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Was ist der Grundbestandteil aller Lebewesen und welche Eigenschaften besitzt er?
Der Grundbestandteil aller Lebewesen ist die Zelle. Sie ist die kleinste Bau- und Funktionseinheit und besitzt die Grundeigenschaften der lebenden Materie: Stoffwechsel, Vermehrung, Vererbung und Reizerscheinungen. Die Größe der Zellen liegt im Bereich von 0,01 mm und ihre Gestalt ist variabel (kugelförmig, plattenförmig, würfelförmig, spindelig oder faßerähnlich). Hauptsteuerungszentrale ist der Zellkern (Nucleus) mit den Erbinformationen. Das Zellplasma dient dem Stofftransport und der Speicherung. Mitochondrien sind für die Zellatmung zuständig, Vakuolen speichern Zellsaft, und Stärkekörner speichern Stoffe. Die Zellmembran bildet den äußeren Abschluss, während pflanzliche Zellen zusätzlich eine Zellwand und Chloroplasten besitzen.
Welche Rolle spielte die Entwicklung optischer Hilfsmittel für die Entwicklung der Zellen- und Gewebelehre?
Die Entwicklung der Zellen- und Gewebelehre war stark von der Entwicklung optischer Hilfsmittel abhängig. Das erste Mikroskop wurde um 1600 von Hans und Zacharias Janssen entwickelt, war aber im Auflösungsvermögen begrenzt. Anton van Leeuwenhoek verbesserte das Mikroskop und entdeckte um 1680 einzellige Tiere, Spermazellen, rote Blutkörperchen und Bakterien. Robert Hooke beschrieb 1665 in Flaschenkork eine zelluläre Struktur und prägte den Begriff "cells".
Welche wichtigen Entdeckungen und Erkenntnisse zur Zellenlehre gab es im 17. und 18. Jahrhundert?
Marcello Malpighi (1675-79) und Nehemia Grew (1671-82) beschrieben den Aufbau pflanzlicher Zellen. Ab dem 18. Jahrhundert konzentrierte sich das Interesse auf den Zellinhalt: Corti (1774) beobachtete Bewegungen im Zellinneren, Robert Brown (1831) entdeckte den Zellkern, und J.E. Purkinje (1839) benannte das Zellinnere als Protoplasma.
Wer sind die Begründer der Schleiden-Schwannschen Zelltheorie und was besagt diese?
Theodor Schwann und Matthias Jacob Schleiden (1838) wiesen die Beteiligung des Zellkerns an der Zellteilung nach und begründeten die Zelltheorie. Diese besagt: Alle Lebewesen sind aus Zellen und ihren Produkten aufgebaut; alle Zellen stimmen in den Grundzügen ihres Baues überein; die Leistungen der Lebewesen sind das Ergebnis der Leistungen ihrer Zellen; Zellen entstehen nur aus bereits vorhandenen Zellen.
Welche weiteren wichtigen Erkenntnisse zur Zellenlehre folgten im 19. Jahrhundert?
Rudolf Virchow (1855) stellte fest, dass Zellen nur aus Zellen entstehen ("omnis cellula e cellula"). Friedrich Miescher (1869/71) entdeckte die Nukleinsäuren. Neue Fixierungs- und Färbemethoden führten zu Theorien über die Protoplasmastruktur (Frommann, Flemming). R. Altmann und C. Benda erforschten die Mitochondrien. 1903/04 wurde die Chromosomentheorie der Vererbung erläutert und die Cytogenetik begründet (Sutton, Boveri, Correns).
Welche Bedeutung hatte die Entwicklung des Elektronenmikroskops für die Zellbiologie?
1931 entwickelten Knoll und Ruska das Elektronenmikroskop, das die Auflösung auf 0,3 nm erhöhte und die Feinstruktur der Zellen untersuchte. Dies führte zu einer rasanten Entwicklung der Biochemie und Molekularbiologie. Das Lichtmikroskop behielt aber aufgrund seiner Vielseitigkeit und einfachen Bedienung seine Bedeutung.
Wer waren wichtige Persönlichkeiten der Zytobiologie und welche Leistungen sind ihnen zuzuschreiben?
Robert Hooke (1635-1703): Englischer Naturforscher, formulierte das Hookesche Gesetz, erklärte den Schmelzpunkt des Wassers und beschrieb Zellen als "little boxes". Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723): Niederländischer Naturforscher, entdeckte mit selbstgebauten Mikroskopen einzellige Tiere und Bakterien. Theodor Schwann (1810-1882): Botaniker und Zytobiologe, wies nach, dass tierische Organismen aus Zellen aufgebaut sind.
Welche Quellen wurden für diesen Text verwendet?
Linder-Biologie; "Zellbiologie" von Haus Kleinig/Peter Sitte; "Klassische Schriften zur Zellenlehre" von Wilhelm Ostwald
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Bevor ich einen Überblick zur Geschichte der Zellenlehre gebe, möchte ich erst einmal den Aufbau der Zelle erläutern.
Die Zelle ist der Grundbestandteil aller Lebewesen. Sie ist die kleinste Bau- und Funktionseinheit der Lebewesen und besitzt als solche die Grundeigenschaften der lebenden Materie: Stoffwechsel, Vermehrung, Vererbung und Reizerscheinungen. Die Größe der Zellen liegt im Bereich von 0,01 mm. Dabei kann ihre Gestalt oft recht unterschiedlich ausfallen. Die Zellen können kugelig, plattenförmig, würfelförmig, spindelig oder faßerähnlich aussehen. Die Hauptsteuerungszentrale der Zelle ist der Zellkern (Nucleus). Er enthält wichtige Erbinformationen. Das Zellplasma füllt die Zelle aus und dient dem Stofftransport, sowie der Stoffspeicherung. In dem Zellplasma befinden sich Mitochondrien, die für Zellatmung zuständig sind; Vakuolen, die für die Speicherung des Zellsaftes gebraucht werden und Stärkekörner, die ebenfalls Stoffe speichern können. Das Zellmembran hält die Zelle zusammen; es bildet den Äußeren Abschluß der Zelle. Die pflanzlichen Zellen besitzen außerdem noch eine Zellwand, die eine Schutzfunktion übernimmt, und Chloroplasten, die Licht in chemische Energie umwandeln können.
Die historische Entwicklung der Zellen- und Gewebelehren ist naturgemäß in entscheidendem Maße von der Entwicklung optischer Hilfsmittel abhängig. Das erste Mikroskop wurde um 1600 von Hans und Zacharias Janssen in Holland entwickelt. Doch dieses Mikroskop war in Hinblick auf sein Auflösungsvermögen guten, einfachen Linsen unterlegen gewesen. Die Herstellung einer Linse mit einer ausreichenden Vergrößerung, um Zellen damit erkennen zu können, gelang erstmals Anton van Leeuwenhoek aus Holland. Er erkannte damit um 1680 einzellige Tiere, Spermazellen, rote Blutkörperchen und im Zahnbelag sogar Bakterien. Auch Robert Hooke war ein bekannter Zellbiologe. Er entdeckte schon 1665 zufällig in Flaschenkork eine zelluläre Struktur und beschrieb sie als ,,cells", da er bemerkte, daß sich pflanzliche Körper aus winzig kleinen Räumen aufbauen.
Als nächstes beschrieb Marcello Molpighi 1675-79 und Nehemia Grew 1671-82 den Aufbau der pflanzlichen Zellen. Das Interesse der Naturforscher richtete sich ab dem 18.Jh. mehr auf den Zellinhalt, was folgende Beobachtungen beweisen: 1774 der Nachweis von Bewegungserscheinungen im Zellinneren durch Corti, 1831 die Entdeckung des Zellkerns durch den englischen Botaniker Robert Brown und 1839 die Benennung des Zellinneren als Protoplasma durch J.E.Purkinje.
Theodor Schwann und Matthias Jacob Schleiden konnten 1838 die Beteiligung des Zellkerns an der Zellteilung nachweisen und wurden somit die Begründer der Schleiden- Schwannschen- Zelltheorie. Erst um 1840 wies Matthias Schleiden für pflanzliche und Theodor Schwann für tierische Objekte nach, daß alle Organismen aus Zellen aufgebaut sind und daß nicht die Wände, die zuerst entdeckt wurden, sondern der Zellkörper Träger des Lebens sind. Damit war die Zellenlehre begründet. Die Zellenlehre besagt: ,,_Alle Lebewesen
- so verschieden sie auch sein mögen - sind aus Zellen und ihren Produkten aufgebaut _Alle Zellen stimmen in den Grundzügen ihres Baues überein _Die Leistungen der Lebewesen sind das Ergebnis der Leistungen ihrer Zellen _Zellen bestehen nur aus bereits vorhandenen Zellen."
Im Jahre 1855 erkannte Rudolf Virchow, daß Zellen nur aus Zellen entstehen (omnis cellula e cellula). Damit war die Bedeutung der Zelle als kleinste, lebensfähige Einheit erkannt. 1869/71 entdeckte Friedrich Miescher die Nuckleinsäuren.
Die Einführung von Fixierungs- und Färbemethoden in die Mikrobiologie ermöglichten Ende des 19.Jh. weitere Einblicke in die Bauweise der Zellen und führten zu verschiedenen Theorien über die Protoplasmastruktur. So vertrat Frommann 1865/1867 eine Gerüst- oder Netztheorie, während Flemming 1882 zwischen Filarmasse und Interfilarmasse unterschied. Ab 1890 erforschten R.Altmann und C.Benda mit Hilfe geeigneter Fixierungs- und Färbungsverfahren die Mitochondrien. Ein weiteres wichtiges Ereignis war 1903/04 die Erläuterung der Chromosomentheorie der Vererbung und die Begründung der Cytogenetik durch W.S.Sutton, T.Boveri und Correns.
1931 entwickelte M.Knoll und E.Ruska in Berlin ein Mikroskop, das Elektronenstrahlen zur Auflösung von Strukturen verwendete. Dadurch wurde der Vergrößerungsbereich auf 0,3nm erhöht und der Feinau der Zellen konnte nun untersucht werden. Mit dieser Entdeckung war auch eine schnelle Entwicklung der Biochemie und der Molekularbiologie verbunden. Trotz dieses Elektronenmikroskops hat das Lichtmikroskop, das zu den wichtigsten Hilfsmitteln der Zellbiologie gehört, nicht an Bedeutung verloren, da es vielseitige Anwendungsmöglichkeiten hat und einfach zu bedienen ist.
Bekannte Zytobiologen
Robert Hookewurde am 18.7.1635 in Freshwater geboren und starb am 3.3.1703 in London. Er war ein englischer Naturforcher, der das nach ihm benannte Gesetzüber die elastische Dehnung formulierte, den Schmelzpunkt des Wassers für 0°erklärte und die ,,little boxes" als ,,cells" bezeichnette.
Antonie van Leeuwenhoeklebte von 1632 bis 1723 und war ein niederländischer Naturforscher. Er entdeckte mit Hilfe von selbstgebauten Mikroskopen einzellige Tiere und Bakterien.
Theodor Schwanngebar am 7.12.1810 und lebte bis zum 14.1.1882. Er war ein Botaniker und Zytobiologe. Er wies für tierische Objekte nach, daßsie aus Zellen aufgebaut sind.
Quellen:Linder- Biologie; ,,Zellbiologie" von Haus Kleinig/Peter Sitte; ,,Klassische Schriften zur Zellenlehre" von Wilhelm Ostwald
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- Mathias Lamm (Author), 2000, Überblick zur Geschichte der Zellenlehre, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/97352
