publikálatlan írásai és laboratóriumi jegyzetei összefüggésében a Schwann-kutatás “koherens és szisztematikus kutatási programmme” – nek tekinthető, amelyben a biológiai folyamatokat anyagi tárgyak vagy “ügynökök”, valamint az általuk kifejtett erők közötti okozati függőségek, valamint mérhető hatásaik írják le. Schwann elképzelése a sejt, mint egy alapvető, aktív egység akkor lehet tekinteni, mint alapvető fontosságú, hogy a fejlesztés a mikrobiológia, mint “szigorúan jogszerű tudomány”.,: 121-122
izomszövet
néhány Schwann legkorábbi munka 1835-ben részt izomösszehúzódás, amely látta, mint a kiindulási pont a “bevezetése számítás fiziológia”.:122ő kifejlesztett és leírt egy kísérleti módszert az izom összehúzódási erejének kiszámítására, a többi érintett változó szabályozásával és mérésével. Mérési technikáját később Emil du Bois-Reymond és társai fejlesztették ki és alkalmazták.Schwann megjegyzései arra utalnak, hogy remélte, hogy felfedezi a fiziológiai folyamatok szabályszerűségeit és törvényeit.,
pepszin
1835-ben viszonylag keveset tudtak az emésztési folyamatokról. William Prout 1824-ben számolt be arról, hogy az állatok emésztőlevei sósavat tartalmaznak. Schwann rájött, hogy az emésztőnedvek más anyagai is segíthetnek az élelmiszerek lebontásában. 1836 elején Schwann elkezdte tanulmányozni az emésztési folyamatokat. Az emésztést fiziológiás szer hatásaként fogalmazta meg, amely bár nem azonnal látható vagy mérhető, kísérletileg “sajátos specifikus anyagként”jellemezhető.,: 124-125
végül Schwann megtalálta a pepszin enzimet, amelyet sikeresen izolált a gyomor béléséből, és 1836-ban elnevezte. Schwann a görög πέψις pepsis szóból alkotta a nevét, ami azt jelenti, hogy “emésztés” (πέπτειν peptein “megemészteni”).A pepszin volt az első enzim, amelyet izoláltak az állati szövetekből.Bebizonyította, hogy képes lebontani az albumint a tojásfehérjéből peptonokká.
még ennél is fontosabb, Schwann írta, az ilyen elemzések elvégzésével végül ” megmagyarázhatjuk az élet egész fejlődési folyamatát minden szervezett testben.,”: 126 A következő évben mind a bomlást, mind a légzést tanulmányozta, olyan berendezést építve, amelyet később adaptál az élesztő tanulmányozásához.: 128
élesztő, fermentáció és spontán generáció
Next Schwann élesztőt és fermentációt tanulmányozott. Az élesztővel kapcsolatos munkája független volt Charles Cagniard de la Tour és Friedrich Traugott Kützing munkáitól, akik mind 1837-ben jelentek meg. 1836-ra Schwann számos kísérletet végzett az alkohol erjedésével kapcsolatban., Az erőteljes mikroszkópok lehetővé tették számára, hogy részletesen megfigyelje az élesztősejteket, és felismerje, hogy apró organizmusok, amelyek szerkezete hasonlított a növényekére.
Schwann túlmutatott másokon, akik egyszerűen megjegyezték az élesztő szaporodását az alkoholos erjedés során, először az élesztő elsődleges ok-okozati tényező szerepének hozzárendelésével, majd azzal, hogy azt állította, hogy életben van. Schwann a mikroszkópot egy gondosan megtervezett kísérletsorozat elvégzésére használta, amely ellenjavallt az élesztő fermentációjának két népszerű elméletét., Először ellenőrizte a sör erjesztéséből származó folyadék hőmérsékletét zárt edényben oxigén jelenlétében. Melegítés után a folyadék már nem erjedhet. Ez cáfolta Joseph Louis Gay-Lussac spekuláció, hogy az oxigén okozta erjedés. Azt javasolta, hogy valamilyen mikroorganizmus szükséges a folyamat megtörténéséhez. Ezután Schwann megvizsgálta a tisztított levegő és a tisztítatlan levegő hatásait. Sterilizálta a levegőt fűtött üveghagymákon keresztül. Az erjedés nem történt tisztított levegő jelenlétében., Ez történt a tisztítatlan levegő jelenlétében, ami arra utal, hogy valami a levegőben elindította a folyamatot. Ez erős bizonyíték volt a spontán generáció elmélete ellen, az a gondolat, hogy az élő szervezetek nem élő anyagból fejlődhetnek ki.
Schwann bebizonyította, hogy az erjedés az élesztők jelenlétét igényli, és megállt, amikor az élesztők nem növekedtek.Arra a következtetésre jutott, hogy a cukrot egy élő anyag, az élesztő hatására alapuló szerves biológiai folyamat részeként alkohollá alakították át., Bebizonyította, hogy a fermentáció nem szervetlen kémiai folyamat, mint a cukor oxidációja. Élő élesztőre volt szükség ahhoz a reakcióhoz, amely több élesztőt termelne.
bár Schwann helyes volt, ötletei a legtöbb társa előtt álltak. Justus von Liebig és Friedrich Wöhler határozottan ellenezte őket, mindketten az élő szervezet fontosságára helyezték a hangsúlyt, mint a vitalizmus támogatására. Liebig ezzel szemben a fermentációt tisztán kémiai események sorozatának tekintette, élő anyag bevonása nélkül.,Ironikusan, Schwann munkáját később tekintik, hogy az első lépés a vitalizmus.: 56-57 Schwann volt az első Müller tanítványai, akik az élet fizikai-kémiai magyarázatára törekedtek. Schwann véleménye továbbfogalmazta fogalmának élőlények szempontjából a biológiai reakciók a szerves kémia, míg Liebig igyekezett csökkenteni a biológiai reakciók tisztán szervetlen kémia.
a Schwann erjesztéssel kapcsolatos munkájának értékét végül Louis Pasteur felismerte, tíz évvel később., Pasteur 1857-ben kezdte meg erjesztési kutatásait azzal, hogy megismételte és megerősítette Schwann munkáját, elfogadva, hogy az élesztő életben van, majd tovább folytatta az erjesztési kutatást. Pasteur, nem Schwann, megkérdőjelezné Liebig nézeteit a Liebig-Pasztőrben dispute.In visszatekintve, a csíra elmélet Pasteur, valamint a fertőtlenítő alkalmazások Lister, vezethető Schwann befolyása.
sejtelmélet
1837-ben Matthias Jakob Schleiden megállapította, hogy új növényi sejtek képződnek a régi növényi sejtek magjából., Schwannnal egy nap beszélgetésük bekapcsolta a növényi és állati sejtek magjait. Schwann emlékezett, hogy hasonló struktúrákat látott a notochord sejtjeiben (amint azt Müller megmutatta), és azonnal felismerte a két jelenség összekapcsolásának fontosságát. A hasonlóságot mindkét megfigyelő késedelem nélkül megerősítette. További kísérletekben Schwann megvizsgálta a varangy lárvákból származó notochordális szöveteket és porcokat, valamint a sertésembriókból származó szöveteket, megállapítva, hogy az állati szövetek sejtekből állnak, amelyek mindegyikének magja van.,
Schwann 1838-ban tette közzé észrevételeit a Neue notisen geb-ben. nat.- heilk. Ezt követte 1839-ben Mikroskopische Untersuchungen über die Uebereinstimmung in der Struktur und dem Wachsthum der Thiere und Pflanzen (mikroszkopikus vizsgálatok az állatok és növények szerkezetének és növekedésének hasonlóságáról) című könyve. Ez egy mérföldkő munka, amely a modern biológia alapja.
ebben Schwann kijelentette, hogy”minden élőlény sejtekből és sejttermékekből áll”., Három további következtetést vont le a sejtekről, amelyek képezték sejtelméletét vagy sejtelméletét. Az első kettő helyes volt:
- a sejt az élőlények szerkezetének, fiziológiájának és szervezetének egysége.
- a sejt megtartja a kettős létezést, mint különálló entitást és építőelemet az organizmusok építésében.
az 1860-as évekre ez a tétel volt a sejtelmélet elfogadott alapja, amelyet a növények és állatok elemi anatómiai összetételének leírására használtak.
Schwann elmélete és megfigyelései megalapozták a modern szövettan alapjait., Schwann azt állította, hogy ” van egy univerzális fejlesztési elv az organizmusok elemi részeire, bár eltérő, ez az elv a sejtek kialakulása.”Schwann ezt az állítást azzal támasztotta alá, hogy felnőtt állati szöveteket vizsgált, és azt mutatta, hogy az összes szövetet ötféle erősen differenciált sejtszövet alapján lehet besorolni.
- független és különálló sejtek, pl. vérsejtek
- független, de rétegekben tömörített sejtek, pl. bőr, köröm, toll
- olyan sejtek, amelyek összekötő falai összeolvadtak, pl., porcok, csontok, valamint a fogzománcot
- megnyúlt sejtek alkotó szálak, pl. inak szalagok, valamint
- sejtek alkotta a fúziós a falak, üregek, pl. izmok, inak, idegek
A megfigyelés, hogy az egysejtű petesejt végül lesz egy teljes organizmus, letelepedett az egyik alapvető elveit embryology.
Schwann harmadik tétele, amely a sejtek kialakulására spekulál, később megcáfolták. Schwann feltételezte, hogy az élő sejtek a kristályképződéshez hasonló módon alakulnak ki., A biológusok végül elfogadják Rudolf Virchow patológus véleményét, aki népszerűsítette a maxim Omnis cellula e cellulát—hogy minden sejt egy másik sejtből származik—1857-ben. Az epigramot eredetileg François-Vincent Raspail készítette 1825-ben, de Raspail írásai népszerűtlenek voltak, részben republikánus érzelmei miatt. Nincs bizonyíték arra, hogy Schwann és Raspail tisztában voltak egymás munkájával.: 630-631
speciális sejtek
Schwann különösen az ideg-és izomszövetek iránt érdeklődött., A testi szövetek celluláris természetük szerinti osztályozására irányuló erőfeszítéseinek részeként felfedezte az idegrostokat borító sejteket,amelyeket most Schwann-sejteknek neveznek. A perifériás idegek zsíros mielinhüvelyeinek kialakulása vita tárgyát képezte, amelyet az elektronmikroszkóp feltalálásáig nem lehetett megválaszolni. A perifériás idegrendszer minden axonjáról ismert, hogy Schwann sejtekbe van csomagolva. Mechanizmusaikat továbbra is tanulmányozzák.
Schwann azt is felfedezte, hogy a felső nyelőcső izomszövetét barázdálták., Úgy vélte, hogy a nyelőcső izomzata lehetővé tette, hogy csőként működjön, mozgassa az ételt a száj és a gyomor között.
a fogak vizsgálatakor Schwann volt az első, aki észrevette a” hengeres sejteket”, amelyek mind a zománc belső felületéhez, mind a cellulózhoz kapcsolódnak. Azt is azonosította fibrillák a dentinális csövek, amely később vált ismertté, mint “Tomes”s rostok”. A csövek és a fibrillák lehetséges szerkezeti és funkcionális jelentőségére spekulált.,
metabolizmus
mikroszkópos kutatásaiban Schwann bevezette az “anyagcsere” kifejezést, amelyet először a német “metabolische” adjectivális formában használt a sejtek kémiai hatásának leírására. A francia szövegek az 1860-as években kezdték használni a le métabolisme-t. Michael Foster 1878-ban bevezette az angol nyelvbe a fiziológia Tankönyvébe.