Τι είναι η Θεωρία Κυττάρου; Ανταλλακτικά, Τύποι με Συχνές ερωτήσεις

Η βιολογία ξεκινά με το κύτταρο. Έτσι, εάν σπουδάζετε βιολογία, πρέπει να κατανοήσετε πλήρως τη θεωρία των κυττάρων. Ποια είναι όμως η κυτταρική θεωρία; Μάθετε λεπτομερώς για τη θεωρία των κυττάρων — τον ορισμό της κυτταρικής θεωρίας, την ιστορία, τη σημασία της και όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για να κατανοήσετε πλήρως τα τρία αξιώματα της κυτταρικής θεωρίας.

Τι είναι η Θεωρία Κυττάρου;

Η κυτταρική θεωρία είναι τρεις δηλώσεις που περιγράφουν τα κύτταρα και τον τρόπο λειτουργίας τους. Αλλά πριν προχωρήσουμε στη θεωρία των κυττάρων, είναι σημαντικό να αναθεωρήσουμε τι είναι τα κύτταρα.

Τα κύτταρα είναι εξαιρετικά λεπτές, μικροσκοπικές δομές που δεν φαίνονται με γυμνά μάτια. Αν ρωτήσετε έναν ειδικό τι είναι ένα κύτταρο, θα σας πει ότι είναι η μικρότερη μονάδα δομής και λειτουργίας. Ωστόσο, αυτό σας αφήνει να αναρωτιέστε τι σημαίνει αυτή η δήλωση;

Τα ζωντανά όντα μοιράζονται ορισμένα χαρακτηριστικά—τρέφονται, αναπαράγονται, χρησιμοποιούν ενέργεια, αναπτύσσονται, ανταποκρίνονται σε ερεθίσματα και προσαρμόζονται στο περιβάλλον. Ένα κύτταρο είναι ένα τέτοιο μικρότερο μέρος των ζωντανών όντων ικανό να εκτελέσει όλες αυτές τις εργασίες.

Ένας ζωντανός οργανισμός μπορεί να είναι μόνο ένα κύτταρο και αυτό το μοναδικό κύτταρο εκτελεί όλες τις απαραίτητες λειτουργίες. Ωστόσο, τα περισσότερα έμβια όντα είναι πολυκύτταρα, δηλ. ε., αποτελούνται από πολλά κύτταρα.

Τι είναι λοιπόν η κυτταρική θεωρία;

Στην Επιστήμη, η θεωρία των κυττάρων είναι μια ιδέα που υποστηρίζεται από εκτεταμένη έρευνα που περιγράφει τα κύτταρα και τη λειτουργία τους.

Μέρη της Θεωρίας Κυττάρου:Οι Τρεις Αρχές

Η κυτταρική θεωρία αποτελείται από τρία κύρια αξιώματα:

1) Όλα τα ζωντανά όντα αποτελούνται από κύτταρα.

2) Ένα κύτταρο είναι η μικρότερη μονάδα δομής και λειτουργίας σε ένα ζωντανό ον.

3) Όλα τα κύτταρα προκύπτουν από προϋπάρχοντα κύτταρα.

Κατανόηση των θεμάτων της κυτταρικής θεωρίας

Τι σημαίνουν λοιπόν οι δηλώσεις της κυτταρικής θεωρίας; Εδώ είναι μια εξήγηση των τριών δηλώσεων.

Όλα τα ζωντανά όντα αποτελούνται από κύτταρα: Η πρώτη δήλωση της κυτταρικής θεωρίας είναι απλή στην κατανόηση. Υπονοεί ότι κάθε ζωντανό ον αποτελείται από κύτταρα. Έτσι, όλα τα ζωντανά, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων, των ιών, των φυτών, των ζώων και των ανθρώπων, αποτελούνται από κύτταρα. Τα κύτταρα αποτελούνται από μια ομάδα εξειδικευμένων δομών που ονομάζονται οργανίδια που περιβάλλονται από μια λεπτή κυτταροπλασματική μεμβράνη.

Ένα κύτταρο είναι η μικρότερη μονάδα δομής και λειτουργίας σε ένα ζωντανό ον :Το δεύτερο αξίωμα υπονοεί ότι τα κύτταρα είναι τα δομικά στοιχεία της ζωής. Όχι μόνο συνθέτουν όλα τα έμβια όντα αλλά τρέχουν και τις διαδικασίες της ζωής. Ένας άνθρωπος αποτελείται από περισσότερα από 30 τρισεκατομμύρια κύτταρα. Τα πάντα, από τα μαλλιά, τα νύχια, το δέρμα, τους ιστούς και πολλά άλλα αποτελούνται από κύτταρα. Έτσι, κάθε λειτουργία που εκτελεί το σώμα γίνεται σε ένα κυτταρικό επίπεδο που συνδυάζεται για να φέρει στο προσκήνιο τη μεγαλύτερη εικόνα.

Όλα τα κελιά προέρχονται από προϋπάρχοντα κελιά :Το τρίτο μέρος της κυτταρικής θεωρίας υπονοεί ότι τα κύτταρα δεν εμφανίζονται απλώς αυθόρμητα, αλλά τα κύτταρα που υπάρχουν σήμερα διαιρούνται για να δημιουργήσουν νέα κύτταρα. Τα κύτταρα αναπαράγονται συνεχώς μέσω κυτταρικής διαίρεσης. Ωστόσο, πρέπει να έχουμε κατά νου ότι όλα τα κύτταρα προέρχονται από προϋπάρχοντα κύτταρα, αλλά όχι όλα τα κύτταρα δημιουργούν νέα κύτταρα, καθώς ορισμένα δεν διαιρούνται.

Θεωρία κυττάρων:Χρονολόγιο

Το ταξίδι της κυτταρικής θεωρίας μπορεί να ανιχνευθεί πίσω στην ανακάλυψη κυττάρων από τον Robert Hooke, έναν Άγγλο επιστήμονα που είδε και περιέγραψε για πρώτη φορά κύτταρα. Εδώ είναι το πλήρες χρονοδιάγραμμα της κυτταρικής θεωρίας:

1665:Ο Ρόμπερτ Χουκ παρατήρησε κύτταρα σε μια φέτα φελλού κάτω από το μικροσκόπιό του.

1665:Ο Francesco Redi διέψευσε τη θεωρία της αυθόρμητης δημιουργίας. Διεξήγαγε το πείραμα δείχνοντας την ανάπτυξη των σκουληκιών σε ακάλυπτο κρέας και όχι σε κλειστό βάζο. Το πείραμά του αργότερα βοήθησε τους επιστήμονες να διατυπώσουν τη θεωρία των κυττάρων.

1670:Η ανάπτυξη του σύνθετου μικροσκοπίου από τον Antonie van Leeuwenhoek επέτρεψε στους επιστήμονες να δουν καθαρά τα κύτταρα και να κατανοήσουν τη δομή τους.

1839:Ο Matthias Schleiden και ο Theodor Schwann, οι δύο γερμανοί επιστήμονες, προβάλλουν τα δύο πρώτα αξιώματα της κυτταρικής θεωρίας. Ο Schleiden διαπίστωσε ότι όλα τα φυτά αποτελούνται από κύτταρα, ενώ ο Schwann δήλωσε ότι όλα τα ζώα αποτελούνται από κύτταρα που εκτελούν διάφορες λειτουργίες. Οι Schleiden και Schwann είναι οι δημιουργοί της κυτταρικής θεωρίας.

1855:Ο Rudolf Virchow δήλωσε το τρίτο μέρος της κυτταρικής θεωρίας. Μετά από εκτεταμένη έρευνα, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι όλα τα κύτταρα προέρχονται από υπάρχοντα κύτταρα.

Τύποι κυττάρων

Τα κελιά μπορούν γενικά να χωριστούν σε δύο κύριους τύπους: 

• Προκαρυωτικά κύτταρα:Πρόκειται για σχετικά μικρά κύτταρα. Περιέχουν μια πλασματική μεμβράνη που περιβάλλεται από ένα χαρακτηριστικό κυτταρικό τοίχωμα. Το κυτταρικό τοίχωμα μπορεί να διαφέρει σε σύνθεση ανάλογα με τον συγκεκριμένο οργανισμό. Οι προκαρυώτες στερούνται αληθινού πυρήνα, δηλ. ο πυρήνας δεν περιβάλλεται από πυρηνική μεμβράνη. Μάλλον βρίσκεται ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα. Το γενετικό τους υλικό μπορεί να είναι κυκλικό ή γραμμικό DNA.
• Ευκαρυώτες:Οι ευκαρυώτες είναι πολύπλοκα κύτταρα. Έχουν έναν πραγματικό πυρήνα και αρκετά εξειδικευμένα κυτταρικά οργανίδια. Τα ζωικά κύτταρα δεν έχουν κυτταρικό τοίχωμα που περιβάλλει την πλασματική τους μεμβράνη. Αναπαράγονται τόσο σεξουαλικά όσο και ασεξουαλικά, σε αντίθεση με τα προκαρυωτικά που αναπαράγονται μόνο με δυαδική σχάση.

Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τις βασικές διαφορές μεταξύ ενός προκαρυωτικού και ενός ευκαρυωτικού κυττάρου.

	Προκαρυώτες	Ευκαρυώτες
Τύπος κελιού	Μονοκύτταρο	Μονοκύτταρα ή πολυκύτταρα
Μέγεθος κελιού	Το μέγεθος κυμαίνεται από 0,2 μm – 2,0 μm σε διάμετρο.	Το μέγεθος ποικίλλει από 10 μm – 100 μm σε διάμετρο.
Κυτταρικό τοίχωμα	Κυρίως υπάρχει και είναι χημικά πολύπλοκη στη φύση	Παρουσιάζεται στα φυτικά κύτταρα και έχει απλή χημική σύσταση σε σύγκριση με τα προκαρυωτικά κύτταρα.
Πυρήνας	Ο αληθινός πυρήνας απουσιάζει. Έχουν μια νουκλεοειδή περιοχή στο κύτταρο.	Παρουσιάζεται πραγματικός πυρήνας.
Ριβοσώματα	Είναι μικρότερα σε μέγεθος και είναι τύπου 70S.	Είναι συγκριτικά μεγαλύτερα σε μέγεθος και είναι κυρίως του τύπου 80S.
DNA	Εγκύκλιο	Γραμμικό
Μιτοχόνδρια	Απουσία	Παρουσιάστε
Ενδοπλασματικό Δίκτυο	Απουσία	Παρουσιάστε
Πλασμίδια	Παρουσιάστε	Πολύ σπάνιο στους ευκαρυώτες
Λυσόσωμα και Κεντρόσωμα	Τα λυσοσώματα και τα κεντροσώματα απουσιάζουν	Υπάρχουν σε ζωικά κύτταρα αλλά όχι σε φυτικά κύτταρα.
Διαίρεση κυττάρων	Δυαδική σχάση	Μίτωση και μείωση
Μαστίγιες	Είναι μικρότερο σε μέγεθος.	Εάν υπάρχει, είναι μεγαλύτερο σε μέγεθος.
Αναπαραγωγή	Ασεξουαλικό	Τόσο ασεξουαλική όσο και σεξουαλική

Πώς είναι σημαντική η κυτταρική θεωρία;

Η θεωρία των κυττάρων μπορεί να φαίνεται ότι είναι ένας συνδυασμός βασικών δηλώσεων για έναν μαθητή σήμερα. Όποιος καταλαβαίνει τη βασική βιολογία γνωρίζει ήδη τι είναι τα κύτταρα. Ωστόσο, η σημασία της κυτταρικής θεωρίας μπορεί να γίνει κατανοητή από την προφανή της. Είναι μια από τις θεμελιώδεις αρχές.

Γνωρίζοντας ότι κάθε ζωντανό ον αποτελείται από κύτταρα διευκολύνει την κατανόηση του πώς σχηματίζονται, αναπτύσσονται και πεθαίνουν. Οι πληροφορίες επιτρέπουν την κατανόηση του πώς δημιουργείται μια νέα ζωή, πώς εξαπλώνεται ο καρκίνος, γιατί εμφανίζονται ασθένειες και πώς μπορούν να αντιμετωπιστούν. Οι πιο προηγμένες μελέτες στον τομέα της Βιολογίας είναι δυνατές σήμερα επειδή οι τρεις επιστήμονες παρείχαν την κυτταρική θεωρία τότε.

Πριν από τη θεωρία των κυττάρων, οι άνθρωποι είχαν αντικρουόμενες ιδέες σχετικά με την εμφάνιση της ζωής. Ενώ κάποιοι υποστήριξαν την αυθόρμητη παραγωγή, άλλοι όχι. Η πρόκληση της ασθένειας, η εξάπλωση και η επικοινωνία ήταν ένα μυστήριο και οι συνθήκες ήταν ελάχιστα εξηγήσιμες. Η θεωρία των κυττάρων επέφερε μια αλλαγή που μεταμόρφωσε πλήρως την οπτική των βιολογικών εννοιών.

Σύγχρονη ερμηνεία της κυτταρικής θεωρίας 

Εκτός από τα τρία αξιώματα, οι ακόλουθες δηλώσεις έχουν γίνει αναπόσπαστο μέρος της ερμηνείας της κυτταρικής θεωρίας.

• Όλα τα ζωντανά όντα που είναι γνωστά σήμερα αποτελούνται από ένα ή περισσότερα κύτταρα.
• Τα ζωντανά κύτταρα προκύπτουν από προϋπάρχοντα κύτταρα με τη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης.
• Ένα κύτταρο είναι η βασική μονάδα δομής και λειτουργίας σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.
• Η δραστηριότητα ενός οργανισμού βασίζεται στη συνολική δραστηριότητα ανεξάρτητων κυττάρων.
• Ο μεταβολισμός συμβαίνει μέσα στα κύτταρα.
• Τα κύτταρα αποτελούνται από DNA που βρίσκεται στο χρωμόσωμα και RNA στον πυρήνα του κυττάρου και στο κυτταρόπλασμα.
• Τα κύτταρα οργανισμών παρόμοιου είδους είναι τα ίδια σε χημική σύνθεση.

Συχνές ερωτήσεις

Ε1. Πώς προκύπτουν τα κύτταρα από προϋπάρχοντα κελιά;

Τα υπάρχοντα κύτταρα διαιρούνται για να δημιουργήσουν νέα κύτταρα. Η διαδικασία ονομάζεται κυτταρική διαίρεση. Η κυτταρική διαίρεση είναι δύο βασικών τύπων:μίτωση και μείωση. Η μίτωση είναι η κυτταρική διαίρεση που δημιουργεί δύο διπλοειδή θυγατρικά κύτταρα. Εμφανίζεται σε σωματικά κύτταρα. Αντίθετα, η κυτταρική διαίρεση που συμβαίνει σε γονάδες και καταλήγει σε τέσσερα απλοειδή θυγατρικά κύτταρα ονομάζεται μείωση.

Ε2. Γιατί το κύτταρο ονομάζεται βασική μονάδα της ζωής;

Το σώμα ή η δομή όλων των ζωντανών οργανισμών αποτελείται από κύτταρα/κύτταρα. Ένα κύτταρο εκτελεί όλες τις μεταβολικές και ρυθμιστικές λειτουργίες σε κάθε άτομο. Δεδομένου ότι το κύτταρο βρίσκεται πίσω από κάθε διαδικασία ζωής, ονομάζεται η βασική μονάδα της ζωής.

Ε3. Ποια κύτταρα δεν διαιρούνται μετά τη γέννηση;

Τα νευρικά κύτταρα δεν διαιρούνται μετά τη γέννηση ενός οργανισμού επειδή δεν περιέχουν τα κεντρόλια - τα οργανίδια που είναι υπεύθυνα για τη διαχείριση της κυτταρικής διαίρεσης.

Συμπέρασμα 

Η κυτταρική θεωρία είναι η θεμελιώδης βιολογική θεωρία με τρία κύρια μέρη: 

1. Όλα τα ζωντανά όντα αποτελούνται από κύτταρα.
2. Ένα κύτταρο είναι η μικρότερη μονάδα δομής και λειτουργίας σε ένα ζωντανό ον.
3. Όλα τα κελιά προέρχονται από προϋπάρχοντα κελιά.

Οι πρωτοποριακές προσπάθειες των Schleiden, Schwann και Virchow έχουν βοηθήσει τις επιστημονικές μελέτες παρέχοντας ένα ισχυρό έδαφος για περαιτέρω έρευνα. Η κυτταρική θεωρία είναι ζωτικής σημασίας επειδή επηρεάζει σχεδόν κάθε βιολογική πτυχή, από την κατανόηση της ζωής και του θανάτου μέχρι την εμφάνιση ασθενειών και τη διαχείρισή τους και πολλά άλλα.