. Los orgánulos comenzaron a compararse con los órganos de un organismo multicelular, de ahí este término.
En los organismos multicelulares, se ve claramente una diversidad significativa de células, lo que está asociado con su especialización funcional. Si compara, por ejemplo, las células musculares y epiteliales, notará que se diferencian entre sí en el desarrollo preferencial de diferentes tipos de orgánulos. Las células adquieren características de especialización funcional que son necesarias para realizar funciones específicas como resultado de la diferenciación celular durante la ontogénesis.
3. Cualquier célula nueva sólo puede formarse como resultado de la división de la célula madre.
La reproducción de células (es decir, el aumento de su número), ya sean procariotas o eucariotas, sólo puede ocurrir dividiendo las células existentes. La división está necesariamente precedida por un proceso de duplicación preliminar del material genético (replicación del ADN). El comienzo de la vida de un organismo es un óvulo fertilizado (cigoto), es decir. Célula formada por la fusión de un óvulo y un espermatozoide. El resto de la diversidad de células del cuerpo es el resultado de innumerables divisiones. Así, podemos decir que todas las células del cuerpo están relacionadas, desarrollándose de la misma manera a partir de una misma fuente.
4. Los organismos multicelulares son organismos vivos que constan de muchas células. La mayoría de estas células están diferenciadas, es decir. difieren en su estructura, funciones y forman diferentes tejidos.
Los organismos multicelulares son sistemas integrales de células especializadas reguladas por mecanismos intercelulares, nerviosos y humorales. Es necesario distinguir entre multicelularidad y colonialidad. Los organismos coloniales no tienen células diferenciadas y, por tanto, no existe división del cuerpo en tejidos. Además de las células, los organismos multicelulares también contienen elementos no celulares, por ejemplo, la sustancia intercelular del tejido conectivo, la matriz ósea y el plasma sanguíneo.
Como resultado, podemos decir que toda la actividad vital de los organismos desde su nacimiento hasta su muerte: herencia, crecimiento, metabolismo, enfermedad, envejecimiento, etc. - todos estos son diversos aspectos de la actividad de diversas células del cuerpo.
La teoría celular tuvo una gran influencia en el desarrollo no sólo de la biología, sino también de las ciencias naturales en general, ya que estableció la base morfológica de la unidad de todos los organismos vivos y proporcionó una explicación biológica general de los fenómenos de la vida. En términos de importancia, la teoría celular no es inferior a logros científicos tan destacados como la ley de transformación de la energía o la teoría de la evolución de Charles Darwin. Entonces, la célula, la base para la organización de los representantes de los reinos vegetal, fúngico y animal, surgió y se desarrolló en el proceso de evolución biológica.
