Teoría celular

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. Pudo establecer homología y probar correspondencia en la estructura y 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 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, 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 que surgieran 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 aclara la importancia del protoplasma (citoplasma) y del núcleo celular (Mol, Kohn, L. S. Tsenkovsky , Leydig , Huxley). traído a primer plano , que encontró su expresión en la definición de la 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 XX

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 Ferworn, 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), Dobell (1911) y el histólogo checo Studnichka (1929, 1934).

En la década de 1930, el biólogo soviético O. B. Lepeshinskaya presentó una teoría (más tarde completamente refutada) de que las células pueden desarrollarse a partir de materia viva no celular durante la ontogénesis .

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 descendientes de 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 de la vida del organismo en la suma de las manifestaciones de la vida 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 las 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 " célula". 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, además de las células, el cuerpo tiene estructuras supracelulares multinucleares ( sincitios , simplastos ) y una sustancia intercelular libre de nucleares que tiene la capacidad de metabolizar y por lo 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). Por regla general, sólo aquellas células multicelulares que dan lugar a nuevos individuos (gametos, cigotos o esporas) y que pueden considerarse 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.

Purificada del mecanismo y complementada con nuevos datos, la teoría celular sigue siendo una de las generalizaciones biológicas más importantes.

Notas

1. ↑ La versión moderna de la Teoría Celular . Consultado el 25 de marzo de 2018. Archivado desde el original el 12 de febrero de 2015. (indefinido)
2. ↑ CITOLOGÍA. Ley de la continuidad genética. . Consultado el 25 de marzo de 2018. Archivado desde el original el 25 de marzo de 2018. (indefinido)

Véase también

• Célula
• Estructura celular
• Comparación de la estructura celular de bacterias, plantas, animales y hongos

Literatura

• Katsnelson Z. S. La teoría celular en su desarrollo histórico. - Leningrado: MEDGIZ, 1963. - S. 344. - ISBN 5-0260781.
• Shimkevich V. M. Teoría celular // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron  : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.

Enlaces

diccionarios y enciclopedias	Brockhaus y Efron Britannica (en línea) universalis

• Historia y posiciones de la teoría celular Archivado el 25 de diciembre de 2018 en Wayback Machine . 
• Aspectos destacados en el establecimiento de la teoría celular Archivado el 14 de septiembre de 2005 en Wayback Machine . 
• Teoría celular y estructura biológica  (inglés)
• Biología celular Archivado el 30 de diciembre de 2006 en Wayback Machine .