Teoria celulară modernă

Conţinut

• TL; DR (Prea lung; nu a citit)
• Istoria interpretării clasice a teoriei celulare
• Interpretarea actuală a teoriei celulare moderne
• Toată viața a început ca un singur organ cu celule
• Celula: unitate de bază a structurii și funcției în toate organismele vii
• Mitoza: Toate celulele provin din diviziunea celulelor preexistente
• Fluxul de energie în celule
• Toate celulele conțin o formă de ADN
• Asemănare la celulele speciilor similare
• Unele organisme sunt unicelulare
• Toate lucrurile vii constau dintr-una sau mai multe celule
• Acțiunile cu celule independente conduc activitatea organismului viu
• Virusii: zombi ai lumii biologice - nu sunt celule

Teoria celulară modernă nu înseamnă toate acestea modern când înțelegeți cât timp a avut originea. Cu rădăcini la mijlocul secolului al XVII-lea, mai mulți cercetători științifici și cercetători ai zilei au contribuit la aspectele teoriei clasice a celulelor, care au postulat că celulele reprezintă elementele de bază ale vieții; toată viața constă dintr-una sau mai multe celule, iar crearea de noi celule are loc atunci când celulele vechi se împart în două.

TL; DR (Prea lung; nu a citit)

Interpretarea clasică a teoriei celulare moderne începe cu premisa că toată viața constă dintr-una sau mai multe celule, celulele reprezintă blocurile de bază ale vieții, toate celulele rezultă din divizarea celulelor preexistente, celula reprezintă unitatea de structură și aranjament în toate organismele vii și în sfârșit că celula are o dublă existență ca entitate unică, distinctivă și ca un element de bază fundamental în cadrul tuturor organismelor vii.

Istoria interpretării clasice a teoriei celulare

Prima persoană care a observat și descoperit celula, Robert Hooke (1635-1703), a făcut acest lucru folosind un microscop compus brut - inventat aproape de sfârșitul secolului al XVI-lea de Zacharias Janssen (1580-1638), un producător olandez de spectacole, cu ajutor de la tatăl său - și un sistem de iluminare Hooke proiectat în rolul său de curator al experimentelor pentru Royal Society of London.

Hooke a publicat descoperirile sale în 1665 în cartea sa, "Microfagia", care a inclus desene schițate manual de observațiile sale. Hooke a descoperit celulele plantelor când a examinat o felie subțire de plută prin lentila microscopului său compus convertit. El a văzut o multitudine de compartimente microscopice care, pentru el, semănau cu aceleași structuri găsite în fagurii. El le-a numit „celule”, iar numele s-a blocat.

Oamenul de știință olandez Antony van Leeuwenhoek (1632-1705), un meseriaș de zi și un student autohton de biologie, a durat să descopere secretele lumii din jurul său și, chiar dacă nu a fost educat formal, a sfârșit prin a contribui la descoperiri importante în domeniu. de biologie. Leeuwenhoek a descoperit bacterii, protiști, spermatozoizi și celule din sânge, rotifere și nematode microscopice și alte organisme microscopice.

Studiile Leewenhoeks au adus un nou nivel de conștientizare a vieții microscopice oamenilor de știință din ziua de azi, stimulând pe alții despre cine ar avea, în final, un rol în contribuția la teoria celulelor moderne. Fiziologul francez Henri Dutrochet (1776-1847) a fost primul care a susținut că celula a fost unitatea de bază a vieții biologice, dar savanții acordă credit pentru dezvoltarea teoriei celulare moderne fiziologului german Theodor Schwann (1810-1882), botanistul german Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) și patologul german Rudolf Virchow (1821-1902). În 1839, Schwann și Schleiden au propus ca celula să fie unitatea de bază a vieții, iar Virchow, în 1858, a dedus că celulele noi provin din celule preexistente, completând principiile principale ale teoriei celulare clasice. (Pentru Schwann, Schleiden și Virchow, consultați https://www.britannica.com/biography/Theodor-Schwann, https://www.britannica.com/biography/Matthias-Jakob-Schleiden și https://www.britannica .com / biografie / Rudolf-Virchow.)

Interpretarea actuală a teoriei celulare moderne

Oamenii de știință, biologii, cercetătorii și savanții, deși utilizează încă principiile fundamentale ale teoriei celulare, încheie următoarele despre interpretarea modernă a teoriei celulare:

Toată viața a început ca un singur organ cu celule

Oamenii de știință au urmărit toată viața unui strămoș unicelular comun, care a trăit cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în urmă, propus pentru prima dată de evoluționistul Charles Darwin acum mai bine de 150 de ani.

O teorie sugerează că fiecare dintre organismele clasificate sub biologicys trei domenii principale, Archaea, Bacteria și Eukarya, a evoluat din trei strămoși separați, dar biochimistul Douglas Theobald de la Universitatea Brandeis din Waltham, Massachusetts, contestă acest lucru. Într-un articol de pe site-ul „National Geographic”, el spune că șansele întâmplării sunt astronomice, ceva de genul 1 din 10 la puterea de 2.680. A ajuns la această concluzie după ce a calculat șansele folosind procese statistice și modele computerizate. Dacă ceea ce spune se dovedește a fi adevărat, atunci ideea deținută de majoritatea indigenilor de pe planetă este corectă: totul este legat.

Oamenii sunt un puhoi de 37,2 trilioane de celule. Dar toți oamenii, ca orice alte entități vii de pe planetă, au început viața ca organism unicelular. După fertilizare, embrionul unicelular numit zigot intră într-un overdrive rapid, începând prima diviziune celulară în 24-30 de ore de la fertilizare. Celula continuă să se împartă exponențial în zilele în care embrionul călătorește din tubul falopian uman pentru a se implanta în interiorul pântecului, unde continuă să crească și să se împartă.

Celula: unitate de bază a structurii și funcției în toate organismele vii

Deși în corp există cu siguranță lucruri mai mici decât celulele vii, celula individuală, precum un bloc Lego, rămâne o unitate de bază a structurii și funcției în toate organismele vii. Unele organisme conțin o singură celulă, în timp ce altele sunt multicelulare. În biologie, există două tipuri de celule: procariote și eucariote.

Procariotele reprezintă celulele fără nucleu și organele închise cu membrană, deși au ADN și ribozomi. Materialul genetic dintr-un procariot există în interiorul pereților membranei celulei împreună cu alte elemente microscopice. Pe de altă parte, eucariote au un nucleu în interiorul celulei și legat într-o membrană separată, precum și organele închise cu membrană. Celulele eucariote au de asemenea ceva celulele procariote nu au: cromozomi organizați pentru reținerea materialului genetic.

Mitoza: Toate celulele provin din diviziunea celulelor preexistente

Celulele dau naștere altor celule printr-o celulă preexistentă care se împarte în două celule fiice. Cercetătorii numesc acest proces mitoză - diviziune celulară - deoarece o celulă produce două noi celule fiice identice genetic. În timp ce mitoza apare după reproducerea sexuală pe măsură ce embrionul se dezvoltă și crește, apare de asemenea pe toată durata de viață a organismelor vii pentru a înlocui celulele vechi cu celule noi.

Împărțit clasic în cinci faze distincte, ciclul celular în mitoză include faza, prometafază, metafază, anafază și telofază. În pauză între diviziunea celulară, interfaza reprezintă o parte a fazei ciclului celular în care o celulă se întrerupe și face o pauză. Acest lucru permite celulei să-și dezvolte și să își dubleze materialul genetic intern pe măsură ce se pregătește pentru mitoză.

Fluxul de energie în celule

Reacții biochimice multiple se petrec în interiorul celulei. Când sunt combinate, aceste reacții alcătuiesc metabolismul celulelor. În timpul acestui proces, unele legături chimice din moleculele reactive se rup și celula preia energie. Când se dezvoltă noi legături chimice pentru a produce produse, aceasta eliberează energie în celulă. Reacțiile exergonice apar atunci când celula eliberează energie în împrejurimile sale, formând legături mai puternice decât cele rupte. În reacțiile endergonice, energia intră în celulă din împrejurimile sale, creând legături chimice mai slabe decât cele rupte.

Toate celulele conțin o formă de ADN

Pentru a se reproduce, o celulă trebuie să aibă o formă de acid dezoxiribonucleic, substanța auto-replicantă prezentă în toate organismele vii ca elemente esențiale ale cromozomilor. Deoarece ADN este purtătorul de date genetice, informațiile stocate în celulele originale ADN-ul se duplică în celulele fiice. ADN-ul oferă un albastru pentru dezvoltarea finală a celulei sau în cazul celulelor eucariote din regnele vegetale și animale, de exemplu, albastrul pentru forma de viață multicelulară.

Asemănare la celulele speciilor similare

Motivul pentru care biologii clasifică și clasifică toate formele de viață este să înțeleagă pozițiile lor în ierarhia întregii vieți de pe planetă. Ei folosesc sistemul de taxonomie linneeană pentru a clasifica toate viețuitoarele în funcție de domeniu, regat, filus, clasă, ordine, familie, gen și specie. Făcând acest lucru, biologii au aflat că în organismele din specii similare, celulele individuale conțin practic aceeași compoziție chimică.

Unele organisme sunt unicelulare

Toate celulele procariote sunt practic unicelulare, dar există dovezi că multe dintre aceste celule unicelulare se alătură pentru a forma o colonie pentru a împărți travaliul. Unii oameni de știință consideră că această colonie este multicelulară, dar celulele individuale nu necesită existența și funcționarea coloniei. Organismele vii clasificate în domeniile Bacteria și Archaea sunt toate organisme unicelulare. Protozoarele și unele forme de alge și ciuperci, celule cu un nucleu distinct și separat, sunt de asemenea organisme unicelulare organizate sub domeniul Eukarya.

Toate lucrurile vii constau dintr-una sau mai multe celule

Toate celulele vii din domeniile Bacteria și Archaea constau din organisme unicelulare. Sub domeniul Eukarya, organismele vii din regatul Protista sunt organisme unicelulare cu un nucleu identificat separat. Protistii includ protozoarele, mucegaiurile și algele unicelulare. Alte regate din domeniul Eukarya includ Ciuperci, Plantae și Animalia. Drojdiile, în regnul Fungi, sunt entități unicelulare, dar alți ciuperci, plante și animale sunt organisme complexe multicelulare.

Acțiunile cu celule independente conduc activitatea organismului viu

Activitățile din cadrul unei singure celule determină deplasarea, preluarea sau eliberarea de energie, reproducerea și prosperarea. În organismele multicelulare, la fel ca ființa umană, celulele se dezvoltă diferit, fiecare cu sarcinile lor individuale și independente. Unele celule se grupează pentru a deveni creierul, sistemul nervos central, oasele, mușchii, ligamentele și tendoanele, organele majore ale corpului și multe altele. Fiecare dintre acțiunile celulare individuale lucrează împreună pentru binele întregului corp pentru a-i permite să funcționeze și să trăiască. Celulele sanguine, de exemplu, funcționează pe mai multe niveluri, transportând oxigenul în părțile necesare ale corpului; combaterea agenților patogeni, infecțiilor bacteriene și virusurilor; și eliberarea dioxidului de carbon prin plămâni. Boala apare atunci când una sau mai multe dintre aceste funcții se descompun.

Virusii: zombi ai lumii biologice - nu sunt celule

Oamenii de știință, biologii și virologii nu sunt de acord cu natura virușilor, deoarece unii experți îi consideră organisme vii, cu toate acestea nu conțin celule. Deși imită multe caracteristici găsite în organismele vii, prin definițiile citate în teoria celulelor moderne, acestea nu sunt organisme vii.

Virusii sunt zombi ai lumii biologice. Trăind într-un teren fără pereche, într-o zonă cenușie dintre viață și moarte, atunci când în afara celulelor, virușii există ca o capsidă încorporată într-o coajă de proteine ​​sau ca o simplă acoperire proteică uneori închisă în interiorul unei membrane. Capsidă închide și stochează ARN sau material ADN, care conține coduri ale virusului.

Odată ce un virus intră într-un organism viu, găsește o gazdă celulară în care să-și injecteze materialul genetic. Când face acest lucru, el recodifică ADN-ul celulelor gazdă, preluând funcția celulelor. Celulele infectate încep apoi să producă mai multe proteine ​​virale și să reproducă materialul genetic al virusurilor, întrucât răspândește boala în întregul organism viu. Unele virusuri pot rămâne adormite în interiorul celulelor gazdă pentru o lungă perioadă de timp, ceea ce nu provoacă nicio schimbare evidentă a celulei gazdă numită fază lisogenă. Dar, odată stimulat, virusul intră în faza litică în care noi virusuri se replică și se autoasamblează înainte de a ucide celula gazdă, în timp ce virusul izbucnește pentru a infecta alte celule.