Når ses i sammenheng med hans upubliserte skrifter og laboratorium notater, Schwann»s forskning kan bli sett på som «en helhetlig og systematisk forskning programmme» i hvilke biologiske prosesser er beskrevet i form av materielle gjenstander eller «agenter», og kausale avhengigheter mellom de kreftene som de utøver, og deres målbare effekter. Schwann»s ide av cellen som en grunnleggende, aktiv enhet kan da bli sett på som grunnleggende for utvikling av mikrobiologi som «en grundig lovlig vitenskap».,:121-122
muskelvev
Noen av Schwann»s tidligste arbeid i 1835 involvert muskel sammentrekning, som han så som et utgangspunkt for «innføring av beregning for å fysiologi».:122He utviklet og beskrevet en eksperimentell metode for å beregne sammentrekning kraft i muskelen, ved å kontrollere og måle de andre variablene som er involvert. Hans måling teknikken ble utviklet og brukes senere av Emil du Bois-Reymond og andre.Schwann»s merknader tyder på at han håpet å oppdage sammenhenger og lover av fysiologiske prosesser.,
Pepsin
I 1835, relativt lite var kjent om fordøyelsesenzymer prosesser. William Prout hadde rapportert i 1824 at fordøyelsesenzymer juice av dyr som finnes saltsyre. Schwann innså at andre stoffer i fordøyelsesenzymer juice kan også bidra til å bryte ned mat. I begynnelsen av 1836, Schwann begynte å studere fordøyelsesenzymer prosesser. Han begrepsfestet fordøyelsen som virkningen av en fysiologisk agent, som, selv om det ikke umiddelbart er synlig eller målbar, kan være preget eksperimentelt som en «merkelig bestemt substans».,:124-125
til Slutt Schwann funnet enzymet pepsin, som han ble isolert fra mageslimhinnen og navngitt i 1836. Schwann skapt sitt navn fra det greske ordet πέψις pepsis, som betyr «fordøyelsen» (fra πέπτειν peptein «å fordøye»).Pepsin var den første enzymet å være isolert fra animalsk vev.Han viste at det kunne bryte ned albumin fra egg-hvit inn peptones.
Enda viktigere, Schwann skrev, ved å bære gjennom slike analyser kan man til slutt «forklare hele utviklingsmessige prosessen av livet i all organisert organer.,»:126 i Løpet av neste år, studerte han både nedbrytning og åndedrett, konstruere apparater som han senere skulle tilpasse seg for studier av gjær.:128
Gjær, gjæring, og spontan generasjon
Neste Schwann studert gjær og gjæring. Hans arbeid på gjær var uavhengig av arbeidet gjort av Charles Cagniard de la Tour og Friedrich Traugott Kützing, som alle publiserte arbeid i 1837. Ved 1836, Schwann hadde utført en rekke eksperimenter på alkohol gjæring., Kraftige mikroskoper gjorde det mulig for ham å observere gjærceller i detalj, og erkjenne at de var små organismer som strukturer som lignet de av planter.
Schwann gikk utover andre, som bare hadde registrert multiplikasjon av gjær i løpet av alkoholholdige gjæring, først ved å tilordne gjær rollen som en primær faktor for årsakssammenheng, og deretter ved å hevde at det var i live. Schwann brukt mikroskop for å gjennomføre en nøye planlagt serie av eksperimenter som kontraindisert to populære teorier om gjæring i gjær., Først kom han med kontrollert temperatur væske fra gjæring øl i et lukket fartøy i nærvær av oksygen. Når oppvarmet, flytende ikke lenger kunne gjære. Dette avkreftet Joseph Louis Gay-Lussac»s spekulasjoner om at oksygen forårsaket gjæring. Det foreslås at noen form for mikroorganismen var nødvendig for at prosessen skal skje. Neste, Schwann testet effekten av renset luft og unpurified luft. Han sterilisert luften ved å sende den gjennom oppvarmede glass pærer. Gjæring ikke skje i nærvær av renset luften., Det skjedde i nærvær av unpurified luft, noe som tyder på at det er noe i luften i gang prosessen. Dette var sterke bevis mot teorien om spontan generasjon, ideen om at levende organismer som kan utvikle seg ut av nonliving saken.
Schwann hadde vist at gjæring kreves tilstedeværelse av gjær til start, og stoppet når gjær sluttet å vokse.Han konkluderte med at sukker ble omdannet til alkohol som en del av en økologisk biologisk prosess basert på virkningen av en levende substans, gjær., Han viste at gjæring var ikke en uorganiske kjemiske prosessen som sukker oksidasjon. Levende gjær var nødvendig for den reaksjonen som ville produsere mer gjær.
Selv om Schwann var riktig, hans ideer ble i forkant av de fleste av hans jevnaldrende. De ble sterkt motarbeidet av Justus von Liebig og Friedrich Wöhler, som begge så han la stor vekt på viktigheten av en levende organisme som støtter vitalism. Liebig, i kontrast, så gjæring som en serie av rent kjemiske hendelser, uten å involvere levende materie.,Ironisk nok, Schwann»s arbeid ble senere sett på som et første skritt unna vitalism.:56-57 Schwann var den første av Müller»s elevene til å arbeide mot et fysisk-kjemisk forklaring av livet. Schwann»s syn fremmet en konseptualisering av levende ting i forhold til biologiske reaksjoner i organisk kjemi, mens Liebig søkt å redusere biologiske reaksjoner til rent uorganisk kjemi.
verdien av Schwann»s arbeid på gjæring til slutt ville bli gjenkjent av Louis Pasteur, ti år senere., Pasteur ville starte sin gjæring forskning i 1857 ved å gjenta og bekrefte Schwann»s arbeid, aksepterer at gjær var i live, og deretter tar gjæring forske videre på. Pasteur, ikke Schwann, ville utfordre Liebig»s utsikt i Liebig–Pasteur tvist.I ettertid, bakterie teori av Pasteur, så vel som dens antiseptiske programmer av Lister, som kan spores tilbake til Schwann»s innflytelse.
Celle teori
I 1837, Matthias Jakob Schleiden sett, og uttalte at nye plante-celler dannet fra kjernene av gamle anlegg celler., Spisestue med Schwann en dag, deres samtale slått på kjerner av planter og dyr celler. Schwann husket å se lignende strukturer i cellene i notochord (som hadde blitt vist av Müller) og umiddelbart innså viktigheten av å koble de to fenomenene. Likheten var bekreftet uten forsinkelse av både observatører. I videre forsøk, Schwann undersøkt notochordal vev og brusk fra padde larver, samt vev fra gris embryo, etablering av animalsk vev består av celler, som hver har en kjerne.,
Schwann publiserte sine observasjoner i 1838 i Neue notisen geb. nat.-heilk. Dette ble fulgt opp i 1839 med utgivelsen av hans bok Mikroskopische Untersuchungen über die Uebereinstimmung i der Struktur und dem Wachsthum der Thiere und Pflanzen (Mikroskopiske undersøkelser på likhet og vekst av planter og dyr). Det er ansett som et landemerke arbeid,grunnleggende for moderne biologi.
I det Schwann erklærte at «Alt levende er bygd opp av celler og vis produkter»., Han trakk ytterligere tre konklusjoner om celler, som dannet sin celle teori eller celle lære. De to første var riktig:
- cellen er den enhet av struktur, fysiologi, og organisasjonen i levende ting.
- cellen beholder en dobbel eksistens som en distinkt enhet, og en byggestein i byggingen av organismer.
Av 1860-årene, disse prinsippene var akseptert grunnlag av cellen teori, som brukes for å beskrive de grunnleggende anatomiske sammensetningen av planter og dyr.
Schwann»s teori og observasjoner skapt et fundament for moderne histology., Schwann hevdet at «det er en universelt prinsipp for utvikling for de elementære deler av organismer, men forskjellig, og dette prinsippet er dannelsen av celler.»Schwann støttet dette kravet ved å undersøke voksen animalsk vev og viser at alle vev kan bli klassifisert i form av fem typer av svært differensiert mobilnettet vev.
- celler som er uavhengig og frittstående, f.eks. blod celler
- celler som er uavhengig, men komprimeres sammen i lag, f.eks. hud, negler, fjær
- celler som kobler vegger har coalesced, f.eks., brusk, bein og tann emalje
- langstrakte celler som danner fibre, f.eks. sener og leddbånd
- celler dannet ved fusjon av vegger og hulrom, f.eks. muskler, sener og nerver
Hans observasjon at encellede egget til slutt blir en komplett organisme, som er etablert i et av de grunnleggende prinsippene for embryologi.
Schwann»s tredje tenet spekulere på dannelsen av celler, ble senere disproven. Schwann en hypotese om at levende celler dannet i måter ligner dannelse av krystaller., Biologer slutt ville godta visning av patolog Rudolf Virchow, som popularisert maxim Omnis cellula e cellula—at hver celle oppstår fra en annen celle—i 1857. Den epigram ble opprinnelig fremsatt av François-Vincent Raspail i 1825, men Raspail»s skrifter ble upopulær, delvis på grunn av hans republikanske følelser. Det er ingenting som tyder på at Schwann og Raspail var klar over hverandre»s arbeid.:630-631
Spesialiserte celler
Schwann var spesielt interessert i nervesystemet og muskel vev., Som en del av sin innsats for å klassifisere kroppslige vev i form av sin mobiltelefon natur, han oppdaget at cellene som konvolutt nerve fibre, som nå er kalt Schwann cellene i hans ære. Hvordan fet myelin sheaths av perifere nerver ble dannet var et spørsmål om debatten som ikke kan besvares inntil elektronet mikroskopet ble oppfunnet. Alle axons i det perifere nervesystemet er nå kjent for å være innpakket i Schwann celler. Deres mekanismer fortsette å bli studert.
Schwann også oppdaget at muskel vev i øvre del av spiserøret var striated., Han spekulert i at den muskuløse arten av spiserøret gjort det mulig å fungere som en pipe, flytte mat mellom munn og mage.
I å undersøke tennene, Schwann var den første til å legge merke til «sylindriske celler» knyttet til både den indre overflaten av emalje og papirmasse. Han har også identifisert fibrils i dentinal rør, som senere ble kjent som «Tomes»s fibre». Han spekulert på mulige strukturelle og funksjonelle betydningen av rør og fibrils.,
Metabolisme
I hans Microscopical undersøkelser, Schwann introdusert begrepet «metabolisme», som han først brukt i den tyske adjectival form «metabolische» for å beskrive den kjemiske virkningen av celler. Franske tekster i 1860-årene begynte å bruke le métabolisme. Metabolisme ble introdusert til norsk av Michael Foster i sin Lærebok i Fysiologi i 1878.