Wprowadzenie do komórek

Zamknij oczy i wyobraź sobie ceglaną ścianę. Co jest podstawowym budulcem tej ściany? Pojedyncza cegła oczywiście. Tak jak ta ściana, twoje ciało zbudowane jest z podstawowego budulca, którym są komórki.

Na szczęście, Twoje komórki są dużo ciekawsze niż cegły (tak jak Ty, niewątpliwie jesteś dużo bardziej ciekawy niż ceglana ściana!). Cegły zazwyczaj mają kształt czworokątny, jak wszystkie inne cegły, podczas gdy komórki mogą mieć różnorodne kształty – okrągłe, czworokątne, wrzecionowate oraz gwiaździste. Cegły zazwyczaj pozostają na swoim miejscu, podczas gdy wiele typów komórek migruje radośnie z jednego miejsca do innego. Jeśli przekroisz cegłę na pół, będziesz miał dwie cegły, zaś kiedy przekroisz komórkę—co musi być nie lada wyczynem, zważywszy na to jak małe są—odkryjesz w środku piękną, wewnętrzną sieć wyspecjalizowanych struktur, które pomagają komórce w prawidłowym funkcjonowaniu. Tak, komórki są elementami budulcowymi ale najbardziej niezwykłymi na całym świecie!

Komórki wykazują wiele różnorodnych funkcji w Twoim ciele. Na przykład komórki nabłonkowe chronią zewnętrzną powierzchnię ciała jako elementy budujące skórę oraz okrywają narządy wewnętrzne i jamy ciała. Komórki kostne budują kości zapewniając wsparcie dla ciała. Komórki układu odpornościowego walczą z atakującymi organizm bakteriami. Krew oraz komórki krwi przenoszą substancje odżywcze oraz tlen po ciele usuwając dwutlenek węgla. Każdy rodzaj komórki odgrywa rolę we wzroście, rozwoju oraz codziennym podtrzymywaniu ciała.

Pomimo ich ogromnej różnorodności, komórki od wszystkich organizmów—nawet tak różnych jak ludzie, cebule i bakterie, pokazanych od lewej do prawej na obrazku poniżej—dzielą pewne podstawowe cechy. Dowiemy się o nich więcej w kolejnym artykule. Tutaj rzucimy okiem na teorię komórkową oraz na to jak odkryto istnienie komórek.

Może się to teraz wydawać oczywiste, że my i inne istoty żywe jesteśmy zbudowani z komórek. Jednak przed rokiem 1600 nie było to takie jasne, z prostej przyczyny – nikt nigdy wcześniej nie widział komórki osobiście z bliska. By rozróżnić pojedyncze komórki w kawałku tkanki lub pojedyncze bakterie w próbce płynu potrzebujemy mikroskopów o stosunkowo dużej mocy, narzędzi wykorzystywanych do powiększania obiektów zbyt małych do zobaczenia gołym okiem. W celu uzyskania większej ilości informacji o tym jak mikroskopy są wykorzystywane obecnie w biologii, sprawdź artykuł na temat mikroskopii.

Pierwszą osobą, która obserwowała komórki jako struktury pod mikroskopem był brytyjski naukowiec Robert Hook. W istocie był osobą, która nadała komórce jej imię. W jego książce Micrographia używał terminu komórka do określania struktur przypominających pudełka, które widział obserwując martwą tkankę korka z dębu korkowego przez mikroskop prosty${}^1$‍. Wybrał określenie komórka jako nazwę tego co zaobserwował, ponieważ zaobserwowane „pudełka” przypominały mu klasztorne cele, pojedyncze pokoje w których spali mnisi${}^2$‍.

Komórki, które obserwował Hook pochodziły jednak z tkanki, która była martwa i w rzeczywistości były jedynie ścianami komórek pozostałymi po śmierci żywych komórek. Pierwszą osobą, która obserwowała żywe, ruszające się komórki był Anton van Leeuwenhoek, Duński sklepikarz i rzemieślnik soczewek. W roku 1670, zainspirowany książką Hook’a zaczął tworzyć własne, mikroskopy o większej mocy${}^3$‍. Dzięki niemu, mógł obserwować żywe, jednokomórkowe organizmy- takie jak bakterie- i komórki spermy, które razem nazwał animalkulami.

Poza odkryciem, że komórki istnieją, trochą czasu zajęło naukowcom zorientowanie się, że nie były one tylko osobliwością ale raczej niezbędnymi blokami budującymi wszystkie rośliny, zwierzęta i inne istoty żywe. W rzeczywistości stało się to dopiero w 1830 roku kiedy to botanik Matthias Schleiden i zoolog Theodor Schwann wysunęli rewolucyjną ideę: wszystkie części roślin i zwierząt zbudowane są z komórek i komórki mogą być tworzone z innych komórek${}^4$‍.

Niemiecki naukowiec Rudolf Virchow dodał później do tej teorii stwierdzenie, że wszystkie komórki muszą pochodzić z innych komórek – a nie tylko niektóre i to w pewnych warunkach${}^5$‍. Jednak z czasem okazało się, że pomysł ten ukradł od polskiego naukowca Roberta Remaka${}^6$‍.

Idee wszystkich tych pierwszych myślicieli są podsumowane w nowoczesnej teorii komórkowej, która mówi, że:

Wszystko to wygląda logicznie i prosto ale możesz zacząć się zastanawiać: jeśli wszystkie komórki pochodzą od komórek potomnych, skąd wzięła się ta pierwsza komórka? Powrócimy do tego nurtującego tematu w późniejszych artykułach kiedy będziemy rozpatrywać pochodzenie życia.