Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Historien om den klassiske fortolkning af celle teori
- Nuværende fortolkning af moderne celle teori
- Alt liv begyndte som en encellet organisme
- Cellen: En grundlæggende enhed med struktur og funktion i alle levende organismer
- Mitose: Alle celler kommer fra divisionen af eksisterende celler
- Energiflowet inden for celler
- Alle celler indeholder en form for DNA
- Lighed i celler af ens art
- Nogle organismer er encellede
- Alle levende ting består af en eller flere celler
- Uafhængige cellehandlinger driver aktiviteten hos den levende organisme
- Vira: zombier fra den biologiske verden - de er ikke celler
Moderne celle teori er ikke alt det moderne når du forstår, hvor længe siden det opstod. Med rødder i midten af 1600-tallet bidrog flere videnskabelige videnskabsfolk og dagens forskere til de grundlæggende elementer i den klassiske celleteori, som antydede, at celler repræsenterer de grundlæggende byggesten i livet; alt liv består af en eller flere celler, og oprettelsen af nye celler sker, når gamle celler opdeles i to.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Den klassiske fortolkning af moderne celleteori begynder med den forudsætning, at alt liv består af en eller flere celler, celler repræsenterer de grundlæggende byggesten i livet, alle celler er resultatet af opdelingen af allerede eksisterende celler, cellen repræsenterer strukturenheden og arrangement i alle levende organismer og til sidst, at cellen har en dobbelt eksistens som en unik, karakteristisk enhed og som en grundlæggende byggesten i rammen for alle levende organismer.
Historien om den klassiske fortolkning af celle teori
Den første person til at observere og opdage cellen, Robert Hooke (1635-1703), gjorde det ved hjælp af et råforbindelse-mikroskop - opfundet nær slutningen af det 16. århundrede af Zacharias Janssen (1580-1638), en hollandsk brillefabrikant, med hjælp fra sin far - og et belysningssystem, som Hooke designet i sin rolle som kurator for eksperimenter for Royal Society of London.
Hooke offentliggjorde sine fund i 1665 i sin bog, "Microphagia," som indeholdt håndskissede tegninger af hans observationer. Hooke opdagede planteceller, da han undersøgte en tynd korkskive gennem linsen på sit konverterede sammensatte mikroskop. Han så en overflod af mikroskopiske rum, der for ham lignede de samme strukturer, der findes i honningkager. Han kaldte dem "celler", og navnet stak fast.
Den hollandske videnskabsmand Antony van Leeuwenhoek (1632-1705), en erhvervsdrivende om dagen og en selvdrevet biologistudent, arbejdede med at opdage hemmelighederne i verden omkring ham, og selvom han ikke formelt var uddannet, endte han med at bidrage med vigtige opdagelser til området af biologi. Leeuwenhoek opdagede bakterier, protister, sædceller og blodlegemer, rotatorer og mikroskopiske nematoder og andre mikroskopiske organismer.
Leewenhoeks undersøgelser bragte et nyt niveau af bevidsthed om mikroskopisk liv til nutidens forskere og ansporer andre til, hvem der i sidste ende ville spille en rolle i at bidrage til moderne celleteori. Den franske fysiolog Henri Dutrochet (1776-1847) var den første, der hævdede, at cellen var den basale enhed i det biologiske liv, men lærde giver æren for udviklingen af moderne celleteori til den tyske fysiolog Theodor Schwann (1810-1882), den tyske botaniker Matthias Jakob Schleiden (1804-1881) og den tyske patolog Rudolf Virchow (1821-1902). I 1839 foreslog Schwann og Schleiden, at cellen er den basale enhed i livet, og Virchow, i 1858, udledte, at nye celler kommer fra allerede eksisterende celler, hvilket afsluttede de vigtigste elementer i klassisk celleteori. (For Schwann, Schleiden og Virchow se https://www.britannica.com/biography/Theodor-Schwann, https://www.britannica.com/biography/Matthias-Jakob-Schleiden, og https: //www.britannica .com / biografi / Rudolf-Virchow.)
Nuværende fortolkning af moderne celle teori
Forskere, biologer, forskere og lærde, selvom de stadig bruger de grundlæggende elementer i celle teorien, konkluderer følgende om den moderne fortolkning af celle teori:
Alt liv begyndte som en encellet organisme
Forskere har sporet hele livet tilbage til en enkelt fælles enheder, der levede for ca. 3,5 milliarder år siden, først foreslået af evolutionisten Charles Darwin for mere end 150 år siden.
En teori antyder, at hver af de organismer, der er kategoriseret under biologier, tre hoveddomæner, Archaea, Bacteria og Eukarya, udviklede sig fra tre separate forfædre, men biokemiker Douglas Theobald fra Brandeis University i Waltham, Massachusetts, bestrider det. I en artikel på webstedet "National Geographic" siger han, at oddset for, at det sker, er astronomisk, noget som 1 ud af 10 til den 2.680. magt. Han kom til denne konklusion efter at have beregnet odds ved hjælp af statistiske processer og computermodeller. Hvis det, han siger, viser sig at være sandt, er ideen hos de fleste alle de oprindelige mennesker på kloden korrekt: alt hænger sammen.
Mennesker er et virvar af 37,2 billioner celler. Men alle mennesker, som enhver anden levende enhed på planeten, begyndte livet som en encellet organisme. Efter befrugtning går det enkeltcellede embryo, der kaldes en zygote, over i hurtig overdrive, og begynder den første celledeling inden for 24 til 30 timer efter befrugtning. Cellen fortsætter med at dele sig eksponentielt i løbet af de dage, embryoet rejser fra det humane æggeleder for at implantere sig selv i livmoderen, hvor det fortsætter med at vokse og opdele.
Cellen: En grundlæggende enhed med struktur og funktion i alle levende organismer
Selvom der bestemt er mindre ting inde i kroppen end levende celler, forbliver den enkelte celle ligesom en Lego-blok en grundlæggende enhed af struktur og funktion i alle levende organismer. Nogle organismer indeholder kun en celle, mens andre er flercellede. I biologien er der to typer celler: prokaryoter og eukaryoter.
Prokaryoter repræsenterer celler uden en kerne og membranindelukkede organeller, skønt de har DNA og ribosomer. Genetisk materiale i en prokaryot findes inde i cellens membranvægge sammen med andre mikroskopiske elementer. Eukaryoter har på den anden side en kerne inde i cellen og bundet i en separat membran såvel som membranindkapslede organeller. Eukaryote celler har også noget, som prokaryote celler ikke har: organiserede kromosomer til tilbageholdelse af genetisk materiale.
Mitose: Alle celler kommer fra divisionen af eksisterende celler
Celler føder andre celler ved en allerede eksisterende celle, der opdeles i to datterceller. Forskere kalder denne proces mitose - celledeling - fordi en celle producerer to nye genetisk identiske datterceller. Mens mitose forekommer efter seksuel reproduktion, efterhånden som embryot udvikler sig og vokser, forekommer det også gennem levende organismeres levetid for at erstatte gamle celler med nye celler.
Klassisk opdelt i fem forskellige faser inkluderer cellecyklussen i mitose profase, prometafase, metafase, anafase og telofase. I pausen mellem celledeling repræsenterer interfase en del af cellecyklusfasen, hvor en celle holder pause og tager en pause. Dette gør det muligt for cellen at udvikle og fordoble sit indre genetiske materiale, når den gør sig klar til mitose.
Energiflowet inden for celler
Flere biokemiske reaktioner sker inde i cellen. Når de kombineres, udgør disse reaktioner cellernes stofskifte. Under denne proces brydes nogle kemiske bindinger i de reaktive molekyler, og cellen indtager energi. Når nye kemiske bindinger udvikler sig til at fremstille produkter, frigiver dette energi i cellen. Eksergoniske reaktioner opstår, når cellen frigiver energi til dets omgivelser og danner stærkere bindinger end dem, der er brudt. Ved endergoniske reaktioner kommer energi ind i cellen fra dens omgivelser, hvilket skaber svagere kemiske bindinger end dem, der er brudt.
Alle celler indeholder en form for DNA
For at reproducere skal en celle have en form for deoxyribonukleinsyre, det selvreplicerende stof, der er til stede i alle levende organismer som de væsentlige elementer i kromosomer. Da DNA er bærer af genetiske data, duplikeres informationen, der er lagret i de originale celler, DNA i datterceller. DNA'et tilvejebringer et blåt for den endelige udvikling af cellen, eller i tilfælde af eukaryote celler i plante- og dyreriget, for eksempel det blå for den flercellede livsform.
Lighed i celler af ens art
Grunden til at biologer klassificerer og kategoriserer alle livsformer er at forstå deres positioner i hierarkiet for alt liv på planeten. De bruger det linjaiske taksonomisystem til at rangere alle levende væsener efter domæne, kongerige, filum, klasse, orden, familie, slægt og arter. Ved at gøre dette lærte biologer, at i organismer af lignende arter indeholder individuelle celler stort set den samme kemiske sammensætning.
Nogle organismer er encellede
Alle prokaryotiske celler er dybest set unicellulære, men der er bevis for, at mange af disse unicellulære celler slutter sig sammen og danner en koloni for at opdele arbejdet. Nogle forskere betragter denne koloni som multicellulær, men de enkelte celler kræver ikke, at kolonien lever og fungerer. Levende organismer, der er kategoriseret under domænerne af bakterier og archaea, er alle encellede organismer. Protozoer og nogle former for alger og svampe, celler med en distinkt og separat kerne, er også encellede organismer organiseret under Eukarya-domænet.
Alle levende ting består af en eller flere celler
Alle levende celler i bakterie- og archaea-domænerne består af encellede organismer. Under Eukarya-domænet er levende organismer i Protista-kongeriget encellede organismer med en separat identificeret kerne. Protister inkluderer protozoer, slimformer og encellede alger. Andre kongeriger under domænet Eukarya inkluderer Svampe, Plantae og Animalia. Gær, i svampe-rige, er enhedsceller, men andre svampe, planter og dyr er flercellede komplekse organismer.
Uafhængige cellehandlinger driver aktiviteten hos den levende organisme
Aktiviteterne i en enkelt celle får den til at bevæge sig, indtage eller frigive energi, reproducere og trives. I flercellede organismer, som mennesket, udvikler celler sig forskelligt, hver med deres individuelle og uafhængige opgaver. Nogle celler grupperes sammen for at blive hjernen, det centrale nervesystem, knogler, muskler, ledbånd og sener, større organer i kroppen og mere. Hver af de individuelle cellehandlinger arbejder sammen til fordel for hele kroppen for at lade den fungere og leve. Blodceller fungerer for eksempel på mange niveauer og transporterer ilt til de nødvendige dele af kroppen; bekæmpelse af patogener, bakterielle infektioner og vira; og frigiver kuldioxid gennem lungerne. Sygdom opstår, når en eller flere af disse funktioner går i stykker.
Vira: zombier fra den biologiske verden - de er ikke celler
Forskere, biologer og virologer er alle ikke enige om viraernes art, fordi nogle eksperter betragter dem som levende organismer, men de indeholder ikke nogen som helst celler. Mens de efterligner mange funktioner, der findes i levende organismer, er de definitioner, der er citeret i moderne celleteori, ikke levende organismer.
Vira er zombierne i den biologiske verden. At leve i et ikke-mandsland i et gråt område mellem liv og død, når der er uden for cellerne, findes vira som en kapsid indkapslet i en proteinshell eller som en simpel proteincoat undertiden lukket inde i en membran. Kapsidet lukker og opbevarer enten RNA eller DNA-materiale, der indeholder koder for virussen.
Når en virus kommer ind i en levende organisme, finder den en cellulær vært, hvori det kan injicere dets genetiske materiale. Når den gør dette, koder den værtscelle-DNA'et og overtager cellernes funktion. Inficerede celler begynder derefter at producere mere viralt protein og reproducere virussens genetiske materiale, da det spreder sygdommen gennem den levende organisme. Nogle vira kan forblive i søvn i værtsceller i lang tid, hvilket ikke forårsager nogen åbenbar ændring i værtscellen kaldet den lysogene fase. Men når den er blevet stimuleret, går virussen ind i den lytiske fase, hvor nye vira replikeres og samles selv, inden den dræber værtscellen, da virusen sprænger ud for at inficere andre celler.