når det ses i sammenhæng med hans upublicerede skrifter og laboratorienotater, kan Schannanns forskning ses som”et sammenhængende og systematisk forskningsprogram”, hvor biologiske processer beskrives med hensyn til materielle objekter eller” agenter”, og årsagsafhængighederne mellem de kræfter, de udøver, og deres målbare effekter. Schannanns ID.om cellen som en grundlæggende, aktiv enhed kan derefter ses som grundlæggende for udviklingen af mikrobiologi som “en strengt lovlig videnskab”.,: 121-122
muskelvæv
Nogle af Schannanns tidligste arbejde i 1835 involverede muskelkontraktion, som han så som udgangspunkt for”introduktion af beregning til fysiologi”.: 122han udviklede og beskrev en eksperimentel metode til beregning af muskelkontraktionskraften ved at kontrollere og måle de andre involverede variabler. Hans måleteknik blev udviklet og brugt senere af Emil Du Bois-Reymond m. fl.Schannann ” s noter tyder på, at han håbede at opdage regelmæssigheder og love fysiologiske processer.,
Pepsin
i 1835 var der relativt lidt kendt om fordøjelsesprocesser. Williamilliam Prout havde rapporteret i 1824, at fordøjelsessafter fra dyr indeholdt saltsyre. Sch .ann indså, at andre stoffer i fordøjelsessafter også kunne hjælpe med at nedbryde mad. I begyndelsen af 1836 begyndte Sch .ann at studere fordøjelsesprocesser. Han konceptualiserede fordøjelsen som virkningen af et fysiologisk middel, som, skønt ikke umiddelbart synligt eller målbart, kunne karakteriseres eksperimentelt som et “ejendommeligt specifikt stof”.,: 124-125
til sidst fandt Sch .ann en .ymet pepsin, som han med succes isolerede fra maveforet og navngav i 1836. Schwann opfundet sit navn fra det græske ord πέψις pepsi, som betyder “fordøjelsen” (fra πέπτειν peptein at “fordøje”).Pepsin var det første en .ym, der blev isoleret fra animalsk væv.Han demonstrerede, at det kunne nedbryde albuminet fra æggehvide til peptoner.
endnu vigtigere skrev Sch .ann, ved at gennemføre sådanne analyser kunne man til sidst “forklare hele udviklingsprocessen i livet i alle organiserede organer.,”: 126 i løbet af det næste år studerede han både nedbrydning og åndedræt og konstruerede apparater, som han senere ville tilpasse til studiet af gær.128
gær, gæring og spontan generering
næste Sch .ann undersøgte gær og gæring. Hans arbejde med gær var uafhængig af arbejde udført af Charles Cagniard de la Tour og Friedrich Traugott K .t .ing, som alle offentliggjort arbejde i 1837. I 1836 havde Sch .ann udført adskillige forsøg på alkoholgæring., Kraftige mikroskoper gjorde det muligt for ham at observere gærceller i detaljer og erkende, at de var små organismer, hvis strukturer lignede planternes.
Sch .ann gik ud over andre, der simpelthen havde bemærket multiplikationen af gær under alkoholisk gæring, først ved at tildele gær rollen som en primær årsagsfaktor og derefter ved at hævde, at den var i live. Sch .ann brugte mikroskopet til at udføre en omhyggeligt planlagt række eksperimenter, der kontraindicerede to populære teorier om gæring i gær., Først kontrollerede han temperaturen af væske fra fermenterende øl i en lukket beholder i nærværelse af ilt. Når den var opvarmet, kunne væsken ikke længere fermentere. Denne modbevist Joseph Louis Gay-Lussac ” s spekulationer om, at ilt forårsagede gæring. Det antydede, at en slags mikroorganisme var nødvendig for, at processen kunne ske. Dernæst testede Sch .ann virkningerne af renset luft og urenset luft. Han steriliserede luften ved at føre den gennem opvarmede glaspærer. Fermentering forekom ikke i nærvær af renset luft., Det forekom i nærvær af urenset luft, hvilket tyder på, at noget i luften startede processen. Dette var stærkt bevis mod teorien om spontan generation, ideen om, at levende organismer kunne udvikle sig ud af ikke-levende stof.
Sch .ann havde vist, at gæringen krævede tilstedeværelsen af gær at starte, og stoppede, når gærene stoppede med at vokse.Han konkluderede, at sukker blev omdannet til alkohol som en del af en organisk biologisk proces baseret på virkningen af et levende stof, gæren., Han demonstrerede, at fermentering ikke var en uorganisk kemisk proces som sukkero .idation. Levende gær var nødvendig for reaktionen, der ville producere mere gær.
selvom Sch .ann var korrekt, var hans ideer foran de fleste af hans jævnaldrende. De var stærkt imod Justus von Liebig og Friedrich .hhler, som begge så hans vægt på betydningen af en levende organisme som støtte vitalisme. Liebig så derimod fermentering som en række rent kemiske begivenheder uden at involvere levende stof.,Ironisk nok, Sch .ann ” s arbejde blev senere set som værende et første skridt væk fra vitalisme.: 56-57 Sch .ann var den første af M .ller”s elever til at arbejde hen imod en fysisk-kemisk forklaring på livet. Schannann ” s opfattelse fremmet en konceptualisering af levende ting i form af de biologiske reaktioner af organisk kemi, mens Liebig forsøgt at reducere biologiske reaktioner på rent uorganisk kemi.
værdien af Schannann”s arbejde med gæring i sidste ende ville blive anerkendt af Louis Pasteur, ti år senere., Pasteur ville begynde sin fermentering forskning i 1857 ved at gentage og bekræfte Sch .ann ” s arbejde, acceptere, at gær var i LIVE, og derefter tage fermentering forskning yderligere. Pasteur, ikke Schwann, ville udfordring Liebig”s synspunkter i Liebig–Pasteur tvist.Set i bakspejlet, var kimen teori om Pasteur, samt dens antiseptiske applikationer af Lister, kan spores tilbage til Schwann”s indflydelse.
celleteori
i 1837 så Matthias Jakob Schleiden og erklærede, at nye planteceller dannede sig fra kernerne i gamle planteceller., Spisning med SCH .ann en dag tændte deres samtale kernerne i plante-og dyreceller. Sch .ann huskede at se lignende strukturer i cellerne i notochord (som Mllerller havde vist) og indså øjeblikkeligt vigtigheden af at forbinde de to fænomener. Ligheden blev straks bekræftet af begge observatører. I yderligere eksperimenter, Schwann undersøgt notochordal væv og brusk fra tudse larver, samt væv fra svin embryoner, der fastslår, at animalsk væv er opbygget af celler, som hver har en kerne.,
Sch .ann offentliggjort sine bemærkninger i 1838 i Neue notisen geb. nat.-heilk. Dette blev fulgt op i 1839 ved udgivelsen af hans bog Mikroskopische Untersuchungen über die Uebereinstimmung der i Struktur und dem Wachsthum der Thiere Pflanzen und (Mikroskopiske undersøgelser om lighed i struktur og vækst af dyr og planter). Det betragtes som et vartegn arbejde, grundlæggende for moderne biologi.
i det erklærede Sch .ann, at “alle levende ting er sammensat af celler og celleprodukter”., Han trak yderligere tre konklusioner om celler, som dannede hans celleteori eller celledoktrin. De to første var korrekte:
- cellen er enheden for struktur, fysiologi og organisation i levende ting.
- cellen bevarer en dobbelt eksistens som en særskilt enhed og en byggesten i opbygningen af organismer.
i 1860 ‘ erne var disse principper det accepterede grundlag for celleteori, der blev brugt til at beskrive den elementære anatomiske sammensætning af planter og dyr.
Schannann”s teori og observationer skabte et fundament for moderne histologi., Sch .ann hævdede, at “der er et universelt udviklingsprincip for de elementære dele af organismer, dog forskellige, og dette princip er dannelsen af celler.”Sch .ann støttede denne påstand ved at undersøge voksne dyrevæv og vise, at alle væv kunne klassificeres i form af fem typer stærkt differentierede cellulære væv.
- celler, der er uafhængig og adskilt, fx blodlegemer
- celler, der er uafhængige, men komprimeret sammen i lag, fx hud, negle, fjer
- celler, hvis tilslutning vægge har smeltede sammen, fx, brusk, knogler, og tand emalje
- aflange celler danner fibre, fx sener og ledbånd
- celler dannes ved fusion af vægge og hulrum, fx muskler, sener og nerver
Hans bemærkning om, at single-cellet æg i sidste ende bliver en komplet organisme, der er etableret én af de grundlæggende principper i embryologi.
Schannann”s tredje tese, der spekulerede på dannelsen af celler, blev senere modbevist. Sch .ann antog, at levende celler dannede sig på måder, der ligner dannelsen af krystaller., Biologer ville til sidst acceptere synspunktet fra patolog Rudolf Vircho., der populariserede ma .im omnis cellula e cellula—at hver celle stammer fra en anden celle—i 1857. Det epigram blev oprindeligt fremsat af François-Vincent Raspail i 1825, men Raspail”s skrifter blev upopulære, dels på grund af hans republikanske følelser. Der er ingen beviser for, at Sch .ann og Raspail var klar over hinandens arbejde.: 630-631
specialiserede celler
Sch .ann var især interesseret i nerve-og muskelvæv., Som en del af hans bestræbelser på at klassificere kropsvæv med hensyn til deres cellulære natur opdagede han cellerne, der omslutter nervefibrene, som nu kaldes Sch .ann-celler til hans ære. Hvordan de fede myelinskeder i perifere nerver blev dannet var et spørgsmål om debat, der ikke kunne besvares, før elektronmikroskopet blev opfundet. Alle aonsoner i det perifere nervesystem vides nu at være indpakket i Sch .ann-celler. Deres mekanismer fortsætter med at blive undersøgt.
Sch .ann opdagede også, at muskelvæv i den øvre spiserør var stribet., Han spekulerede i, at spiserørets muskulære karakter gjorde det muligt at fungere som et rør, der flytter mad mellem munden og maven.
Ved undersøgelse af tænder var Sch .ann den første til at bemærke “cylindriske celler” forbundet med både den indre overflade af emaljen og massen. Han identificerede også fibriller i dentinalrørene, som senere blev kendt som “Tomes”s fibre”. Han spekulerede på den mulige strukturelle og funktionelle betydning af rør og fibriller.,
metabolisme
i sine mikroskopiske undersøgelser introducerede Sch .ann udtrykket “metabolisme”, som han først brugte i den tyske adjektivform “metabolische” til at beskrive cellernes kemiske virkning. Franske tekster i 1860 ‘ erne begyndte at bruge le M .tabolisme. Metabolisme blev introduceret på engelsk af Michael Foster i sin lærebog om fysiologi i 1878.