TEORI SEL: SEJARAH, POSTULAT DAN PENGARANG - BIOLOGI - 2025

The teori sel adalah teori yang mencadangkan bahawa semua hidupan terdiri daripada sel-sel. Ia dikemukakan oleh Matthias Schleiden, Theodor Schwann dan Rudolph Virchow antara tahun 1838 dan 1859, dan dianggap sebagai teori utama untuk kelahiran biologi sel.

Munculnya teori ini secara pasti membuang konsepsi Aristotelian bahawa kehidupan boleh timbul oleh generasi spontan dari bahan lengai atau bukan hidup, sebuah idea yang dikekalkan dalam dunia ilmiah selama berabad-abad.

Sel dalam tisu hidup daun tumbuhan (Sumber: Des_Callaghan melalui Wikimedia Commons)

Hari ini tidak gila untuk berfikir bahawa organisma yang berbeza seperti haiwan, tumbuh-tumbuhan dan bakteria, misalnya, terdiri daripada unit asas yang setara seperti sel, tetapi beratus-ratus tahun yang lalu idea-idea ini kelihatan agak tidak masuk akal.

Dengan pemerhatian mikroskop sederhana mengenai daun tumbuhan, kulit amfibia, bulu mamalia atau koloni bakteria, dapat dengan cepat ditegaskan bahawa semuanya terdiri dari unit asas dengan organisasi dan komposisi yang serupa. ; sel.

Organisme uniselular eukariotik dari pelbagai jenis dan sel-sel tisu haiwan yang kompleks seperti otak atau otot, misalnya, berbeza secara radikal dalam struktur dan fungsi, namun semuanya mempunyai selaput yang mengelilinginya, sitosol yang ia menempatkan nukleus dan organel yang mempunyai keupayaan berfungsi tertentu.

Sel eukariotik haiwan. Sumber: Oleh Nikol valentina romero ruiz, dari Wikimedia Commons

Walaupun ia dibentuk sebagai teori oleh tiga pengarang utama, teori sel berlaku berkat banyak pengetahuan, pemerhatian dan sumbangan sebelumnya dari pengarang yang berbeza, yang memberikan potongan teka-teki yang kemudian disatukan oleh Schleiden, Schwann dan Virchow, dan yang lain akan diperhalusi kemudian.

Latar belakang dan sejarah teori sel

Rumusan teori sel oleh Schleiden, Schwann dan Virchow tidak akan mungkin dilakukan tanpa penemuan mikroskop sebelumnya, yang berlaku pada pertengahan abad ke-17.

Dua tokoh penting terlibat dalam pemerhatian mikroskopik pertama sel dan dalam pembuatan mikroskop asas pertama: Robert Hooke, pada tahun 1665, dan kemudian, Antoni van Leeuwenhoek.

Walau bagaimanapun, terdapat laporan pengamatan Athanasius Kircher yang, pada tahun 1658, memerhatikan makhluk hidup (selain cacing) terbentuk pada tisu yang reput. Sekitar waktu yang sama, Swammerdam Jerman menggambarkan "corpuscles" globular dalam darah dan menyedari bahawa embrio katak juga terdiri dari "partikel" globular.

Robert Hooke adalah orang yang mencipta istilah "sel" untuk menggambarkan sel-sel yang diperhatikannya ketika melihat lembaran gabus melalui mikroskop; sementara Leeuwenhoek mengabdikan dirinya dengan bersungguh-sungguh dalam pembuatan mikroskop dan pemerhatian berulang terhadap sampel dari tempat yang berlainan, yang mengesahkan adanya kehidupan minit.

Kedua-dua Hooke dan Leeuwenhoek dapat dianggap sebagai "bapa" mikrobiologi, kerana mereka adalah orang pertama yang melaporkan keberadaan organisma mikroskopik di lingkungan alam yang berbeda (badan air, sisa kotoran dari gigi palsu, air mani, dll.).

Dua pengarang lain pada masa itu, Marcello Malpighi dan Nehemia Grew, mengkaji beberapa tisu tumbuhan secara terperinci. Penerbitan Malpighi (1671) dan Grew menunjukkan bahawa kedua-dua penulis mengenal pasti struktur sel semasa pemerhatian mereka, tetapi menyebutnya sebagai "sel", "pori" atau "saccules".

Menanam sel eukariotik

Menolak teori mengenai penjanaan spontan

Selama berabad-abad lamanya, komuniti ilmiah berpendapat bahawa kehidupan dapat dihasilkan secara spontan dari benda mati (lengai, tidak hidup), berdasarkan "kekuatan vital" atau "potensi" unsur-unsur seperti air dan bumi. untuk menjana kehidupan.

Namun, dalil-dalil ini disangkal oleh eksperimen yang dilakukan oleh Lazzaro Spallanzani dari Itali, yang menunjukkan pada tahun 1767 bahawa ketika air dari kolam atau sumur dididih, mengatakan "kekuatan vital" hilang, yang menyiratkan bahawa apa yang ada di dalam air adalah organisma hidup .

Oleh itu, karya-karyanya menjadi pelopor untuk menunjukkan bahawa kehidupan hanya dapat timbul dari kehidupan yang sudah ada atau, apa yang sama, bahawa semua sel berasal dari sel lain dan bukan dari bahan lengai.

Kira-kira satu abad setelah karya Spallanzani, Louis Pasteur dari Perancis membuat preseden dengan eksperimennya sendiri, yang secara pasti menunjukkan bahawa generasi spontan tidak memiliki tempat di dunia ilmiah.

Postulat teori sel

Salah satu postulat teori sel ialah sel berasal dari sel yang sudah ada

Walaupun teori sel dirumuskan berdasarkan pengamatan yang dibuat dalam organisma "lebih tinggi", teori ini berlaku untuk semua makhluk hidup, bahkan organisme bersel tunggal seperti beberapa parasit dan bakteria.

Postulat utama teori sel adalah tiga:

1- Semua makhluk hidup terdiri daripada sel

Ahli botani M. Schleiden dan ahli zoologi T. Schwann mengemukakan postulat ini, dengan menyatakan bahawa, pada tahap mikroskopik, tumbuhan dan haiwan terdiri dari sel.

2- Sel adalah unit asas bagi semua makhluk hidup

Prinsip ini juga dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann dan merupakan asas asas untuk menentukan makhluk hidup; Semua makhluk hidup terdiri daripada sel, sama ada uniselular atau multiselular.

3- Sel hanya boleh berasal dari sel yang sudah ada dan bukan melalui penjanaan spontan

Prinsip ini dibentuk oleh Rudolph Virchow.

Kemudian, seorang pengarang lain, A. Weismann, menambah berikut sebagai berikut:

- Sel yang kita kenal sekarang ("moden") berasal dari sekumpulan kecil sel "leluhur"

Akibat yang dapat dibuktikan berkat persamaan yang terdapat di antara beberapa protein kompleks yang terdapat di semua sel, sitokrom menjadi salah satu contoh terbaik protein ini, kerana ia "dipelihara" dari segi struktur dan fungsi pada kedua-dua bakteria dan pada tumbuh-tumbuhan dan haiwan.

Pengarang utama

Walaupun M. Schleiden, T. Schwann dan R. Virchow adalah protagonis utama dalam perumusan teori sel seperti yang kita ketahui hari ini, banyak ilmuwan yang turut serta, secara langsung atau tidak langsung, dalam penubuhannya secara pasti.

Robert Hooke (1635-1702)

Potret Robert Hooke (Sumber: Gustav VH, melalui Wikimedia Commons)

Ilmuwan berbudi bahasa Inggeris ini tidak hanya membuat penemuan dalam bidang biologi, tetapi juga tertarik dengan fizik dan astronomi.

Pada tahun 1665, dia menyampaikan kepada bukunya Royal Society of London yang berjudul "Mikrografi atau Beberapa Huraian Fisiologi Badan Miniatur melalui Kaca Pembesar" (dari Mikrograf Bahasa Inggeris Atau Beberapa Huraian Fisiologi Badan Miniatur oleh Kaca Pembesar).

Dalam buku ini, Hooke menyoroti pemerhatian yang dibuatnya pada selembar gabus, di mana dia mengenal pasti unit yang serupa dengan "sel" yang disebutnya "sel." Dengan pembesaran 30 kali ganda, Hooke mengamati corak yang sama pada tumbuh-tumbuhan lain dan di tulang beberapa haiwan, menunjukkan bahawa tisu hidup terdiri dari "pori" atau "sel" yang sama.

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)

Potret Antoni van Leeuwenhoek (Sumber: Jan Verkolje (1650-1693) melalui Wikimedia Commons)

Kontemporari dengan Robert Hooke, Belanda A. Leeuwenhoek mendedikasikan sebahagian hidupnya untuk pembuatan mikroskop dan pemerhatian sampel yang melaluinya. Dia adalah pengarang pertama yang menunjukkan sel-sel hidup (Hooke hanya melihat sel-sel mati dari kulit pokok dan tulang beberapa haiwan).

Di samping itu, reka bentuk mikroskopnya memungkinkannya untuk menghargai struktur sel dengan lebih terperinci, dan membawanya ke penemuan banyak organisma bersel tunggal yang disebutnya "animalcules," yang hari ini dikenal sebagai haiwan dan tumbuhan bersel tunggal.

Pada tahun 1674, Leeuwenhoek pertama kali menggambarkan sel darah merah dan sperma dalam air mani sendiri.

Matthias Schleiden (1804-1881)

Potret Matthias Schleiden (Sumber: Fæ, melalui Wikimedia Commons)

Saintis Jerman ini, profesor botani, adalah orang yang "merumuskan" teori sel berdasarkan pemerhatiannya pada tisu tumbuhan. Di samping itu, dia benar-benar tertarik dengan asal sel, jadi dia mengabdikan dirinya untuk belajar menggunakan embrio dari tisu tumbuhan.

Schleiden berani mengusulkan agar sel berkembang "de novo" dari sebilangan besar butiran kecil di dalam sel, yang membentuk "inti" yang pertumbuhan progresifnya menjadi sel baru.

Theodor Schwann (1810-1882)

Potret Theodor Schwann (Sumber: Fæ, melalui Wikimedia Commons)

Pengarang Jerman ini bertugas untuk "menggeneralisasikan" teori sel untuk semua organisma hidup, termasuk tumbuhan dan haiwan.

Schwann menerangkan sel-sel nukleasi dalam pelbagai tisu: di sel-sel notokord dan tulang rawan, larva katak, di hati, ginjal, pankreas, kelenjar air liur dan tisu penghubung embrio babi.

Hasilnya dilaporkan pada tahun 1838 dalam "Field Notes on Nature and Medicine." Penulis ini juga memberikan sumbangan penting kepada ilmu saraf, kerana ia adalah orang pertama yang menggambarkan selaput membran yang mengelilingi proses sel-sel saraf.

Robert Brown (1773-1858)

Ahli botani dan doktor Scotland ini adalah yang pertama (pada tahun 1831) yang mengenali inti sebagai bahagian penting dari sel hidup, berkat pengamatan mikroskopiknya pada daun anggrek. Brown adalah orang yang mencipta istilah "nukleus" untuk menggambarkan "areola bulat legap tunggal" di tengah sel.

Rudolf Virchow (1821-1902)

Potret Rudolf Virchow (Sumber: http://ihm.nlm.nih.gov/images/B25666 melalui Wikimedia Commons)

Doktor dan ahli patologi Jerman ini ditugaskan untuk menerbitkan secara bertulis, pada tahun 1855, idea bahawa setiap sel berasal dari sel yang sudah ada (omnis cellula e cellula), yang menolak kemungkinan penghasilan spontan.

Beberapa tahun sebelumnya dia menyatakan bahawa: "sel, sebagai bentuk manifestasi kehidupan yang paling sederhana, yang tetap mewakili gagasan kehidupan, adalah kesatuan organik, makhluk hidup yang tidak dapat dipisahkan."

Louis Pasteur (1822-1895)

Potret Louis Pasteur (Sumber: Paul Nadar melalui Wikimedia Commons)

Ahli mikrobiologi Perancis inilah yang secara pasti membuang teori generasi spontan, berkat eksperimen yang dilakukannya pada tahun 1850-an, di mana dia menunjukkan bahawa pendaraban organisma uniselular berlaku dari organisma yang sudah ada.

Keyakinan tegasnya mendorongnya untuk merancang prosedur eksperimen dengan mana dia menunjukkan bahawa "kaldu daging" dapat disterilkan dengan merebusnya dalam labu "gooseneck", yang mampu "memerangkap" zarah debu dan bahan cemar lain sebelum mereka sampai ke bahagian bawah bekas.

Pasteur menunjukkan bahawa jika kuahnya direbus dan leher termos patah dan dibiarkan terkena udara, ia akhirnya menjadi tercemar, sehingga kelihatan keruh kerana pencemaran mikroba.

Penting untuk diperhatikan bahawa pengarang lain seperti Carl Benda (1857–1933) dan Camilo Golgi (1843–1926) (antara lain) kemudian memberikan sumbangan penting mengenai penjelasan struktur dalaman sel eukariotik, menerangkan organel utamanya dan fungsinya. .

Rujukan

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Biologi sel penting. Ilmu Garland.
2. Mazzarello, P. (1999). Konsep penyatuan: sejarah teori sel. Biologi Sel Alam, 1 (1), E13.
3. Nabors, MW (2004). Pengenalan botani (No. 580 N117i). Pearson.
4. Ribatti, D. (2018). Catatan sejarah mengenai teori sel. Penyelidikan sel eksperimen, 364 (1), 1-4.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Pembelajaran: Amerika Syarikat.
6. Villanueva, JR (1970). Sel hidup.
7. Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2008). Mikrobiologi Prescott, Harley, dan Klein. Pengajian Tinggi McGraw-Hill.