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Robert Hooke, su microscopio y la observación del panal en el corcho.

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Hizo observaciones sobre la densidad del corcho, postuló el nombre "celullae" para nombrar lo que observó pues parecían celdas de panales de abejas.

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En un microscopio de dos lupas con 260 aumentos observó protozos, espermatozoides, charcas entre otros microorganismos. Es considerado el padre de la microscopía en la biología.

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Observó por primera vez células vivas. Confirma la existencia de las mismas en tejidos vegetales.

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Portrait of Marcello Malpighi - Carlo Cignani

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★ Resolución de imagen: 3610×4090 px. Información sobre la pintura, ubicación, otras pinturas del artista. Álbum: Carlo Cignani, #1/4.

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Establece que los órganos están formados por tejidos. Los divide en 21 tipos. Definió que los tejidos son un conjunto de células con una función en particular.

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Células vegetales y animales según observaciones de Dutrochet.

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Reveló las células constituían las unidades básicas de la estructura de los seres vivos.

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Núcleo celular observado por Robert Brown.

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Descubre el núcleo en las células de una hoja de orquídea.

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Postula que las células no son huecas, sino que estás tienen en su interior sustancias gelatinosas. Describe cada detalle del citoplasma.

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Inventó el microtomo para obtener cortes de tejido muy finos.
Investigó la estructura, función y enfermedades de ojo, efectos de drogas (opiaceos) y la identificación de huellas digitales.
Acuñó el termino "Protoplasma" para referirse al material viviente del interior de las células.

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Presenta la teoría celular y el siguiente postulado: - Todos los seres vivos están compuestos por una o más células.

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Postula el primer concepto de teoría celular. "Las células son la parte elemental tanto de plantas y animales."

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Utilizó el término "Protoplasma" para designar la materia gelatinosa que existe dentro de toda célula.

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Dice que las enfermedades sufren de forma primaria en células individuales. Acuñó el termino "omnis celulla"

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Menciona que los componentes fundamentales de la célula son la membrana, el contenido y el núcleo.

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Después de realizar el experimento sobre multiplicación de microorganismos unicelulares confirma que no surgen de manera espontánea, sino que son derivados por organismos ya existentes.

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Demuestra que el protoplama presenta características similares en cualquier tipo de célula (vegetal o animal, unicelulares o pluricelulares)

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Dice que la célula está formada por organismos más pequeños que la misma.

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Estudió la división celular en plantas y lo denomina como "división indirecta".

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Descubre que se pueden teñir unas estructuras existentes en el interior del núcleo y nombró "cronatina" a la materia que forma dichas estructuras.

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Descubrió el centriolo. Observó una área cerca de el centro celular que presentaba un aspecto claro pero estaba rodeada de una corona de fibras que irradiaban hacia el citoplasma, en su interior se lograron visualizar 2 gránulos pequeños llamados centríolos.

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Esquemas de Ramón y Cajal sobre sus estudios.

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Doctrina de la Neurona. Estudió como células cerebrales individuales sobre como envían y reciben información. Constituye la base de la neurociencia moderna.

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Descubre la mitocondria ( en griego "hilos de cartílago"). Esta se encarga de la obtención de energía a partir de oxígeno y azúcar.

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Descubre el aparato de Golgi y es nombrado mientras que observaba neuronas, pero esté descubrimiento fue cuestionado por décadas hasta que en 1954. Fue descrita a detalle por Dalton y Félix.

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2.5 La Teoría Celular I

Llegados a este punto en nuestro recorrido debemos profundizar un poco más en la constitución de los seres vivos. Para ello es imprescindible entender la teoría celular enunciada por Matthias Schleiden (1804-1881) y Theodor Schwann (1810-1882).

La teoría celular de Schleiden y Schwann señala un rasgo común para todos los seres vivos:

Todos los seres vivos están compuestos por células y por productos elaborados por ellas.

Aunque la idea de que la célula es el "átomo" de la vida nos parezca evidente, su importancia y la dificultad de su descubrimiento son parejas a la dificultad del descubrimiento de la existencia de átomos en química, y marca un cambio de paradigma en la manera de concebir la vida.

La teoría celular se basó en los adelantos realizados mediante los aparatos de observación debidos inicialmente a Robert Hooke (1635-1703) y a Antoni Van Leeuwenhoek (1632-1723). Hooke construyó cientos de microscopios. Los más avanzados estaban formados por dos lupas combinadas como ocular y objetivo (microscopio compuesto). Aunque con ellos llegó a alcanzar 250 aumentos, eran preferibles los de una sóla lente, como los que construyó van Leeuwenhoek, ya que presentaban menos aberración cromática. Con esos instrumentos consiguieron descubrir infusorios (aquellas células o microorganismos que tienen cilios u otras estructuras de motilidad para su locomoción en un medio líquido), bacterias, o la existencia de capilares en la membrana interdigital de las ranas.

Ahora sabemos que tanto los paramecios como los organismos superiores están formados por una o más células, almacenan y transportan la energía, duplican su material genético y utilizan la información que ese material contiene para sintetizar proteínas siempre de la misma forma. Todos estos procesos, que están presentes en todas las células, son los que forman la maquinaria de la vida.

Para entender la Teoría Celular, es conveniente estudiar primero la constitución y funcionamiento de una célula. Si se trata de una célula del tipo de las denominadas eucariotas, ésta está formada por el protoplasma y el núcleo.

El término protoplasma, fue utilizado por primera vez en 1838 por el fisiólogo checo Jan Evangelista Purkinje (1787-1869) al poco tiempo de enunciarse la teoría celular. La palabra protoplasma significa en griego "lo primero que se forma" y lo empleó para referirse a la vida que existe en un huevo. La acepción actual se la debemos a Hugo von Mohl (1805-1872), que utilizó el mismo término en 1846 para designar la materia gelatinosa que existe dentro de toda célula. Unos años después, en 1860, Max J. S. Schulze demostró que el protoplasma presenta características similares en todos los tipos de células, sean estas vegetales o animales, de organismos unicelulares o complejos.

El protoplasma (término hoy en desuso) está formado por varias sustancias en estado coloidal (agua, sales, proteínas, azúcares y lípidos -grasas-). El protoplasma se subdivide en dos partes: el citoplasma y el carioplasma. El citoplasma ocupa desde la membrana celular hasta el núcleo y es el lugar donde ocurre el metabolismo celular. El carioplasma, ó líquido intranuclear, es el sitio en donde ocurre el metabolismo de los ácidos nucleicos.

En 1831 el botánico escocés Robert Brown (1773-1857) estudió las hojas de orquídeas y descubrió que todas las células presentaban una mancha oscura en su interior. Aunque ya se había ilustrado antes esta parte de las céulas, fue Brown quien, intuyendo la importancia de este orgánulo, lo llamó núcleo, indicando que era la parte más importante de la célula. Casi cien años después este término fue usado con el mismo significado para designar la parte más pesada del átomo.

En griego el núcleo o meollo de una nuez se designa con el nombre de karion, por lo cual se denominaron eukariotas (células con un núcleo verdadero) a las células que poseían un núcleo, para diferenciarlas de las que no lo tienen, a las cuales se denominó prokariotas.

A mediados del siglo XIX los químicos empezaron a utilizar tintes sintéticos, e inmediatamente emplearon estos tintes en las preparaciones destinadas a observarse al microscopio. Se vio que las diferentes partes de las células se teñían con pigmentos específicos, lo que permitió descubrir muchos componentes de la célula que hasta entonces habían permanecido ocultos por ser transparentes a la luz.

En 1878 el biólogo alemán Walter Fleming (1843-1905) descubrió que se podían teñir unas estructuras existentes en el interior del núcleo y llamó cromatina a la materia que forma dichas estructuras. Como las células de la preparación morían al teñirse y en una preparación existían células en muy diferentes etapas de crecimiento y división, Fleming pudo estudiar estas etapas y comprender cómo evoluciona la vida de la célula. Al comenzar el proceso de división celular, la cromatina forma una especie de hilos que se denominan, con mucha lógica, cromosomas (cuerpos coloreados) y Fleming llamó al proceso de división celular mitosis, una palabra griega que significa hilo.

En 1887 el biólogo belga Édouard van Beneden (1846-1910) contó el número de cromosomas de células de diferentes especies y llegó a la conclusión de que el número de cromosomas es una característica de la especie. Todas las células humanas tienen 46 cromosomas. También descubrió que los espermatozoides y los óvulos tienen la mitad de cromosomas que las células normales y dedujo que así, al unirse, conservaban en la descendencia todos sus cromosomas, con lo que recuperaban el número característico de la especie.

Tanto Fleming como van Beneden comprendieron que eran los cromosomas del huevo los que determinaban las características del animal que se iba a formar, pero no podían saber el mecanismo por el que lo hacían.

Ya por entonces se empezó a llamar citoplasma al conjunto de protoplasma y orgánulos que están comprendidos entre el núcleo y la pared o membrana celular, y se empezaron a estudiar estos orgánulos.

Así, en 1898, el biólogo alemán (1857-1932) descubrió las mitocondrias, lo que en griego significa hilos de cartílago. Ahora sabemos que son los órganos que se encargan de la obtención de energía a partir de azúcar y oxígeno. y Ese mismo año descubrió el complejo que lleva su nombre.

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CSIC - Irene Cuesta Mayor, Esteban Moreno Gómez

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La Teoría Celular. Museo Virtual de la Ciencia del CSIC

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Llegados a este punto en nuestro recorrido debemos profundizar un poco más en la constitución de los seres vivos. Para ello es imprescindible entender la teoría celular enunciada por Matthias Schleiden (1804-1881) y Theodor Schwann (1810-1882).

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Teoría Celular

La teoría celular, basada en la tesis de que las células son las unidades básicas del organismo, abrió una vía de investigaciones experimentales, primero en Italia y después en Francia e Inglaterra, sobre los mecanismos de la diversidad celular, su reproducción y el desarrollo de los organismos. Para establecer dicha teoría fue imprescindible el desarrollo de la microscopía y la invención de técnicas de tinción, además del diseño de los instrumentos de corte, que revelaron la existencia de un mundo completamente desconocido para esa época.

Hablemos un poco sobre la microscopía.

Microscopía

El origen de la microscopía se encuentra a mediados del siglo XVI. Se considera que su desarrollo ha pasado por tres etapas: la microscopía de luz, la electrónica, y recientemente, la de barrido por sonda.

Conocida como óptica o fotónica, para formar la imagen se utilizan lentes de vidrio y una fuente de iluminación con luz. Se logra una resolución de 0.2 mm. Los tipos de microscopios que se desarrollaron son el de campo claro, contraste de fases, campo oscuro, polarización y contraste diferencial de interferencia, epifluorescencia y confocal.

Para formar la imagen se utilizan lentes electromagnéticas y la fuente de iluminación es un haz de electrones. La resolución que se obtiene puede ser de 5 nm o milimicras. Los microscopios representativos de este tipo son el electrónico de barrido y el electrónico de transmisión, inventados en la década de 1930.

La imagen se forma por la interacción de una punta muy fina y la muestra. La resolución es de angstroms, o décimas de nanómetros. Tiene dos variantes: la microscopía de tunelamiento y la microscopía de fuerza atómica. Este tipo de instrumentos fueron inventados en la década de 1980.

Antes de que se inventara el microscopio , sólo aquellos organismos que eran visibles eran considerados seres vivos. Resultaba inimaginable la existencia de microorganismos y los efectos que ejercen sobre nosotros.

Si bien a Zacharias Hansen y a Antonie van Leeuwenhoek se les atribuye la invención y construcción de varios microscopios, fue este último quien hizo cuidadosas observaciones de espermatozoides, bacterias, huevecillos de insectos y protozoarios. Estos descubrimientos fueron un duro golpe para la creencia de la generación espontánea, ¡en esa época se creía que las larvas de insectos se originaban de las semillas!

La comprensión humana sobre la naturaleza de la vida a nivel celular llegó lentamente. En 1665, el inglés Robert Hooke , por medio de un microscopio primitivo, descubrió las células por primera vez y acuñó el término de "célula " para denominar a los esqueletos que las células dejan al morir y que hoy conocemos como pared celular. Hooke describió que los robles y otras plantas contenían células llenas de jugos. Sin duda, la presencia de la pared celular facilitó las observaciones sobre la estructura celular de los tejidos vegetales a través del microscopio. En dichas observaciones destaca el italiano Marcelo Malpighi , quien llamara "túbulos" a los vasos sanguíneos y "sáculos" a las células.

Foto de: insert_link Wikimedia Commons

La invención del microscopio en el siglo XVII cambió radicalmente la visión que existía sobre los seres vivos, y al mismo tiempo se convirtió en un instrumento indispensable para el estudio de la Biología. Sin embargo, imponía una gran limitación física para averiguar la estructura celular. En ese momento, las teorías constituidas no eran capaces de guiar la observación y experimentación hacia la identificación de la célula y su verdadero papel en el organismo. ¡Imagínate! Tuvo que pasar más de un siglo para que los biólogos comprendieran el papel que las células desempeñan en la vida del planeta.

Un nuevo campo de estudio a principios del Siglo XIX permitió a los biólogos celulares enfocarse al perfeccionamiento de los instrumentos de observación, de las técnicas para preservar tejidos y de las herramientas para hacer cortes más delgados de células vegetales. En la década de 1820 se produjo una revolución tecnológica. Se inventó el microscopio (del griego a=sin y khromos=color), cuyas lentes no producen anillos de colores en sus bordes y permiten una observación más nítida de los contenidos celulares.

Gracias al perfeccionamiento del microscopio, Robert Brown obtuvo un mejor enfoque de las células, y en 1831 logró identificar el núcleo de las células de las orquídeas y posteriormente de las células animales. De esta forma, sus observaciones se añaden a los conocimientos de la época que ya consideraban a la célula como una entidad real y aislable, con capacidades para nutrirse, dividirse, crecer por sí misma y elaborar sus propias sustancias nutritivas.

Podemos decir que hasta aquí los botánicos sentaban las bases de la teoría celular por las características de las células vegetales de poseer una pared gruesa de celulosa que las hacía visibles al microscopio, y por el poco interés que mostraban los zoólogos y médicos por el estudio de la célula animal.

Como ves, la teoría celular, tal y como la conocemos hoy, se fue construyendo a mediados del siglo XIX, con base en la observación de diversos investigadores.

¿Cómo se construyó la teoría celular?

Antes de que los científicos empezaran a entender la importancia de las células, hacía falta una nueva idea, que era "estudiar los tejidos animales". En 1838, el botánico alemán Matthias Schleiden, después de varias observaciones en plantas, llegó a la conclusión de que las plantas estaban formadas por células. Un año más tarde, el zoólogo Theodor Schwann publica sus observaciones sobre cartílago y tejido conjuntivo de rana, y establece que la estructura de los tejidos animales es similar a la de las plantas, es decir, están formados por células y productos celulares, y que aunque las células forman parte de un organismo, tienen cierto grado de vida propia e independiente. En ese mismo año, Schleiden y Schwann postularon su teoría celular.

Hasta ese momento, Schleiden y Schwann no habían logrado identificar el proceso por el cual se originaban las células, y aceptaron que se reproducían por generación espontánea a partir de "núcleos" formados fuera de las células madre. Tuvo que transcurrir otra década para que el fisiólogo Rudolf Virchow, en 1855, mostrara sus estudios sobre el desarrollo y reproducción de la célula. Propuso que toda célula deriva de otra célula, lo que sugirió la existencia de una continuidad de generaciones celulares que se remonta al origen de la vida. A pesar del modelo inacabado de Schwann, sus estrategias analíticas y de investigación fueron de gran utilidad, ya que estimularon a otros investigadores a continuar con el estudio de la célula.

Foto de insert_link Wikimedia Commons

A mediados del siglo XIX, el análisis microscópico permitió al ambiente científico llegar a tres generalizaciones que constituyen la teoría celular: la organización celular de los vegetales y la existencia de células en tejidos animales, la existencia de un núcleo en células vegetales y animales, y una materia viva fundamental llamada protoplasma .

Los tres postulados de la Teoría celular son:

Los biólogos celulares, utilizando microscopios cada vez más potentes, empezaron a diseñar la anatomía microscópica de la célula. Las técnicas de tinción para mejorar las observaciones empezaron a dar resultados. Se logra teñir con fucsina el interior del núcleo, permitiendo que en 1880 Walther Flemming descubra la cromatina que es la forma en que se presenta el ADN en el núcleo celular. Este descubrimiento condujo a Eduard Strasburger a postular una nueva hipótesis: "todo núcleo procede de otro núcleo" ( Omnis nucleous e nucleo).

Da un vistazo a las observaciones que realizaron algunos investigadores:

Autor

Imagen que observó

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Imagen que observó

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Teoría Celular La teoría celular, basada en la tesis de que las células son las unidades básicas del organismo, abrió una vía de investigaciones experimentales, primero en Italia y después en Francia e Inglaterra, sobre los mecanismos de la diversidad celular, su reproducción y el desarrollo de los organismos.

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LA EXTRAÑA HISTORIA DE LA TEORÍA  CELULAR - ADAPTACIÓN AL ESPAÑOL

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