i citologia | enciclopèdia.cat

☰ Navegació pels sumaris

Gran enciclopèdia catalana

citologia

substantiu femeníf
Biologia i ecologia

Sumari de l’article

biologia biol
Branca de la biologia que estudia l’estructura i la funció de la cèl·lula.

Els desenvolupaments en citologia

El desenvolupament de la citologia ha estat íntimament lligat al procés de la teoria cel·lular i als avenços tècnics dels mitjans d’observació (microscopi). L’any 1625, F. Cesi i Francesco Stelluti (1577 — ~1651) publicaren Apiarium, primera obra coneguda d’objectes examinats al microscopi. Més tard, el 1665, l’anglès Robert Hooke (1635-1703) edità la seva Micrographia, on feu la primera descripció de les cèl·lules vegetals. La cèl·lula rebé noms diversos (utricle, vesícula, sàcul), fins que, des del començament del segle XIX, fou popularitzat el nom actual.

Albrech von Haller (1708-77) descriví (1757) per primera vegada la fibra, i d’aquesta idea de Haller nasqué la de teixits que Marie-François-Xavier Bichat (1771-1802) estudià magistralment. Jakob Paul Moldenhawer (1766-1827), macerant òrgans vegetals, aïllà (1812) les cèl·lules i demostrà que cadascuna té paret pròpia i no és, com hom pensava fins aleshores, una cavitat en el si d’una massa homogènia. Amb el descobriment del nucli (1831) per Robert Brown (1773-1858) i el del nuclèol (1836) per Gabriel Gustav Valentin (1810-83), ja observats tots dos (1780) per Felice Fontana (1720-1805), el qual no en copsà el significat, s’inicià l’estudi del contingut cel·lular. Fins aquell moment els estudis sobre la cèl·lula havien estat sobretot fets per botànics, tot i que ja Kaspar Friedrich Wolff (1733-94) proposà (1774) una teoria vesicular dels òrgans vegetals i animals i que foren les idees de Pierre-Jean-François Turpin (1775-1840) —en el sentit que la cèl·lula és l’element fonamental de tots els éssers vius, i amb autonomia pròpia (1826)— les que serviren de base als alemanys Matthias Jacob Schleiden (1804-81) i Theodor Schuwann (1810-82) per a elaborar la teoria cel·lular. El botànic Schleiden publicà (1838) dues memòries sobre la teoria cel·lular dels vegetals. El zoòleg Schuwann, en la seva obra Microscopische Untersuchungen über die Übereinstimmung in der Struktur und dem Wachstum der Tiere und der Pflanzen (‘Recerques microscòpiques sobre la concordança en l’estructura i el creixement dels animals i les plantes’, 1839), demostrà clarament que la cèl·lula havia d’ésser considerada la unitat fonamental de la matèria vivent. Jan Evangelista Purkinje (1787-1869) feu (1840) un acurat estudi crític d’aquesta obra i el completà amb observacions originals. Hugo von Mohl (1805-72) trobà (1846) dins les cèl·lules vegetals una substància semblant al sarcoda, que Félix Dujardin (1801-60) havia trobat (1835) en els protozous, i l’anomenà protoplasma; Ferdinand Julius Cohn (1828-98) afirmà (1850) que el sarcoda i el protoplasma eren la mateixa cosa, i, finalment, Robert Remak (1815-65) imposà (1855) la noció moderna de protoplasma. A partir de Robert Remak, que fou el primer a constatar (1852) que els teixits formats de nou ho eren a causa de la divisió de les cèl·lules, i sobretot de Rudolph Virchow (1821-1902), que formulà (1855) el famós principi omnis cellula e cellula, restà palesa la importància del nucli en la divisió cel·lular, tant, que Eduard Strasburger (1844-1912) estengué (1879) el principi de Virchow al nucli: omnis nucleus e nucleo.

Durant la segona meitat del segle XIX els descobriments a l’interior del nucli se succeïren. Walther Flemming (1843-1905) confirmà (1876-80) el descobriment del reticle nuclear, efectuat l’any 1865 per Carl Fromman (1831-92). El mateix Flemming descriví (1880) la mitosi. Heinrich Wilhelm Waldeyer-Hartz (1836-1921) donà nom als cromosomes (1888), i Edmund Beecher Wilson (1856- 1939) anomenà cromòmers (1896) els granets de cromatina dels cromosomes, que Strasburger i Karl Müller (1818-99) ja havien vist. Flemming i Jean-Louis-Léon Guignard (1852-1928), cadascun pel seu compte, verificaren (1883) el desdoblament dels cromosomes durant la mitosi, i, a partir d’això, Eduard van Beneden (1846-1910) en demostrà (1889) la migració polar. Aquesta segona part del segle XIX es caracteritza també per l’increment d’estudis sobre els orgànuls citoplasmàtics. Flemming veié (1875) el centre cel·lular per primera vegada en cèl·lules animals, i Erwin F. Smith(1854-1927) el trobà (1886) en cèl·lules vegetals. Benda descobrí (1897) els mitocondris. Els plastidis foren descoberts (1882) per Andreas Franz Wilhelm Schimper (1856-1901), i posteriorment foren anomenats plasts per Strasburger. L’estudi dels vacúols fou emprès (1824) per Henri Dutrochet i continuat (1835-85) per Dujardin, per von Mohl, que en feu la primera descripció correcta, per Julius von Sachs (1832-97) i, sobretot, per Hugo de Vries (1848-1935) i Wilhelm Pfeffer (1845-1920), els quals remarcaren el paper essencial dels vacúols en els fenòmens osmòtics. Camillo Golgi (1843-1926) descobrí (1885) el complex que porta el seu nom. El segle XX comporta el desenvolupament de noves tècniques citològiques i de nous mitjans d’observació i recerca (microscòpia electrònica, ultracentrifugació, autoradiografia, etc.) que ajuden a completar l’estudi morfològic i a iniciar-ne el fisiològic. Els avenços efectuats en la ultraestructura de la cèl·lula són aclaparadors. Així, cal recordar els estudis (1945) sobre l’ergastoplasma, anomenat reticle endoplasmàtic, per Keith Roberts Porter (1912-77), A.Claude i Fullam, treballs que foren perfeccionats més tard (1956) per George Emil Palade (nascut el 1912), i unes estructures semblants a aquesta foren trobades també (1957) en els vegetals per Emil Heitz (1892-1965) i, independentment, per Roger Buvat (1914-2001) i N. Carasso; els descobriments sobre la ultraestructura de les membranes cel·lulars, efectuats (a partir del 1955) per James David Roberston (nascut el 1922), Porter, Palade, Sanford Louis Palay (nascut el 1918), Fritjof Stig Sjöstrand (nascut el 1912) i Humberto Fernández-Morán (1924-99); les investigacions sobre el complex de Golgi, portades a terme (del 1950 ençà) per J. Dalton, F. Haguenau i W. Bernhard i continuades (1955) per Pierre-Paul Grassé (1895-1985) i col·laboradors; la troballa de dictiosomes en cèl·lules vegetals, feta (1956) per Roger Buvat, i les recerques (1960) sobre aquest punt i la ultraestructura del centre cel·lular, a càrrec de Marcel-Claude Bessis (1917-94); les investigacions sobre l’estructura dels mitocondris, acomplertes per diferents investigacions entre el 1956 i el 1962; el descobriment i l’estudi (1959) dels lisosomes per Alex Benjamin Novikoff (1913-87), H. Beaufay i Christian René de Duve (nascut el 1917); les investigacions (1932-37) de Doutreligne i de Heitz, que confirmen per primera vegada l’estructura en grana dels cloroplasts, comprovada més tard (1947-62) amb el microscopi electrònic per Sam Granick (nascut el 1909) i d’altres investigadors; els treballs sobre els poliribosomes i llur funció en la proteosíntesi, efectuats (1963) per Alexandre Rich (nascut el 1924); l’estudi dels mecanismes de la mitosi dut a terme (1960-61) per Daniel Mazia (1912-96); la determinació de l’estructura de l’ADN cromosòmic feta (1953) per Francis Haray Compton Crick (nascut el 1916) i James Dewey Watson (nascut el 1928), i completada (1958) per James Herbert Taylor (nascut el 1916); i la síntesi d’ARN efectuada (1955) per Marianne Grumberg-Manago i Severo Ochoa (1905-93).

Els darrers desenvolupaments en citologia

Els darrers anys, el perfeccionament de determinades tècniques d’observació microscòpica, la descoberta de nous fluorocroms i el seu lligam amb anticossos obtinguts a partir de processos immunològics provocats, ha permès de visualitzar els antígens de membrana, amb la qual cosa ha estat possible de conèixer més profundament la morfologia cel·lular i a la vegada la seva funció. Els anticossos del tipus antitubulines han fet possible l’observació per microscòpia de fluorescència de la complexa xarxa de microtúbuls i microfilaments, que constitueixen el citoesquelet, sospitat bé que no amb el desenvolupament que aconsegueix en la major part dels models cel·lulars. La immunofluorescència és un mètode cada vegada més emprat, ja que els fixadors habitualment utilitzats per a l’estudi amb el microscopi electrònic desestabilitzen els microtúbuls i molts dels microfilaments de les cèl·lules. Els microtúbuls, descrits el 1963, han estat un motiu preferent d’estudi pel que fa referència a llur gènesi i a la seva destrucció. Arran del disseny farmacològic de composts lisosomàtrops hom ha emprès molts treballs citoquímics sobre els lisosomes, i més d’una trentena de malalties tesaurismòtiques han estat descrites. Cal esmentar també els treballs sobre els peroxisomes i sobre la seva relació amb els nivells de colesterol. La tècnica de la criofractura ha permès de comprovar i descriure nous components del plasmalemma i evidenciar partícules que confirmen el model infraestructural de membrana proposat per Singer i Nicholson (1971). Els contactes cel·lulars, els porus de l’embolcall nuclear i els de les làmines anellades, han estat estudiats en diversos models cel·lulars de múltiples espècies. La infraestructura dels tilacoides dels cloroplasts ha revelat una composició granular molt més complexa que hom no suposava. Hom pot acoblar al microscopi electrònic de transmissió així com al microscopi electrònic d’escombratge un sistema de tipus EDAX (anàlisi per a l’emissió de raigs X difractats) que permet l’estudi qualitatiu i quantitatiu d’estructures cel·lulars amb contingut inorgànic que es poden presentar en algunes cèl·lules normals i patològiques (litiasi). Tècniques especials per a l’estudi de la cromatina han permès d’observar com la fibra de 2nm presenta periòdicament unes formacions en rosari o “collaret de perles”, en què cada element és el nucleosoma que s’interpreta com el lloc on es troben les quatre histones. La universalitat dels nucleosomes ha estat comprovada no solament en el cromosoma bacterià, sinó també en la cromatina de molts tipus eucariotes.

Col·laboració: 
MEsM
Llegir més...