Apa itu teori sel?
teori sel adalah teori yang mengusulkan bahwa semua makhluk hidup terdiri dari sel-sel. Ini diusulkan oleh Matthias Schleiden, Theodor Schwann dan Rudolph Virchow antara tahun 1838 dan 1859, dan dianggap sebagai teori kunci untuk kelahiran biologi sel.
Munculnya teori ini pasti mengesampingkan gagasan Aristoteles bahwa kehidupan dapat muncul dengan generasi spontan dari materi yang inert atau hidup, ide yang dipegang di dunia ilmiah selama berabad-abad.
Sel dalam jaringan daun tumbuhan hidup (Sumber: Des_Callaghan [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)
Hari ini tidaklah gila untuk berpikir bahwa organisme yang berbeda seperti hewan, tumbuhan dan bakteri, misalnya, terdiri dari unit dasar yang setara seperti sel, tetapi ratusan tahun yang lalu ide-ide ini tampak agak dibuat-buat.
Dengan pengamatan mikroskop sederhana dari daun tanaman, kulit amfibi, rambut mamalia atau koloni bakteri, dapat dengan cepat dinyatakan bahwa mereka semua terdiri dari unit dasar dengan organisasi dan komposisi yang sama. ; sel.
Organisme uniseluler eukariotik dari berbagai jenis dan sel-sel jaringan hewan yang kompleks seperti otak atau otot, misalnya, sangat berbeda dalam struktur dan fungsi, tetapi meskipun demikian mereka semua memiliki membran yang mengelilinginya, sitosol yang menampung nukleus dan organel yang memiliki kapasitas fungsional tertentu.
Sel eukariotik hewan. Sumber: Oleh Nikol valentina romero ruiz [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons
Meskipun didirikan sebagai teori oleh tiga penulis utama, teori sel terjadi berkat banyak pengetahuan, pengamatan, dan kontribusi sebelumnya dari penulis yang berbeda, yang memberikan potongan-potongan teka-teki yang nantinya akan disatukan oleh Schleiden, Schwann dan Virchow, dan bahwa yang lain akan disempurnakan nanti.
Latar belakang dan sejarah teori sel
Perumusan teori sel oleh Schleiden, Schwann, dan Virchow tidak akan mungkin terjadi tanpa penemuan mikroskop sebelumnya, yang terjadi pada pertengahan abad ke-17.
Dua tokoh penting terlibat dalam pengamatan mikroskopis pertama sel dan dalam pembuatan mikroskop dasar pertama: Robert Hooke, pada 1665, dan kemudian, Antoni van Leeuwenhoek.
Namun, ada laporan pengamatan Athanasius Kircher yang, pada 1658, mengamati makhluk hidup (selain cacing) yang terbentuk pada jaringan yang membusuk. Sekitar waktu yang sama, Swammerdam Jerman menggambarkan “sel darah” globular dalam darah dan menyadari bahwa embrio katak juga terdiri dari “partikel” globular.
Robert Hooke adalah orang yang menciptakan istilah “sel” untuk menggambarkan sel yang dia amati ketika melihat selembar gabus melalui mikroskop; sementara Leeuwenhoek mengabdikan dirinya dengan sungguh-sungguh untuk pembuatan mikroskop dan pengamatan berulang sampel dari tempat yang berbeda, menegaskan keberadaan kehidupan kecil.
Baik Hooke dan Leeuwenhoek dapat dianggap sebagai “bapak” mikrobiologi, karena mereka adalah orang pertama yang melaporkan keberadaan organisme mikroskopis di lingkungan alami yang berbeda (perairan, kerokan kotoran dari gigi palsu, air mani, dll.).
Dua penulis lain pada waktu itu, Marcello Malpighi dan Nehemiah Grew, mempelajari beberapa jaringan tanaman secara rinci. Publikasi Malpighi (1671) dan Grew menunjukkan bahwa kedua penulis mengidentifikasi struktur sel selama pengamatan mereka, tetapi menyebutnya sebagai “sel”, “pori-pori” atau “kantung”.
Sel eukariotik tumbuhan
Membantah teori tentang generasi spontan
Selama berabad-abad, komunitas ilmiah berpandangan bahwa kehidupan dapat dihasilkan secara spontan dari benda mati (lembab, tidak hidup), berdasarkan “kekuatan vital” atau “potensi” unsur-unsur seperti air dan bumi untuk menghasilkan kehidupan.
Namun, postulat ini dibantah oleh eksperimen yang dilakukan oleh Lazzaro Spallanzani Italia, yang menunjukkan pada tahun 1767 bahwa ketika air dari kolam atau sumur direbus, kata “kekuatan vital” menghilang, yang menyiratkan bahwa apa yang ada di dalam air adalah organisme hidup .
Lazzaro Spallanzani
Oleh karena itu, karya-karyanya menjadi pionir demonstrasi bahwa kehidupan hanya dapat muncul dari kehidupan yang sudah ada sebelumnya atau, sama saja, bahwa semua sel berasal dari sel lain dan bukan dari materi inert.
Sekitar satu abad setelah karya Spallanzani, orang Prancis Louis Pasteur membuat preseden dengan eksperimennya sendiri, dengan jelas menunjukkan bahwa generasi spontan tidak memiliki tempat di dunia ilmiah.
Postulat teori sel
Salah satu postulat teori sel adalah bahwa sel berasal dari sel yang sudah ada
Meskipun teori sel dirumuskan berdasarkan pengamatan yang dilakukan pada organisme “lebih tinggi”, teori ini berlaku untuk semua makhluk hidup, bahkan organisme bersel tunggal seperti beberapa parasit dan bakteri.
Postulat utama dari teori sel adalah tiga:
1- Semua makhluk hidup terdiri dari sel
Ahli botani M. Schleiden dan ahli zoologi T. Schwann mengusulkan postulat ini, menyatakan bahwa, pada tingkat mikroskopis, tumbuhan dan hewan terdiri dari sel.
2- Sel adalah unit dasar dari semua makhluk hidup
Prinsip ini juga didalilkan oleh Schleiden dan Schwann dan merupakan prinsip dasar untuk mendefinisikan makhluk hidup; Semua makhluk hidup tersusun atas sel, baik yang bersel satu maupun bersel banyak.
3- Sel hanya dapat berasal dari sel yang sudah ada sebelumnya dan bukan dari generasi spontan
Prinsip ini didirikan oleh Rudolph Virchow.
Kemudian, penulis lain, A. Weismann, menambahkan akibat wajar berikut pada teorinya:
– Sel yang kita kenal sekarang (“cararn”) berasal dari sekelompok kecil sel “leluhur”
Sebuah akibat wajar yang dapat dibuktikan berkat kesamaan yang ditemukan antara beberapa protein kompleks yang ditemukan di semua sel, sitokrom menjadi salah satu contoh terbaik dari protein ini, karena “dilestarikan” dalam hal struktur dan fungsi pada bakteri dan tumbuhan dan hewan.
Penulis Utama
Meskipun M. Schleiden, T. Schwann dan R. Virchow adalah protagonis utama dalam perumusan teori sel seperti yang kita kenal sekarang, banyak ilmuwan yang berpartisipasi, secara langsung atau tidak langsung, dalam pembentukan definitifnya.
Robert Hooke (1635-1702)
Potret Robert Hooke (Sumber: Gustav VH, melalui Wikimedia Commons)
Ilmuwan Inggris yang berbudi luhur ini tidak hanya membuat penemuan di bidang biologi, tetapi juga tertarik pada fisika dan astronomi.
Pada tahun 1665 ia mempresentasikan kepada Royal Society of London bukunya yang berjudul ” Micrography or Some Physiological Descriptions of Miniature Bodies through a Magnifying Glass ” (dari bahasa Inggris Micrographia Or Some Physiological Descriptions of Miniature Bodies by Magnifying Glass ).
Dalam buku ini, Hooke menyoroti pengamatannya pada selembar gabus, di mana ia mengidentifikasi unit yang mirip dengan “sel” yang disebutnya “sel”. Hanya pada perbesaran 30 kali lipat, Hooke mengamati pola yang sama pada tumbuhan lain dan tulang beberapa hewan, menunjukkan bahwa jaringan hidup terdiri dari “pori-pori” atau “sel” yang sama.
Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)
Potret Antoni van Leeuwenhoek (Sumber: Jan Verkolje (1650-1693) [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Kontemporer dengan Robert Hooke, A. Leeuwenhoek Belanda mendedikasikan sebagian hidupnya untuk pembuatan mikroskop dan pengamatan sampel melalui mereka. Dia adalah penulis pertama yang membuktikan sel-sel hidup (Hooke hanya melihat sel-sel mati dari kulit beberapa pohon dan tulang beberapa hewan).
Selain itu, desain mikroskop memungkinkan dia untuk menghargai struktur sel secara lebih rinci, dan membawanya ke penemuan banyak organisme bersel tunggal yang dia sebut “hewan,” yang saat ini dikenal sebagai hewan bersel tunggal dan hewan. tanaman.
Pada tahun 1674, Leeuwenhoek pertama kali mendeskripsikan sel darah merah dan sperma dalam air maninya sendiri.
Matthias Schleiden (1804-1881)
Potret Matthias Schleiden (Sumber: Fæ, melalui Wikimedia Commons)
Ilmuwan Jerman, profesor botani, adalah orang yang “merumuskan” teori sel berdasarkan pengamatannya pada jaringan tumbuhan. Selain itu, dia sangat tertarik dengan asal usul sel, jadi dia mendedikasikan dirinya untuk mempelajarinya menggunakan embrio dari jaringan tumbuhan.
Schleiden berani mengusulkan bahwa sel berkembang ” de novo ” dari massa 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)
Penulis Jerman ini bertugas “menggeneralisasi” teori sel untuk semua organisme hidup, termasuk tumbuhan dan hewan.
Schwann menjelaskan sel berinti di berbagai jaringan: di sel notochord dan tulang rawan, di larva katak, di hati, ginjal , pankreas, kelenjar ludah dan jaringan ikat embrio babi.
Hasilnya dilaporkan pada tahun 1838 dalam “Catatan Lapangan tentang Alam dan Obat-obatan.” Penulis ini juga memberikan kontribusi penting untuk ilmu saraf, karena ia adalah orang pertama yang menggambarkan penutup membran yang mengelilingi proses sel saraf.
Robert Brown (1773-1858)
Ahli botani dan dokter Skotlandia ini adalah orang pertama (pada tahun 1831) yang mengenali nukleus sebagai bagian penting dari sel hidup, berkat pengamatan mikroskopisnya pada daun anggrek. Brown adalah orang yang menciptakan istilah “inti” untuk menggambarkan “areola melingkar buram tunggal” di tengah sel.
Rudolf Virchow (1821-1902)
Potret Rudolf Virchow (Sumber: http://ihm.nlm.nih.gov/images/B25666 [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Dokter dan ahli patologi Jerman ini ditugaskan untuk menerbitkan secara tertulis, pada tahun 1855, gagasan bahwa setiap sel berasal dari sel yang sudah ada sebelumnya ( omnis cellula e cellula ), mengesampingkan kemungkinan generasi spontan.
Beberapa tahun sebelumnya ia menyatakan bahwa: “sel, sebagai bentuk paling sederhana dari manifestasi kehidupan, yang bagaimanapun juga mewakili gagasan kehidupan, adalah kesatuan organik, makhluk hidup yang tak terpisahkan.”
Louis Pasteur (1822-1895)
Potret Louis Pasteur (Sumber: Paul Nadar [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Ahli mikrobiologi Prancis inilah yang secara definitif membuang teori generasi spontan, berkat eksperimen yang dia lakukan pada tahun 1850-an, di mana dia mendemonstrasikan bahwa penggandaan organisme uniseluler terjadi dari organisme yang sudah ada.
Keyakinannya yang kuat menuntunnya untuk merancang prosedur eksperimental di mana ia menunjukkan bahwa “kaldu daging” dapat disterilkan dengan merebusnya dalam labu “leher angsa”, yang mampu “menjebak” partikel debu dan kontaminan lainnya sebelum mencapai dasar wadah. wadah.
Pasteur menunjukkan bahwa jika kaldu direbus dan kemudian leher labu dipatahkan dan dibiarkan terkena udara, akhirnya menjadi terkontaminasi, memperoleh penampilan keruh karena kontaminasi mikroba.
Penting untuk dicatat bahwa penulis lain seperti Carl Benda (1857-1933) dan Camilo Golgi (1843-1926) (antara lain) kemudian memberikan kontribusi penting mengenai penjelasan struktur internal sel eukariotik, menggambarkan organel utama mereka dan mereka fungsi. .
Referensi
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Biologi sel esensial . Ilmu Garland.
- Mazzarello, P. (1999). Sebuah konsep pemersatu: sejarah teori sel. Biologi Sel Alam , 1 (1), E13.
- Nabors, MW (2004). Pengantar botani (No. 580 N117i). Pearson.
- Ribatti, D. (2018). Catatan sejarah tentang teori sel. Penelitian sel eksperimental , 364 (1), 1-4.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Belajar: USA .
- Villanueva, JR (1970). Sel hidup.
- Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2008). Mikrobiologi Prescott, Harley, dan Klein . Pendidikan Tinggi McGraw-Hill.
