Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- De geschiedenis van de klassieke interpretatie van celtheorie
- Huidige interpretatie van moderne celtheorie
- Alle leven begon als een eencellig organisme
- De cel: een basiseenheid voor structuur en functie in alle levende organismen
- Mitosis: alle cellen komen uit de divisie van bestaande cellen
- De energiestroom binnen cellen
- Alle cellen bevatten een vorm van DNA
- Overeenkomsten in cellen van gelijke soorten
- Sommige organismen zijn eencellig
- Alle levende dingen bestaan uit een of meer cellen
- Onafhankelijke cellenacties stimuleren de activiteit van het levende organisme
- Virussen: zombies van de biologische wereld - het zijn geen cellen
De moderne celtheorie is dat niet alles modern als je begrijpt hoe lang geleden het is ontstaan. Met wortels in het midden van de 17e eeuw, hebben meerdere wetenschappelijke wetenschappers en onderzoekers van de dag bijgedragen aan de principes van de klassieke celtheorie, die veronderstelden dat cellen de basisbouwstenen van het leven vertegenwoordigen; al het leven bestaat uit een of meer cellen, en het creëren van nieuwe cellen vindt plaats wanneer oude cellen in twee delen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De klassieke interpretatie van de moderne celtheorie begint met het uitgangspunt dat al het leven uit een of meer cellen bestaat, cellen de basisbouwstenen van het leven vertegenwoordigen, alle cellen het gevolg zijn van de verdeling van reeds bestaande cellen, de cel de structuureenheid en opstelling in alle levende organismen en uiteindelijk dat de cel een dubbel bestaan heeft als een unieke, onderscheidende entiteit en als een fundamentele bouwsteen in het kader van alle levende organismen.
De geschiedenis van de klassieke interpretatie van celtheorie
De eerste persoon die de cel observeerde en ontdekte, Robert Hooke (1635-1703), deed dit met behulp van een ruwe samengestelde microscoop - uitgevonden aan het einde van de 16e eeuw door Zacharias Janssen (1580-1638), een Nederlandse spektakelmaker, met hulp van zijn vader - en een verlichtingssysteem dat Hooke ontwierp in zijn rol als curator van experimenten voor de Royal Society of London.
Hooke publiceerde zijn bevindingen in 1665 in zijn boek 'Microphagia', dat handgeschetste tekeningen van zijn observaties bevatte. Hooke ontdekte plantencellen toen hij een dunne plak kurk door de lens van zijn geconverteerde samengestelde microscoop onderzocht. Hij zag een overvloed aan microscopische compartimenten die voor hem leken op dezelfde structuren als in honingraten. Hij noemde ze 'cellen' en de naam bleef hangen.
De Nederlandse wetenschapper Antony van Leeuwenhoek (1632-1705), een handelaar overdag en een zelfgedreven biologiestudent, wilde de geheimen van de wereld om hem heen ontdekken en hoewel hij niet formeel was opgeleid, droeg hij uiteindelijk belangrijke ontdekkingen bij aan het veld van biologie. Leeuwenhoek ontdekte bacteriën, protisten, sperma en bloedcellen, rotiferen en microscopische nematoden en andere microscopische organismen.
Leewenhoeks-studies brachten wetenschappers van de dag een nieuw bewustzijn van het microscopische leven, en spoorden anderen aan die uiteindelijk een rol zouden spelen bij het bijdragen aan de moderne celtheorie. De Franse fysioloog Henri Dutrochet (1776-1847) beweerde als eerste dat de cel de basiseenheid van het biologische leven was, maar wetenschappers geven de Duitse fysioloog Theodor Schwann (1810-1882), de Duitse botanicus Matthias Jakob, erkenning voor de ontwikkeling van moderne celtheorie. Schleiden (1804-1881) en Duitse patholoog Rudolf Virchow (1821-1902). In 1839 stelden Schwann en Schleiden voor dat de cel de basiseenheid van het leven is, en Virchow leidde in 1858 af dat nieuwe cellen afkomstig zijn van reeds bestaande cellen, waarmee de belangrijkste principes van de klassieke celtheorie werden voltooid. (Voor Schwann, Schleiden en Virchow zie https://www.britannica.com/biography/Theodor-Schwann, https://www.britannica.com/biography/Matthias-Jakob-Schleiden, en https: //www.britannica .com / biografie / Rudolf-Virchow.)
Huidige interpretatie van moderne celtheorie
Wetenschappers, biologen, onderzoekers en wetenschappers, hoewel ze nog steeds de fundamentele principes van de celtheorie gebruiken, concluderen het volgende over de moderne interpretatie van de celtheorie:
Alle leven begon als een eencellig organisme
Wetenschappers hebben al het leven teruggevoerd op een enkele, gemeenschappelijke eencellige voorouder die ongeveer 3,5 miljard jaar geleden leefde, voor het eerst voorgesteld door evolutionist Charles Darwin meer dan 150 jaar geleden.
Eén theorie suggereert dat elk van de organismen die zijn gecategoriseerd onder biologieën drie hoofddomeinen, Archaea, Bacteria en Eukarya, evolueerden uit drie afzonderlijke voorouders, maar biochemicus Douglas Theobald van Brandeis University in Waltham, Massachusetts, betwist dat. In een artikel op de website "National Geographic" zegt hij dat de kans dat dit gebeurt astronomisch is, zoiets als 1 op de 10 tot de 2.680e macht. Hij kwam tot deze conclusie na het berekenen van de kansen met behulp van statistische processen en computermodellen. Als wat hij zegt waar is, dan is het idee van de meeste inheemse mensen op de planeet juist: alles is gerelateerd.
Mensen zijn een allegaartje van 37,2 biljoen cellen. Maar alle mensen, net als elke andere levende entiteit op de planeet, begonnen hun leven als een eencellig organisme. Na de bevruchting gaat het eencellige embryo, een zygote genoemd, snel overdrive en begint de eerste celdeling binnen 24 tot 30 uur na de bevruchting. De cel blijft exponentieel delen tijdens de dagen dat het embryo zich verplaatst van de menselijke eileider om zichzelf in de baarmoeder te implanteren, waar het blijft groeien en delen.
De cel: een basiseenheid voor structuur en functie in alle levende organismen
Hoewel er zeker kleinere dingen in het lichaam zijn dan levende cellen, blijft de individuele cel, zoals een Legoblok, een basiseenheid van structuur en functie in alle levende organismen. Sommige organismen bevatten slechts één cel, terwijl anderen meercellig zijn. In de biologie zijn er twee soorten cellen: prokaryoten en eukaryoten.
Prokaryoten vertegenwoordigt cellen zonder een kern en membraangesloten organellen, hoewel ze DNA en ribosomen hebben. Genetisch materiaal in een prokaryoot bestaat binnen de membraanwanden van de cel samen met andere microscopische elementen. Eukaryoten hebben daarentegen een kern in de cel en gebonden in een afzonderlijk membraan, evenals in membranen omsloten organellen. Eukaryotische cellen hebben ook iets prokaryotische cellen niet: georganiseerde chromosomen voor het vasthouden van genetisch materiaal.
Mitosis: alle cellen komen uit de divisie van bestaande cellen
Cellen baren andere cellen door een reeds bestaande cel die zich in twee dochtercellen verdeelt. Geleerden noemen dit proces mitose - celdeling - omdat één cel twee nieuwe genetisch identieke dochtercellen produceert. Hoewel mitose optreedt na seksuele voortplanting naarmate het embryo zich ontwikkelt en groeit, komt het ook voor tijdens de levensduur van levende organismen om oude cellen te vervangen door nieuwe cellen.
Klassiek verdeeld in vijf verschillende fasen, omvat de celcyclus bij mitose profase, prometafase, metafase, anafase en telofase. In de pauze tussen celdeling vertegenwoordigt interfase een deel van de celcyclusfase waarin een cel pauzeert en een pauze neemt. Hierdoor kan de cel zijn intern genetisch materiaal ontwikkelen en verdubbelen terwijl het zich opmaakt voor mitose.
De energiestroom binnen cellen
Meerdere biochemische reacties gebeuren in de cel. In combinatie vormen deze reacties het celmetabolisme. Tijdens dit proces worden sommige chemische bindingen in de reactieve moleculen verbroken en neemt de cel energie op. Wanneer zich nieuwe chemische bindingen ontwikkelen om producten te maken, geeft dit energie in de cel vrij. Exergonische reacties treden op wanneer de cel energie afgeeft aan zijn omgeving, waardoor sterkere bindingen worden gevormd dan die verbroken. Bij endergonische reacties komt energie uit de omgeving in de cel, waardoor zwakkere chemische bindingen ontstaan dan die verbroken zijn.
Alle cellen bevatten een vorm van DNA
Om zich voort te planten, moet een cel een vorm van deoxyribonucleïnezuur hebben, de zichzelf replicerende stof die in alle levende organismen aanwezig is als essentiële elementen van chromosomen. Omdat DNA de drager is van genetische gegevens, dupliceert de informatie die is opgeslagen in de oorspronkelijke cellen DNA in dochtercellen. Het DNA biedt een blauw voor de uiteindelijke ontwikkeling van de cel, of in het geval van eukaryotische cellen in het planten- en dierenrijk, bijvoorbeeld het blauw voor de meercellige levensvorm.
Overeenkomsten in cellen van gelijke soorten
De reden dat biologen alle levensvormen classificeren en categoriseren, is om hun posities in de hiërarchie van al het leven op de planeet te begrijpen. Ze gebruiken het Linnaean-taxonomiesysteem om alle levende wezens te rangschikken op domein, koninkrijk, fylum, klasse, orde, familie, geslacht en soort. Door dit te doen, leerden biologen dat in organismen van vergelijkbare soorten, individuele cellen in principe dezelfde chemische samenstelling bevatten.
Sommige organismen zijn eencellig
Alle prokaryotische cellen zijn in principe eencellig, maar er zijn aanwijzingen dat veel van deze eencellige cellen samenkomen om een kolonie te vormen om de arbeid te verdelen. Sommige wetenschappers beschouwen deze kolonie als meercellig, maar de individuele cellen vereisen niet dat de kolonie leeft en functioneert. Levende organismen gecategoriseerd onder de Bacteriën- en Archaea-domeinen zijn allemaal eencellige organismen. Protozoa en sommige vormen van algen en schimmels, cellen met een afzonderlijke en afzonderlijke kern, zijn ook eencellige organismen georganiseerd onder het Eukarya-domein.
Alle levende dingen bestaan uit een of meer cellen
Alle levende cellen in de bacteriën- en archaea-domeinen bestaan uit eencellige organismen. Onder het Eukarya-domein zijn levende organismen in het Protista-koninkrijk eencellige organismen met een afzonderlijk geïdentificeerde kern. Protisten zijn protozoa, slijmschimmels en eencellige algen. Andere koninkrijken onder het domein Eukarya zijn Fungi, Plantae en Animalia. Gist, in het Fungi-koninkrijk, is eencellige entiteiten, maar andere schimmels, planten en dieren zijn meercellige complexe organismen.
Onafhankelijke cellenacties stimuleren de activiteit van het levende organisme
De activiteiten binnen een enkele cel zorgen ervoor dat deze beweegt, energie opneemt of vrijgeeft, zich voortplant en gedijt. In meercellige organismen, zoals de mens, ontwikkelen cellen zich anders, elk met hun individuele en onafhankelijke taken. Sommige cellen groeperen zich om de hersenen, het centrale zenuwstelsel, de botten, spieren, ligamenten en pezen, belangrijke lichaamsorganen en meer te worden. Elk van de individuele celacties werkt samen voor het welzijn van het hele lichaam om het te laten functioneren en leven. Bloedcellen werken bijvoorbeeld op vele niveaus en voeren zuurstof naar de benodigde delen van het lichaam; bestrijding van ziekteverwekkers, bacteriële infecties en virussen; en het vrijgeven van koolstofdioxide door de longen. Ziekte treedt op wanneer een of meer van deze functies uitvallen.
Virussen: zombies van de biologische wereld - het zijn geen cellen
Wetenschappers, biologen en virologen zijn het niet allemaal eens over de aard van virussen, omdat sommige experts ze als levende organismen beschouwen, maar ze bevatten helemaal geen cellen. Hoewel ze veel kenmerken van levende organismen nabootsen, zijn ze volgens de definities in de moderne celtheorie geen levende organismen.
Virussen zijn de zombies van de biologische wereld. Leven in een niemandsland in een grijs gebied tussen leven en dood, wanneer buiten de cellen, virussen bestaan als een capside ingekapseld in een eiwitschaal of als een eenvoudige eiwitlaag soms ingesloten in een membraan. De capside omsluit of slaat RNA- of DNA-materiaal op, dat codes van het virus bevat.
Zodra een virus een levend organisme binnenkomt, vindt het een cellulaire gastheer waarin het zijn genetisch materiaal kan injecteren. Wanneer het dit doet, hercodeert het het DNA van de gastheercellen en neemt de cellenfunctie over. Geïnfecteerde cellen beginnen vervolgens meer viraal eiwit te produceren en reproduceren het genetische materiaal van de virussen terwijl het de ziekte verspreidt door het levende organisme. Sommige virussen kunnen lang in de gastheercellen blijven slapen, waardoor er geen duidelijke verandering in de gastheercel wordt veroorzaakt die de lysogene fase wordt genoemd. Maar eenmaal gestimuleerd, komt het virus in de lytische fase waar nieuwe virussen repliceren en zichzelf assembleren voordat de gastheercel wordt gedood terwijl het virus barst om andere cellen te infecteren.