Při pohledu v souvislosti s jeho nepublikované spisy a laboratorní poznámky, Schwannovy“s výzkumem může být viděn jako „ucelený a systematický výzkum programmme“, v nichž se biologické procesy jsou popsány, pokud jde o hmotné objekty nebo „agentů“, a kauzální závislosti mezi síly, které se vyvíjejí, a jejich měřitelných účinků. Schwannovy“s myšlenkou buňku jako základní, aktivní jednotka pak může být viděno jako základní k rozvoji mikrobiologie jako „přísně legální vědy“.,:121-122
Svalová tkáň
Některé z Schwannovy“s nejbližší práce v roce 1835 zapojené svalové kontrakce, které on viděl jako výchozí bod pro „zavedení výpočtu fyziologii“.: 122vyvinul a popsal experimentální metodu pro výpočet kontrakční síly svalu kontrolou a měřením dalších zúčastněných proměnných. Jeho měřicí technika byla vyvinuta a používána později Emilem du Bois-Reymondem a dalšími.Schwann poznámky naznačují, že doufal, že objevit zákonitosti a zákony fyziologických procesů.,
Pepsin
v roce 1835 bylo o trávicích procesech známo poměrně málo. William Prout v roce 1824 oznámil, že trávicí šťávy zvířat obsahují kyselinu chlorovodíkovou. Schwann si uvědomil, že jiné látky v trávicích šťávách mohou také pomoci rozbít jídlo. Na začátku roku 1836 začal Schwann studovat trávicí procesy. Pojal trávení jako působení fyziologického činidla, které, i když ne okamžitě viditelné nebo měřitelné, lze experimentálně charakterizovat jako „zvláštní specifickou látku“.,: 124-125
nakonec Schwann našel enzym pepsin, který úspěšně izoloval od žaludeční výstelky a pojmenoval v roce 1836. Schwann vytvořil své jméno z řeckého slova πέψις pepsis, což znamená “ trávení „(od πέπτειν peptein“strávit“).Pepsin byl prvním enzymem, který byl izolován z živočišné tkáně.Prokázal, že by mohl rozložit albumin z vaječného bílku na peptony.
ještě důležitější je, že Schwann napsal, že provedením takových analýz by člověk mohl nakonec “ vysvětlit celý vývojový proces života ve všech organizovaných tělech.,“: 126 během příštího roku studoval rozklad i dýchání a konstruoval přístroje, které by se později přizpůsobil studiu kvasinek.: 128
kvasinky, fermentace a spontánní generace
Další Schwann studoval kvasinky a kvašení. Jeho práce na kvasinky byla nezávislá na práci, kterou Charles Cagniard de la Tour a Friedrich Traugott Kützing, z nichž všechny publikované práce v roce 1837. Do roku 1836 provedl Schwann četné experimenty na fermentaci alkoholu., Výkonné mikroskopy mu umožnily podrobně pozorovat kvasinkové buňky a rozpoznat, že se jedná o malé organismy, jejichž struktury se podobaly strukturám rostlin.
Schwann šel za jiné, kteří jednoduše zaznamenali množení kvasinek během alkoholového kvašení, nejprve přiřazením kvasinek roli primárního kauzálního faktoru a poté tvrzením, že je naživu. Schwann použil mikroskop k provedení pečlivě plánované série experimentů, které kontraindikovaly dvě populární teorie fermentace v kvasinkách., Nejprve řídil teplotu tekutiny z kvašení piva v uzavřené nádobě za přítomnosti kyslíku. Po zahřátí se kapalina již nemohla kvasit. To vyvrátil Joseph Louis Gay-Lussac spekulace, že kyslík způsobil kvašení. Navrhl, že nějaký mikroorganismus je nezbytný pro to, aby se tento proces stal. Dále Schwann testoval účinky vyčištěného vzduchu a nevyčištěného vzduchu. Sterilizoval vzduch tím, že ho prošel vyhřívanými skleněnými žárovkami. Fermentace se nevyskytovala v přítomnosti vyčištěného vzduchu., To se vyskytují v přítomnosti nečištěného vzduchu, což naznačuje, že něco ve vzduchu, začal proces. To byl silný důkaz proti teorii spontánní generace, myšlence, že živé organismy by se mohly vyvinout z neživé hmoty.
Schwann prokázal, že kvašení vyžadovalo zahájení přítomnosti kvasinek a zastavilo se, když kvasinky přestaly růst.Dospěl k závěru, že cukr byl přeměněn na alkohol jako součást organického biologického procesu založeného na působení živé látky, kvasinek., Prokázal, že fermentace není anorganický chemický proces, jako je oxidace cukru. Živé kvasinky byly nezbytné pro reakci, která by produkovala více kvasinek.
přestože měl Schwann pravdu, jeho myšlenky byly před většinou jeho vrstevníků. Byli silně proti Justus von Liebig a Friedrich Wöhler, oba koho viděl, že jeho důraz na význam živého organismu, jako podpora vitalism. Liebig naproti tomu viděl fermentaci jako řadu čistě chemických událostí, aniž by zahrnoval živou hmotu.,Ironicky, Schwannova práce byla později vnímána jako první krok od vitalismu.: 56-57 Schwann byl první z Müllerových žáků pracovat na fyzikálně-chemické vysvětlení života. Schwannovy“s ohledem podporoval a konceptualizace živých organismů z hlediska biologického reakce organické chemie, zatímco Liebig o snížení biologické reakce na čistě anorganické chemie.
hodnota Schwannovy práce na fermentaci by nakonec uznala Louis Pasteur, o deset let později., Pasteur by začal svůj fermentační výzkum v roce 1857 opakováním a potvrzením Schwann ‚ s prací, akceptovat, že kvasinky byly naživu, a pak se fermentace výzkum dále. Pasteur, není Schwann, by napadnout Liebig názory v Liebig-Pasteur dispute.In retrospect, teorie zárodků Pasteur, stejně jako jeho antiseptické aplikace Lister, lze vysledovat na schwannův vliv.
teorie buněk
v roce 1837 Matthias Jakob Schleiden viděl a uvedl, že nové rostlinné buňky vytvořené z jader starých rostlinných buněk., Jednoho dne se jejich rozhovor obrátil na jádra rostlinných a živočišných buněk. Schwann si vzpomněl, že viděl podobné struktury v buňkách notochordu (jak ukázal Müller) a okamžitě si uvědomil důležitost propojení obou jevů. Podobnost byla bezodkladně potvrzena oběma pozorovateli. V další experimenty, Schwannovy zkoumal notochordal tkáně a chrupavky z ropucha larvy, stejně jako tkání z prasečích embryí, kterým se stanoví, že živočišné tkáně se skládají z buněk, z nichž každý má jádro.,
Schwann publikoval svá pozorování v roce 1838 V Neue notisen geb. adresa.- heilk. Toto bylo následováno v roce 1839 vydání jeho knihy Mikroskopische Untersuchungen über die Uebereinstimmung in der Struktur und dem Wachsthum der Thiere und Pflanzen (Mikroskopické vyšetření na podobnosti ve struktuře a růstu živočichů a rostlin). To je považováno za mezník práce, základ pro moderní biologii.
v něm Schwann prohlásil, že „všechny živé věci jsou složeny z buněk a buněčných produktů“., Vyvodil další tři závěry o buňkách, které tvořily jeho buněčnou teorii nebo buněčnou doktrínu. První dva byly správné:
- buňka je jednotkou struktury, fyziologie a organizace v živých věcech.
- buňka si zachovává dvojí existenci jako zřetelná entita a stavební blok při konstrukci organismů.
V roce 1860, tyto principy byly přijaty základ buněčné teorie, který se používá k popisu základní anatomické složení rostlin a živočichů.
Schwannova teorie a pozorování vytvořily základ pro moderní histologii., Schwannovy tvrdil, že „neexistuje jeden univerzální princip vývoje pro základní částí organismů, však jiný, a tento princip je tvorba buněk.“Schwann toto tvrzení podpořil zkoumáním dospělých zvířecích tkání a prokázáním, že všechny tkáně mohou být klasifikovány z hlediska pěti typů vysoce diferencovaných buněčných tkání.
- buňky, které jsou nezávislé a samostatné, např. krevní buňky
- buňky, které jsou nezávislé, ale zhutní společně ve vrstvách, např. kůže, nehtů, peří
- buňky, jejichž připojení stěny spojí, např., chrupavky, kosti a zubní sklovinu
- protáhlé buňky, které tvoří vlákna, např. šlach a vazů
- buňky tvoří splynutí stěny a dutiny, např. svalů, šlach a nervů
Jeho pozorování, že jednobuněčné vajíčko se nakonec stává kompletní organismus, se sídlem jedním ze základních principů embryologie.
Schwannův třetí princip, spekulující o tvorbě buněk, byl později vyvrácen. Schwann předpokládal, že živé buňky se vytvářejí podobně jako tvorba krystalů., Biologové by nakonec přijmout názor patolog Rudolf Virchow, který popularizoval maxim Omnis cellula e cellula—každá buňka vzniká z jiné buňky—v roce 1857. Epigram byl původně předložen François-Vincent Raspail v 1825, ale Raspail spisy byly nepopulární, částečně kvůli jeho republikánské nálady. Neexistují žádné důkazy, které by naznačovaly, že Schwann a Raspail si byli vědomi své práce.: 630-631
specializované buňky
Schwann se zajímal zejména o nervové a svalové tkáně., V rámci svého úsilí o klasifikaci tělesných tkání z hlediska jejich buněčné povahy objevil buňky, které obepínají nervová vlákna, která se nyní na jeho počest nazývají Schwannovy buňky. Jak byly vytvořeny mastné myelinové pláště periferních nervů, bylo otázkou debaty, na kterou nebylo možné odpovědět, dokud nebyl vynalezen elektronový mikroskop. Je známo, že všechny axony v periferním nervovém systému jsou zabaleny do Schwannových buněk. Jejich mechanismy jsou i nadále studovány.
Schwann také zjistil, že svalová tkáň v horním jícnu byla pruhovaná., Spekuloval, že svalová povaha jícnu mu umožnila působit jako trubka, pohybující se jídlo mezi ústy a žaludkem.
Při zkoumání zuby, Schwannovy byl první oznámení „válcové články“ připojen k vnitřní povrch skloviny a buničiny. On také identifikoval fibrily v dentinálních trubkách, který později se stal známý jako „Tomes“s vlákny“. Spekuloval o možném strukturálním a funkčním významu trubek a fibril.,
Metabolismu
V jeho Mikroskopické výzkumy, Schwannovy zaveden pojem „metabolismus“, který byl poprvé použit v německé adjectival formě „metabolische“ k popisu chemické reakce buněk. Francouzské texty v roce 1860 začaly používat le métabolisme. Metabolismus byl představen do angličtiny Michaelem Fosterem ve své učebnici fyziologie v roce 1878.