細胞理論：歴史、仮説、著者 - 生物学 - 2025

セル理論は、すべての生きとし生けるものは、細胞で構成されていることを提案している理論です。これは、1838年から1859年の間にマティアスシュライデン、テオドールシュヴァン、ルドルフヴィルコウによって提案され、細胞生物学の誕生の重要な理論と考えられています。

この理論の出現により、生命は不活性物質または非生物物質からの自然発生によって発生する可能性があるというアリストテレスの概念が決定的に破棄されました。これは何世紀にもわたって科学の世界で維持されてきたアイデアです。

植物の葉の生きている組織の細胞（出典：ウィキメディア・コモンズ経由のDes_Callaghan）

たとえば、動物、植物、バクテリアのように異なる生物が、細胞などの同等の基本単位で構成されていると考えるのは狂気ではありませんが、数百年前は、これらのアイデアは少々難解でした。

植物の葉、両生類の皮膚、哺乳類の毛、またはバクテリアのコロニーを簡単に顕微鏡で観察すると、それらはすべて同じような組織と構成の基本単位で構成されているとすぐに言えます。 ; 細胞。

たとえば、さまざまな種類の真核生物の単細胞生物や、脳や筋肉などの複雑な動物組織の細胞は、構造と機能の両方が根本的に異なりますが、それらを囲む膜、つまり細胞質ゾルがあります。それは特定の機能的能力を持つ核とオルガネラを収容します。

動物の真核細胞。出典：Wikimedia CommonsのNikol valentina romero ruiz作

それは3人の主要な著者によって理論として確立されましたが、セル理論は、シュライデン、シュヴァン、およびヴィルコウが後でまとめるパズルのピースを提供し、他の人が後で精製するさまざまな著者からの多くの知識、観察、および以前の貢献のおかげで起こりました。

細胞理論の背景と歴史

シュライデン、シュヴァン、およびヴィルコウによる細胞理論の定式化は、17世紀半ばに行われた顕微鏡の先行発明なしには不可能でした。

細胞の最初の顕微鏡観察と最初の初歩的な顕微鏡の製造には、2つの重要な人物が関与していました。1665年のロバートフックと、その後アントニファンレーウェンフックです。

しかし、1658年に、虫の組織に生えた虫（虫に加えて）が形成されるのを観察したアタナシウスキルヒャーの観察の報告があります。同じ頃、ドイツのスワンマーダムは血中の球状の「小体」について説明し、カエルの胚も球状の「粒子」で構成されていることに気づきました。

ロバートフックは、コルクシートを顕微鏡で見たときに観察した細胞を表すために「細胞」という用語を作り出した人物です。レーウェンフックは顕微鏡の製造とさまざまな場所からのサンプルの繰り返し観察に熱心に取り組み、微小な生命の存在を確認しました。

フックとレーウェンフックはどちらも、さまざまな自然環境（水域、入れ歯、精液などによる汚れのかき取りなど）での微生物の存在を初めて報告した微生物学の「父」と見なすことができます。

当時の2人の著者であるMarcello MalpighiとNehemiah Grewは、いくつかの植物組織を詳細に研究しました。Malpighi（1671）とGrewの出版物は、両方の著者が観察中に細胞の構造を特定したが、これらを「細胞」、「孔」または「球形」と呼んだことを示しています。

植物真核細胞

自然発生についての反証

何世紀もの間、科学界は、生命や水や地球などの要素の「生命力」または「可能性」に基づいて、無生物（不活性、生きていない）から自然に生命を生み出すことができるという立場をとっていました。生命を生み出す。

しかし、これらの仮定は、1767年に池や井戸からの水が沸騰したときに「生命力」が消えることを示したイタリアのラザロスパランツァーニによって実施された実験に反論されました。 。

したがって、彼の作品は、生命は既存の生命からのみ発生する、またはすべての細胞は不活性物質からではなく他の細胞から発生するということを証明するための先駆者でした。

スパランツァーニの仕事から約1世紀後、フランス人のルイパスツールは彼自身の実験で先例を打ち立て、自発的な世代は科学の世界では場所がないことを明確に示しました。

細胞理論の仮定

細胞理論の仮定の1つは、細胞はすでに存在する細胞から来ているということです

細胞理論は「高等」生物で行われた観察に基づいて作成されましたが、寄生虫や細菌などの単細胞生物でも、すべての生物に有効です。

セル理論の主な前提条件は3つです。

1-すべての生物は細胞で構成されています

植物学者M.シュライデンと動物学者T.シュワンは、この仮説を提案し、微視的レベルでは、植物と動物は細胞で構成されていると述べました。

2-細胞はすべての生物の基本単位です

この原則はシュライデンとシュヴァンによっても仮定され、生物を定義するための基本原則です。すべての生物は、単細胞であろうと多細胞であろうと、細胞で構成されています。

3-細胞は既存の細胞からのみ発生し、自然発生によるものではありません

この原則はルドルフ・ヴィルコウによって確立されました。

その後、別の著者A. Weismannは、理論に次の帰結を加えました。

-私たちが今日知っている細胞（「現代」）は、「祖先」細胞の小さなグループに由来します

すべての細胞に見られるいくつかの複雑なタンパク質の類似性のおかげで証明できる結果であり、シトクロムはこれらのタンパク質の最良の例の1つです。これは、細菌と細菌の両方で構造と機能の点で「保存」されているためです。植物や動物で。

主な著者

M.シュライデン、T。シュヴァン、およびR.ヴィルコウは、今日私たちが知っているように、細胞理論の定式化における主人公でしたが、多くは、その決定的な確立に直接的または間接的に参加した科学者でした。

ロバート・フック（1635-1702）

ロバート・フックの肖像（出典：グスタフVH、ウィキメディア・コモンズ経由）

この善良な英国の科学者は、生物学の分野で発見しただけでなく、物理学や天文学にも興味を持っていました。

1665年に彼はロンドン王立協会に「拡大鏡によるミニチュア体の顕微鏡写真またはいくつかの生理学的説明」というタイトルの本を発表しました（英語のMicrographiaまたは拡大鏡によるミニチュア体のいくつかの生理学的説明から）。

この本では、フックは彼がコルクのシートで行った観察を強調しています。そこで彼は彼が「細胞」と呼んだ「細胞」に類似したユニットを識別しました。わずか30倍の倍率で、フックは他の植物や一部の動物の骨で同じパターンを観察しました。これは、生きている組織が同じ「孔」または「細胞」で構成されていることを示唆しています。

アントニファンレーウェンフック（1632-1723）

アントニファンレーウェンフックの肖像（出典：Jan Verkolje（1650-1693）via Wikimedia Commons）

オランダのロバート・フックと同じ時代、オランダ人のA.レーウェンフックは、彼の人生の一部を顕微鏡の製造とそれを通してのサンプルの観察に捧げました。彼は生きた細胞を示した最初の著者でした（フックはいくつかの木の樹皮といくつかの動物の骨から死んだ細胞だけを見ました）。

さらに、彼の顕微鏡の設計により、彼は細胞構造をより詳細に理解できるようになり、「動物」と呼ばれる多くの単細胞生物を発見しました。これは現在、単細胞の動物と植物の両方として知られています。

1674年、レーウェンフックは最初に自分の精液に含まれる赤血球と精子について説明しました。

マティアス・シュライデン（1804-1881）

マティアスシュライデンの肖像（出典：Fæ、Wikimedia Commons経由）

植物学の教授であるこのドイツの科学者は、植物組織での彼の観察に基づいて細胞理論を「定式化した」人でした。さらに、彼は細胞の起源に本当に興味があったので、植物組織の胚を使用する研究に専念しました。

シュライデンは、細胞が細胞内の小さな顆粒の塊から「de novo」を発達させ、それが「核」を形成し、その進行性増殖が新しい細胞になることをあえて提案した。

テオドール・シュヴァン（1810-1882）

Theodor Schwannの肖像（出典：Fæ、Wikimedia Commons経由）

このドイツの著者は、植物や動物を含むすべての生物の細胞理論を「一般化」することを担当しました。

シュワンは、さまざまな組織の有核細胞について説明しました：脊索および軟骨の細胞、ヒキガエルの幼虫、肝臓、腎臓、膵臓、唾液腺、およびブタの胚の結合組織。

彼の結果は、1838年に「自然と医学に関するフィールドノート」で報告されました。この著者は、神経細胞のプロセスを取り囲む膜の覆いについて最初に説明したので、神経科学にも重要な貢献をしました。

ロバート・ブラウン（1773-1858）

このスコットランドの植物学者および医師は、蘭の葉の顕微鏡観察のおかげで、核を生きた細胞の重要な部分として認識した最初の（1831年）です。ブラウンは、細胞の中心にある「単一の不透明な円形の乳輪」を表すために「核」という用語を作り出した人物でした。

ルドルフ・ヴィルコウ（1821-1902）

ルドルフ・ヴィルコウの肖像（出典：http://ihm.nlm.nih.gov/images/B25666ウィキメディア・コモンズ経由）

このドイツの医師と病理学者は、1855年に、すべての細胞は既存の細胞（omnis cellula e cellula）からのものであり、自然発生の可能性を排除するという考えを書面で発表するように依頼されました。

数年前に彼は次のように宣言しました：「それでも、生命の概念を表す生命の顕現の最も単純な形としての細胞は、有機的な一体性であり、不可分な生き物です」。

ルイ・パスツール（1822-1895）

Louis Pasteurの肖像（出典：Wikimedia Commons経由のPaul Nadar）

1850年代に彼が実施した実験のおかげで自然発生理論を断固として廃棄したのはこのフランスの微生物学者であり、単細胞生物の増殖は既存の生物から発生することを示した。

彼の確固たる信念は彼に実験手順を設計するように導き、それによって彼は「肉汁」が「グースネック」フラスコでそれを沸騰させることによって殺菌できることを実証しました。コンテナの底に到達します。

パスツールは、培養液が沸騰し、その後フラスコの首が壊れて空気に曝されたままにされた場合、最終的に汚染され、微生物汚染により曇った外観になることを示した。

カールベンダ（1857–1933）やカミロゴルジ（1843–1926）（とりわけ）のような他の著者が、真核細胞の内部構造の解明、およびそれらの主要なオルガネラとその機能についての重要な貢献をしたことに注意することが重要です。 。

参考文献

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