(Ciencias de Joseleg)(Biología)(Introducción y biología celular)(La célula)(Introducción)(Del vitalismo a la abiogénesis)(El fin del vitalismo)(Del microscopio a la teoría celular)(Más que una bolsa de proteínas)(Como se estudia la célula)(Las propiedades de las células)(Generalidades de la célula y su estudio)(La célula procariota)(La célula eucariota)(Introducción a las partes de la célula)(Referencias bibliográficas)(Versión documento word)
Para poder descubrir la célula era necesario un avance
radical en la tecnología, el desarrollo de la óptica. Durante el primer siglo
antes de Cristo los romanos fueron capaces de fabricar vidrio, y encontrando
que a determinadas curvaturas del vidrio las imágenes se deformaban o
magnificaban. Durante el siglo XII Salvino D’Armate convirtió estos lentes de
aumento en las primeras gafas que mejoraban o corregían algunos defectos de
visión, el invento debió ser muy apreciado por los comerciantes de telas ya que
estas les permitirán apreciar mejor la calidad de los diferentes tejidos (Bellis, 2009).
No fue sino hasta la década de 1590 cuando el fabricante de lentes holandés Zacharias Jansen comenzó a experimentar con lentes múltiples para obtener una mayor magnificación de los objetos. Jansen logró obtener una magnificación de 9x, pero los objetos aparecían borrosos. Galileo Galilei retomó el diseño de los Jensen y lo mejoró en 1609 desarrollando un instrumento capaz de amplificar las imágenes muy distantes, había nacido el telescopio, que significa “mirar a lo lejos”. Basados en la idea del telescopio Giovanni Faber acuñó la idea del microscopio en 1625 aunque nunca pudo desarrollar uno el mismo (Schatzki, 2014).
Figura 8. Telescopio de Galileo
Sin embargo, el individuo único a quien le adjudicamos los mayores honores e n el desarrollo de los primeros microscopios es sin duda el mercader de telas Antonie van Leeuwenhoek. Van Leeuwenhoek nació en una familia de clase media, burgueses que no eran muy ricos y por lo tanto no se le suministró una educación universitaria de alto nivel, por lo cual no se hubiera pensado que van Leeuwenhoek llegaría al pináculo de la historia de las ciencias, sin embargo, con habilidad y diligencia logró algo muy importante, el desarrollo de una nueva tecnología y en consecuencia de un nuevo universo por explorar. Cerca de 1668 van Leeuwenhoek logró aprender a fabricar lentes, lo cual era una habilidad de importancia para un comerciante de telas, ya que una buena lente era la diferencia entre comprar basura o la mejor de las telas por el mismo precio. Sin embargo, van Leeuwenhoek decidió perfeccionar la tecnología de lentes al máximo posible desarrollando una especie de lupa capaz de aumentar hasta 270x. Este fue sin duda un avance importante, pues la máxima amplificación anterior a la superlupa-microscopio de van Leeuwenhoek había sido de 50x. Después del propio van Leeuwenhoek no se realizaron mayores progresos en la magnificación, aunque si en la comodidad del diseño (Bellis, 2009).
Figura 9. El microscopio de lupa de Leeuwenhoek.
De hecho, otro naturalista había estado trabajando en la misma idea, hablamos de Robert Hooke, quien en 1665 había diseñado un microscopio propio, aunque no tan potente pues amplificaba solo hasta 50x.
Figura 10. El microscopio de Hooke.
Sin embargo, el diseño de Hooke era mor mucho más cómodo para trabajar, y se convertiría a la postre en el diseño estándar de los microscopios ópticos. La calidad de la imagen de los microscopios no mejoró hasta que los alemanes se adueñaron del asunto, ya que eran los mejores en fabricación de lentes para todo tipo de aplicaciones científicas. Durante la década de 1850 Carl Zeiss un ingeniero alemán contrató a Otto Schott y Ernst Abbe para el mejoramiento de la tecnología del microscopio (Volkmann, 1966).
Figura 11. Microscopio alemán del siglo XIX, con estos aparatos se
estableció la primera teoría celular.
Los microscopios de Schott y Abbe podían enfocar objetos del
tamaño de la longitud de onda o más grande, estableciendo el primer límite de
la tecnología microscopista, límites que no serían superados hasta 1920 con el
desarrollo de los microscopios electrónicos. Con estos microscopios, los
biólogos alemanes tuvieron la ventaja y en consecuencia mucho del avance en el
estudio de la estructura interna de la célula y de sus procesos fisiológicos
como la mitosis y la meiosis fueron hechos casi en su totalidad por
naturalistas germánicos.
La célula fue descubierta en 1665 por Robert Hooke (Hooke, 2003), en su libro Hooke dio 60 observaciones en detalle bajo su microscopio compuesto. Varios de esos objetos fueron cortes muy delgados de corcho, una estructura que se obtenía de las plantas, allí Hooke pudo observar una serie de estructuras semejantes a las celdas de una colmena, y las llamó tal cual como las celdas de una colmena de abejas en inglés “cells”, sin embargo, la traducción al español no fue el de celdas sino de células. Sin embargo, las células de un corcho son solo las paredes celulares dado que están muertas, por lo que Hooke nunca encontró evidencia de para que servían las celdas observadas bajo su microscopio y ni siquiera pensó que estas estuvieran vivas en algún momento (Becker, Kleinsmith, & Hardin, 2005).
Figura 12. Células vegetales.
Anton van Leeuwenhoek a diferencia de Hooke observó muestras vivas y se dio cuenta de que estas estructuras poseían movimiento, y en consecuencia, es el primero en adjudicarle la propiedad de vida a las células.
Figura 13. Anton van Leeuwenhoek (24 de octubre de 1632, Países Bajos-26 de
agosto de 1723), conocido como el «padre de la microbiología», fue un
comerciante neerlandés que, además, sobresalió por ser el primero en realizar
observaciones y descubrimientos con microscopios cuya fabricación él mismo
perfeccionó. La historia de la biología lo considera precursor de la biología
experimental, de la biología celular y de la microbiología.
En 1676 van Leeuwenhoek logró describir protozoos, bacterias
y algunas células humanas como los glóbulos rojos, los espermatozoides y el
proceso de fertilización en animales con fecundación externa, dando un golpe
directo a la hipótesis de la generación espontánea, aunque no mortal (Gest, 2004).
Las células ancladas a tejidos en los animales fueron observadas después de las
de las plantas, debido a que los tejidos animales son más frágiles. Durante la
época los biólogos estaban buscando una unidad fundamental para la vida, pero
no estaban seguros de cual era. No fue sino hasta 100 años más tarde que la
idea de una unidad fundamental para la vida fue conectada con la existencia de
las células (Mazzarello, 1999).
Henri Dutrochet fue el primero en proponer que las células
eran la unidad estructural y funcional de los seres vivos (Nezelof, 2003).
Sin embargo, la comunidad científica aún estaba dividida, pues se pensaba que
las células no estaban aisladas, sino que el fluido interno podía transmitirse
de una célula a otra. En 1804 Karl Rudolphi y J.H.F. Link
demostraron que las células poseían paredes celulares independientes y en
consecuencia que se encontraban aisladas funcionalmente (marquis Du
Trochet, 1824).
Clásicamente el crédito por la teoría celular se les otorga a dos científicos: Theodor Schwann y Matthias Jakob Schleiden.
Figura 14. Friedrich Theodor Schwann (Neuss, 7 de diciembre de 1810-Colonia,
11 de enero de 1882) fue un naturalista, fisiólogo y anatomista prusiano,
considerado uno de los fundadores de la teoría celular. Además, las
fermentaciones y las fibras nerviosas, en las que describió la vaina de Schwann
y contribuyó notablemente a la histología.
Mientras que Rudolf Virchow contribuyó a esta, generalmente
no se menciona en los libros de texto. En 1839 Schleiden sugirió que cada parte
estructura de una planta estaba hecha de células, o era el producto de la
acción de las células. El también sugirió que las células estaban hechas por un
proceso de cristalización desde el interior de otras células o desde el
exterior. De hecho, esta idea fue plagiada de Barthelemy Dumortier. Este
proceso de cristalización no se acepta en la actual teoría celular.
En 1839 Theodor Schwann señaló que tanto las plantas como
los animales estaban compuestos por células o productos de ellas (Schwann,
1839). Esto fue un avance importante, ya en aquel momento ya era mucho más
fácil observar las estructuras celulares de las plantas. Desde estas
conclusiones a cerca de las plantas y los animales, dos de los tres principios
fundamentales de la teoría celular fueron propuestos (Mazzarello, 1999).
- Todos los seres
vivientes están compuestos por una o más células.
- Las células son
las unidades básicas de la vida
La hipótesis de Schleiden sobre la cristalización fue refutada
en la década de 1850 por Robert Remak, Rudolf Virchow, y Albert Kolliker
(Mazzarello, 1999). En 1855 Rudolf Virchow adicionó el tercer postulado de la
teoría celular:
- Todas las células emergen de células preexistentes.
Figura 15. Matthias Jacob Schleiden (Hamburgo, 5 de abril de 1804-Fráncfort
del Meno, 23 de junio de 1881) fue un botánico alemán que, junto con su
compatriota el fisiólogo Theodor Schwann, formuló la teoría celular.
Actualmente los científicos aceptan el hecho de que las células se originan de células preexistentes para que la nueva vida pueda ser generada. Dado que todas las células actuales comparten mecanismos esenciales y una relación de parentesco que data de hace miles de millones de años, la moderna teoría celular posee los siguientes enunciados.
Las células los las
unidades estructurales y fisiológicas de todos los seres vivos:
Las células son
tanto entidades como unidades de construcción de los seres vivos más complejos.
Todas las células
provienen de células preexistentes.
Todas las células
son similares en su composición química.
La mayoría de las
reacciones químicas de la vida ocurren en solución acuosa en el interior de las
células.
La información
genética es replicada y pasada a las siguientes generaciones durante la
división celular.
Los virus carecen de una estructura celular, pero dependen de los seres vivos celulares.
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