Introducere în celule

Închide ochii și vizualizează un zid de cărămidă. Care este elementul de bază al zidului? O simplă cărămidă, desigur. Asemeni peretelui de cărămidă, corpul tău este compus din elemente de bază, iar acestea sunt celulele.

Din fericire, celulele tale sunt mult mai interesante decât cărămizile. (Asemenea ție care, fără îndoială, ești mult mai interesant decât un zid de cărămidă!) O cărămidă este, în general, de formă pătrată, ca toate celelalte cărămizi, în timp ce celulele pot avea diferite forme — rotunde, pătrate, fusiforme sau stelate. Cărămizile, de regulă, nu se pot mișca, în timp ce multe tipuri de celule se vor putea deplasa nestingherite dintr-un loc în altul. Dacă tai o cărămidă în două, găsești tot cărămidă, dar, dacă reușești să tai o celulă — ceea ce este dificil, dat fiind faptul că sunt foarte mici — vei găsi o rețea complexă și fascinantă de structuri specializate care ajută celula să își îndeplinească funcțiile. Da, celulele sunt elemente constructive, dar sunt cele mai uimitoare elemente de construcție din lume!

Celulele îndeplinesc un număr uriaș de roluri diferite în corpul tău. De exemplu, celulele epiteliale protejează suprafața externă a corpului ca parte a pielii și acoperă organele și cavitățile corpului din interior. Celulele osoase formează oasele care asigură suportul necesar corpului. Celulele sistemului imunitar luptă împotriva bacteriilor invazive. Sângele și celulele sangvine transportă substanțe nutritive și oxigen prin corp, dar și elimină dioxidul de carbon în același timp. Fiecare dintre aceste tipuri de celule joacă un rol vital în creșterea, dezvoltarea și menținerea zilnică a organismului.

Totuși, în ciuda varietății enorme a acestora, celule din toate organismele — chiar cele atât de diverse ca oamenii, ceapa și bacteriile, ilustrate de la stânga la dreapta în imaginile de mai jos — au anumite caracteristici fundamentale în comun. Vom explora aceste caracteristici în articolele următoare. În continuare vom arunca o privire la teoria celulară și a modul în care au fost descoperite celulele.

Acum poate părea evident că noi, asemeni altor ființe, suntem compuși din celule. Înainte de 1600, însă, nu era deloc evident, din simplul motiv că nimeni nu văzuse o celulă de aproape. Pentru a distinge celulele individuale dintr-un fragment de țesut sau o bacterie individuală dintr-un eșantion lichid a fost necesară dezvoltarea unor microscoape de înaltă putere, instrumente folosite pentru mărirea obiectelor prea mici pentru a fi văzute. Pentru mai multe detalii despre modul în care microscoapele sunt utilizate astăzi în biologie, consultă articolul despre microscopie.

Prima persoană care a observat celulele ca structuri microscopice a fost omul de știință britanic Robert Hooke. De fapt, el a fost cel care a dat numele celulelor. În cartea sa Micrografie, a folosit termenul de celulă pentru a face referire la structurile similare unor cămăruțe pe care le-a văzut când a observat țesutul mort al plutei printr-un microscop simplu${}^1$‍. El a ales celula ca nume, deoarece aceste cămăruțe i-au reamintit de celulele (chiliile) unei mănăstiri, camerele simple în care dormeau călugării${}^2$‍.

Celulele pe care le-a observat Hooke erau însă în țesut mort și erau ,de fapt, pereți celulari rămași după moartea celulelor reale. Prima persoană care a observat celule vii, mobile a fost Anton van Leeuwenhoek, un negustor și meșteșugar olandez de lentile. În anii 1670, inspirat de cartea lui Hooke, a început să-și construiască propriile microscoape mai puternice${}^3$‍. Cu acestea, a putut observa organisme vii, monocelulare — cum ar fi bacteriile — și spermatozoizi, pe care el le-a numit colectiv animalicule.

În ciuda descoperirii existenței celulelor, a durat destul de mult ca oamenii de știință să realizeze că acestea nu reprezentă un caz marginal, ci, dimpotrivă, elementele de bază ale tuturor plantelor, animalelor și altor organisme vii. Mai exact, până în anii 1830, când botanistul Matthias Schleiden și zoologul Theodor Schwann au prezentat o idee revoluționară: toate părțile diferite ale plantelor și animalelor sunt formate din celule; iar aceste celule pot fi produse din alte celule${}^4$‍.

Omul de știință german Rudolf Virchow a dezvoltat ulterior această teorie afirmând că toate celulele trebuie să provină din alte celule — și nu doar unele celule, în condiții favorabile, să poată fi formate în acest fel${}^5$‍. Însă, se pare că acesta a furat ideea de la omul de știință polonez Robert Remak${}^6$‍.

Ideile tuturor acestor gânditori timpurii sunt sintetizate în teoria celulară modernă, care precizează:

Asta e bine și frumos, dar te poate lăsa cu întrebarea: dacă toate celulele provin din alte celule, de unde provine prima celulă? Ne vom întoarce la această întrebare spinoasă în articole ulterioare, când vom discuta despre originea vieții.