Skip to main content
Global

3.2: יסודות תורת התא המודרנית

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208917

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה

    • הסבר את נקודות המפתח של תורת התא ואת התרומות האישיות של הוק, שליידן, שוואן, רמק ווירצ'וב
    • הסבירו את נקודות המפתח של התיאוריה האנדוסימביוטית וצטטו את הראיות התומכות במושג זה
    • הסבר את תרומתם של שמלווייס, סנואו, פסטר, ליסטר וקוך לפיתוח תורת הנבטים

    בעוד כמה מדענים התווכחו על תיאוריית הדור הספונטני, מדענים אחרים גילו תגליות שהובילו להבנה טובה יותר של מה שאנו מכנים כיום תורת התא. לתורת התא המודרנית יש שני עקרונות בסיסיים:

    • כל התאים מגיעים רק מתאים אחרים (עקרון הביוגנזה).
    • תאים הם היחידות הבסיסיות של אורגניזמים.

    כיום, עקרונות אלה הם בסיסיים להבנתנו את החיים על פני כדור הארץ. עם זאת, תורת התא המודרנית צמחה מתוך העבודה הקולקטיבית של מדענים רבים.

    מקורות תורת התא

    המדען האנגלי רוברט הוק השתמש לראשונה במונח "תאים" בשנת 1665 כדי לתאר את החדרים הקטנים בתוך הפקק שצפה במיקרוסקופ בעיצובו שלו. בעיני הוק, חלקים דקים של פקק דמו ל"מסרק דבש ", או" קופסאות קטנות או שלפוחיות אוויר". הוא ציין כי כל "מערה, בועה או תא" נבדל מהאחרים (איור\(\PageIndex{1}\)). באותה תקופה, הוק לא היה מודע לכך שתאי הפקק מתו מזמן, ולכן חסרים להם המבנים הפנימיים שנמצאו בתוך תאים חיים.

    ציור שנעשה על ידי הוק המציג מלבנים קטנים רבים בשורות המרכיבות מבנים גדולים יותר.
    איור\(\PageIndex{1}\): רוברט הוק (1635—1703) היה הראשון שתיאר תאים על סמך תצפיותיו המיקרוסקופיות על הפקק. איור זה פורסם ביצירתו מיקרוגרפיה.

    למרות התיאור המוקדם של הוק על התאים, משמעותם כיחידת החיים הבסיסית עדיין לא הוכרה. כמעט 200 שנה מאוחר יותר, בשנת 1838, תיאר מתיאס שליידן (1804—1881), בוטנאי גרמני שערך תצפיות מיקרוסקופיות נרחבות ברקמות הצמח, כמורכבות מתאי. הדמיית תאי צמחים הייתה קלה יחסית מכיוון שתאי צמחים מופרדים בבירור על ידי דפנות התא העבות שלהם. שליידן האמין שתאים נוצרים באמצעות התגבשות, ולא חלוקת תאים.

    תיאודור שוואן (1810—1882), פיזיולוג גרמני ידוע, ערך תצפיות מיקרוסקופיות דומות על רקמת בעלי חיים. בשנת 1839, לאחר שיחה עם שליידן, הבין שוואן כי קיימים קווי דמיון בין רקמות צמחים ובעלי חיים. זה הניח את הבסיס לרעיון שתאים הם המרכיבים הבסיסיים של צמחים ובעלי חיים.

    בשנות ה -50 של המאה ה -19, שני מדענים פולנים החיים בגרמניה דחפו את הרעיון הזה הלאה, והגיעו לשיאו במה שאנו מכירים כיום כתורת התא המודרנית. בשנת 1852 פרסם רוברט רמק (1815—1865), נוירולוג ואמבריולוג בולט, עדויות משכנעות לכך שתאים נגזרים מתאים אחרים כתוצאה מחלוקת תאים. עם זאת, רעיון זה נחקר על ידי רבים בקהילה המדעית. שלוש שנים מאוחר יותר פרסם רודולף וירצ'וב (1821—1902), פתולוג מכובד, מאמר מערכת שכותרתו "פתולוגיה סלולרית", שהפיץ את מושג תורת התא באמצעות הביטוי הלטיני omnis cellula a cellula a cellula ("כל התאים נובעים מהתאים"), שהוא בעצם העיקרון השני של תורת התא המודרנית. 1 בהתחשב בדמיון של עבודתו של וירצ'וב לזו של רמק, קיימת מחלוקת כלשהי לגבי איזה מדען צריך לקבל קרדיט על ניסוח תורת התא. עיין בתכונה הבאה עין על אתיקה למידע נוסף על מחלוקת זו.

    מדע ופלגיאט

    רודולף וירצ'וב, מדען גרמני בולט, יליד פולין, זכור לעתים קרובות כ"אבי הפתולוגיה". ידוע בגישות חדשניות, הוא היה אחד הראשונים לקבוע את הסיבות למחלות שונות על ידי בחינת ההשפעות שלהם על רקמות ואיברים. הוא גם היה בין הראשונים שהשתמשו בבעלי חיים במחקריו, וכתוצאה מעבודתו, הוא היה הראשון ששם מחלות רבות ויצר מונחים רפואיים רבים אחרים. במהלך הקריירה שלו, הוא פרסם יותר מ -2,000 מאמרים ועמד בראש מתקנים רפואיים חשובים שונים, כולל Charité - Universitätsmedizin ברלין, בית חולים בולט בברלין ובית ספר לרפואה. אבל אולי הוא זכור בעיקר בזכות מאמר העריכה שלו משנת 1855 שכותרתו "פתולוגיה סלולרית", שפורסם ב Archiv für Pathologische Anatomie und Physiologie, כתב עת שוירצ'וב עצמו ייסד ועדיין קיים כיום.

    למרות מורשתו המדעית המשמעותית, קיימת מחלוקת מסוימת בנוגע למאמר זה, שבו הציע וירצ'וב את העיקרון המרכזי של תורת התאים המודרנית - שכל התאים נובעים מתאים אחרים. רוברט רמק, עמית לשעבר שעבד באותה מעבדה כמו וירצ'וב באוניברסיטת ברלין, פרסם את אותו רעיון 3 שנים קודם לכן. למרות שנראה שווירצ'וב הכיר את עבודתו של רמק, הוא הזניח לזכות את רעיונותיו של רמק בחיבורו. כאשר כתב רמק מכתב לווירצ'וב והצביע על קווי דמיון בין רעיונותיו של וירצ'וב לשלו, וירצ'וב היה מזלזל. בשנת 1858, בהקדמה לאחד מספריו, כתב וירצ'וב כי פרסומו בשנת 1855 היה רק מאמר מערכת, לא מאמר מדעי, ולכן לא היה צורך לצטט את עבודתו של רמק.

    א) תמונה של רודולף וירצ'וב. ב) תמונה של רוברט רמק
    איור\(\PageIndex{2}\): (א) רודולף וירצ'וב (1821—1902) הפך את תורת התא לפופולרי בחיבור משנת 1855 שכותרתו "פתולוגיה סלולרית". (ב) הרעיון שכל התאים מקורם בתאים אחרים פורסם לראשונה בשנת 1852 על ידי עמיתו בן זמננו ועברו רוברט רמק (1815—1865).

    לפי הסטנדרטים של היום, מאמר המערכת של וירצ'וב בהחלט ייחשב כמעשה של פלגיאט, שכן הוא הציג את רעיונותיו של רמק כשלו. עם זאת, במאה ה -19, הסטנדרטים ליושרה אקדמית היו הרבה פחות ברורים. המוניטין החזק של וירצ'וב, יחד עם העובדה שרמק היה יהודי באקלים פוליטי אנטישמי במקצת, הגנו עליו מפני כל השלכות משמעותיות. כיום, תהליך סקירת העמיתים וקלות הגישה לספרות המדעית עוזרים להרתיע פלגיאט. למרות שמדענים עדיין מונעים לפרסם רעיונות מקוריים המקדמים ידע מדעי, מי שישקול גניבה ספרותית מודע היטב לתוצאות החמורות.

    באקדמיה, פלגיאט מייצג גניבה של מחשבה אישית ומחקר כאחד - עבירה שיכולה להרוס מוניטין ולסיים קריירה. 2 3 4 5

    תרגיל \(\PageIndex{1}\)

    1. מהן נקודות המפתח של תורת התא?
    2. אילו תרומות תרמו רודולף וירצ'וב ורוברט רמק לפיתוח תורת התא?

    תיאוריה אנדוסימביוטית

    ככל שמדענים התקדמו לקראת הבנת תפקידם של תאים ברקמות צמחים ובעלי חיים, אחרים בחנו את המבנים בתוך התאים עצמם. בשנת 1831, הבוטנאי הסקוטי רוברט בראון (1773—1858) היה הראשון שתיאר תצפיות על גרעינים, אותם צפה בתאי צמחים. ואז, בתחילת שנות השמונים של המאה ה -19, הבוטנאי הגרמני אנדראס שימפר (1856—1901) היה הראשון שתיאר את הכלורופלסטים של תאי הצמח, זיהה את תפקידם ביצירת עמילן במהלך הפוטוסינתזה וציין שהם התחלקו ללא תלות בגרעין.

    בהתבסס על יכולתם של הכלורופלסטים להתרבות באופן עצמאי, הבוטנאי הרוסי קונסטנטין מרשקובסקי (1855—1921) הציע בשנת 1905 שאולי כלורופלסטים מקורם בחיידקים פוטוסינתטיים אבותיים החיים באופן סימביוטי בתוך תא אוקריוטי. הוא הציע מקור דומה לגרעין תאי הצמח. זה היה הביטוי הראשון של ההשערה האנדוסימביוטית, ויסביר כיצד תאים אוקריוטיים התפתחו מחיידקים אבותיים.

    ההשערה האנדוסימביוטית של מרשקובסקי התקדמה על ידי האנטומיסט האמריקאי איוון וואלין (1883—1969), שהחל לבחון בניסוי את הדמיון בין מיטוכונדריה, כלורופלסטים וחיידקים - במילים אחרות, להעמיד את ההשערה האנדוסימביוטית במבחן באמצעות חקירה אובייקטיבית. וולין פרסם סדרת מאמרים בשנות העשרים התומכים בהשערה האנדוסימביוטית, כולל פרסום משנת 1926 שנכתב יחד עם מרשקובסקי. וולין טען שהוא יכול לתרבות מיטוכונדריה מחוץ לתאי המארח האוקריוטיים שלהם. מדענים רבים דחו את תרבויות המיטוכונדריה שלו כתוצאה מזיהום חיידקי. עבודת רצף הגנום המודרנית תומכת במדענים המתנגדים בכך שהיא מראה שחלק גדול מהגנום של המיטוכונדריה הועבר לגרעין התא המארח, ומנע מהמיטוכונדריה להיות מסוגלים לחיות בכוחות עצמם. 6 7

    רעיונותיו של וולין בנוגע להשערה האנדוסימביוטית התעלמו במידה רבה במשך 50 השנים הבאות מכיוון שמדענים לא היו מודעים לכך שאברונים אלה מכילים DNA משלהם. עם זאת, עם גילוי ה- DNA המיטוכונדריאלי והכלורופלסט בשנות השישים, ההשערה האנדוסימביוטית קמה לתחייה. לין מרגוליס (1938—2011), גנטיקאית אמריקאית, פרסמה את רעיונותיה בנוגע להשערה האנדוסימביוטית של מקורות המיטוכונדריה והכלורופלסטים בשנת 1967. 8 בעשור שקדם לפרסום שלה, ההתקדמות במיקרוסקופיה אפשרה למדענים להבדיל בין תאים פרוקריוטים לתאים אוקריוטיים. בפרסום שלה סקרה מרגוליס את הספרות וטענה כי האברונים האוקריוטיים כמו מיטוכונדריה וכלורופלסטים הם ממוצא פרוקריוטי. היא הציגה גוף הולך וגדל של נתונים מיקרוסקופיים, גנטיים, מולקולריים, מאובנים וגיאולוגיים כדי לתמוך בטענותיה.

    שוב, השערה זו לא הייתה פופולרית בתחילה, אך עדויות גנטיות הולכות וגוברות עקב הופעת רצף ה- DNA תמכו בתיאוריה האנדוסימביוטית, המוגדרת כיום כתיאוריה לפיה מיטוכונדריה וכלורופלסטים התעוררו כתוצאה מתאי פרוקריוטים שביססו קשר סימביוטי בתוך מארח אוקריוטי (איור). \(\PageIndex{3}\) כשהתיאוריה האנדוסימביוטית הראשונית של מרגוליס זכתה לקבלה רחבה, היא הרחיבה את התיאוריה בספרה משנת 1981 סימביוזה באבולוציה של התא. בו היא מסבירה כיצד אנדוסימביוזה היא גורם מניע מרכזי באבולוציה של אורגניזמים. רצף גנטי עדכני יותר וניתוח פילוגנטי מראים ש-DNA מיטוכונדריאלי ו-DNA של כלורופלסט קשורים מאוד לעמיתיהם החיידקיים, הן ברצף ה-DNA והן במבנה הכרומוזומים. עם זאת, ה- DNA המיטוכונדריאלי וה- DNA של כלורופלסט מופחתים בהשוואה ל- DNA גרעיני מכיוון שרבים מהגנים עברו מהאברונים לגרעין התא המארח. בנוסף, ריבוזומים מיטוכונדריאליים וכלורופלסט דומים מבחינה מבנית לריבוזומים חיידקיים, ולא לריבוזומים האוקריוטיים של מארחיהם. לבסוף, הביקוע הבינארי של האברונים הללו דומה מאוד לביקוע בינארי של חיידקים, בהשוואה למיטוזה המבוצעת על ידי תאים אוקריוטיים. מאז ההצעה המקורית של מרגוליס, מדענים צפו במספר דוגמאות לאנדוסימביונים חיידקיים בתאים אוקריוטיים של ימינו. דוגמאות כוללות את החיידקים האנדוסימביוטיים המצויים במעיים של חרקים מסוימים, כגון ג'וקים, 9 ואברונים דמויי חיידקים פוטוסינתטיים המצויים בפרוטיסטים. 10

    תרשים של התיאוריה האנדוסימביוטית. שלב 1 מציג תא שכותרתו פרוטו-אוקריוט; התא מכיל קרום חיצוני ו- DNA בפנים. הטקסט קורא: התפרצויות באממברנה הפלזמה של תא אבות הולידו רכיבים אנדוממברניים, כולל גרעין ורטיקולום אנדופלזמי. התא מכיל כעת DNA בתוך קרום (הגרעין). בחוץ קפלים רבים המסומנים ברשת אנדופלזמית. שלב 2 קורא: באירוע אנדוסימביוטי ראשון, האאוקריוט הקדמוני צרך חיידקים אירוביים שהתפתחו למיטוכונדריה. התא איך מראה סגלגל קטן שנכנס לתא הגדול יותר; הסגלגל הקטן מסומן חיידק אירובי. ברגע שהסגלגל הקטן נמצא בתא, הוא מסומן כעת במיטוכונדריון. התא הגדול יותר מסומן כעת אוקריוט הטרוטרופי מודרני. שלב 3 קורא: באירוע אנדוסימביוטי שני, האאוקריוט המוקדם צרך חיידקים פוטוסינתטיים שהתפתחו לכלורופלסט. התא מוצג כשהוא בולע עוד חיידק פוטוסינתטי קטן עם תווית אליפסה. ברגע שהסגלגל נמצא בתוך התא הגדול יותר מסומן כעת אוקריוט פוטוסינתטי מודרני.
    איור\(\PageIndex{3}\): על פי התיאוריה האנדוסימביוטית, המיטוכונדריה והכלורופלסטים נגזרים כל אחד מספיגת חיידקים. חיידקים אלה יצרו קשר סימביוטי עם התא המארח שלהם שהוביל בסופו של דבר לחיידקים להתפתח למיטוכונדריה וכלורופלסטים.

    תרגיל \(\PageIndex{2}\)

    1. מה קובעת התיאוריה האנדוסימביוטית המודרנית?
    2. אילו ראיות תומכות בתיאוריה האנדוסימביוטית?

    תורת הנבט של מחלות

    לפני גילוי החיידקים במהלך המאה ה-17, נפוצו תיאוריות אחרות על מקורות המחלה. לדוגמה, היוונים הקדמונים הציעו את תיאוריית המיאזמה, שקבעה כי המחלה מקורה בחלקיקים הנובעים מחומר מתפרק, כמו זו שבביוב או בורות ספיגה. חלקיקים כאלה הדביקו בני אדם בסמיכות לחומר הנרקב. מחלות כולל המוות השחור, שהרסו את אוכלוסיית אירופה בימי הביניים, נחשבו שמקורן בדרך זו.

    בשנת 1546 הציע הרופא האיטלקי ג'ירולמו פרקסטורו, בחיבורו De Contagione et Contagiosis Morbis, כי נבגים דמויי זרעים עשויים להיות מועברים בין אנשים באמצעות מגע ישיר, חשיפה לבגדים מזוהמים או דרך האוויר. כעת אנו מכירים ב- Fracastoro כתומך מוקדם של תורת הנבטים של מחלות, הקובעת כי מחלות עלולות לנבוע מזיהום מיקרוביאלי. עם זאת, במאה ה -16, רעיונותיו של פרקסטורו לא התקבלו באופן נרחב וישכחו במידה רבה עד המאה ה -19.

    בשנת 1847, רופא המיילדות ההונגרי Ignaz Semmelweis (איור\(\PageIndex{4}\)) ציין כי אמהות שילדו במחלקות בתי חולים המאוישות על ידי רופאים וסטודנטים לרפואה היו בסיכון גבוה יותר לסבול ולמות מחום לידה לאחר הלידה (10% - 20% שיעור תמותה) מאשר אמהות במחלקות המאוישות על ידי מיילדות (שיעור תמותה של 1%). Semmelweis צפה בסטודנטים לרפואה מבצעים נתיחות שלאחר המוות ולאחר מכן ביצעו בדיקות נרתיקיות על חולים חיים מבלי לשטוף את ידיהם בין לבין. הוא חשד שהתלמידים נשאו מחלות מהנתיחות שלאחר המוות לחולים שבדקו. חשדותיו נתמכו במותו בטרם עת של חבר, רופא שחלה בזיהום פצע קטלני לאחר בדיקה שלאחר המוות של אישה שמתה מדלקת לידה. הפצע של הרופא המת נגרם על ידי אזמל ששימש במהלך הבדיקה, ומחלתו ומותו שלאחר מכן מקבילים מאוד לזה של המטופל המת.

    למרות שסמלווייס לא ידע את הסיבה האמיתית לקדחת הלידה, הוא הציע שרופאים יעבירו איכשהו את הגורם הסיבתי למטופליהם. הוא הציע שניתן יהיה להפחית את מספר מקרי קדחת הלידה אם רופאים וסטודנטים לרפואה פשוט ישטפו את ידיהם במי סיד כלוריים לפני ואחרי בדיקת כל מטופל. כאשר יושם נוהג זה, שיעור התמותה האימהית באמהות שטופלו על ידי רופאים ירד לאותו שיעור תמותה של 1% שנצפה בקרב אמהות המטופלות על ידי מיילדות. זה הוכיח כי שטיפת ידיים הייתה שיטה יעילה מאוד למניעת העברת מחלות. למרות ההצלחה הגדולה הזו, רבים הוזילו את עבודתו של סמלווייס באותה תקופה, והרופאים איטו לאמץ את ההליך הפשוט של שטיפת ידיים למניעת זיהומים בחולים שלהם מכיוון שהוא סותר את הנורמות שנקבעו לאותה תקופה.

    תמונה של איגנז שמאלוויס
    איור\(\PageIndex{4}\): Ignaz Semmelweis (1818—1865) היה תומך בחשיבות שטיפת הידיים למניעת העברת מחלות בין חולים על ידי רופאים.

    בערך באותו זמן שמאלוויס קידם שטיפת ידיים, בשנת 1848 ערך הרופא הבריטי ג'ון סנואו מחקרים למעקב אחר מקור התפרצויות הכולרה בלונדון. על ידי התחקות אחר ההתפרצויות לשני מקורות מים ספציפיים, שניהם מזוהמים על ידי ביוב, שלג הוכיח בסופו של דבר כי חיידקי כולרה הועברו באמצעות מי שתייה. עבודתו של שלג משפיעה בכך שהיא מייצגת את המחקר האפידמיולוגי הראשון הידוע, והיא הביאה לתגובה הראשונה הידועה לבריאות הציבור למגיפה. עבודתם של Semmelweis ושל שלג הפריכה בבירור את תיאוריית המיאזמה הרווחת של היום, והראתה כי המחלה לא מועברת רק באוויר אלא גם באמצעות פריטים מזוהמים.

    למרות עבודתם של Semmelweis ו Snow בהצלחה הראה את התפקיד של תברואה במניעת מחלות זיהומיות, הגורם למחלה לא היה מובן לחלוטין. עבודתם שלאחר מכן של לואי פסטר, רוברט קוך וג'וזף ליסטר תבסס עוד יותר את תורת הנבט של המחלה.

    תוך כדי חקר הגורמים לקלקול בירה ויין בשנת 1856, גילה פסטר תכונות של תסיסה על ידי מיקרואורגניזמים. הוא הוכיח בניסויי בקבוק צוואר הברבורים שלו (קישור) שחיידקים הנישאים באוויר, לא דור ספונטני, הם הגורם לקלקול מזון, והוא הציע שאם חיידקים אחראים לקלקול מזון ותסיסה, הם יכולים להיות אחראים גם לגרימת זיהום. זה היה הבסיס לתיאוריית הנבט של מחלות.

    בינתיים, המנתח הבריטי ג'וזף ליסטר (איור\(\PageIndex{5}\)) ניסה לקבוע את הגורמים לזיהומים פוסט-כירורגיים. רופאים רבים לא נתנו אמון ברעיון שחיידקים על ידיהם, על בגדיהם או באוויר עלולים להדביק פצעים כירורגיים של חולים, למרות העובדה ש -50% מהחולים הכירורגיים, בממוצע, מתו מזיהומים פוסט-כירורגיים. 11 ליסטר, לעומת זאת, הכיר את עבודתם של שמאלוויס ופסטר; לכן הוא התעקש על שטיפת ידיים וניקיון קיצוני במהלך הניתוח. בשנת 1867, כדי להפחית עוד יותר את שכיחות זיהומי הפצע לאחר הניתוח, החל ליסטר להשתמש בחומר חיטוי/חיטוי בתרסיס חומצה קרבולית (פנול) במהלך הניתוח. מאמציו המוצלחים ביותר להפחתת זיהום לאחר הניתוח גרמו לטכניקות שלו להפוך לפרקטיקה רפואית סטנדרטית.

    כמה שנים לאחר מכן, רוברט קוך (איור\(\PageIndex{5}\)) הציע סדרה של הנחות (ההנחות של קוך) המבוססות על הרעיון שניתן לייחס את הגורם למחלה ספציפית לחיידק ספציפי. באמצעות הנחות אלה הצליחו קוך ועמיתיו לזהות באופן סופי את הפתוגנים הסיבתיים של מחלות ספציפיות, כולל אנתרקס, שחפת וכולרה. הרעיון של "חיידק אחד, מחלה אחת" של קוך היה שיאו של שינוי הפרדיגמה של המאה ה -19 הרחק מתורת המיאזמה ולכיוון תורת הנבטים של המחלה. ההנחות של קוך נדונות בצורה יסודית יותר כיצד פתוגנים גורמים למחלות.

    א) תצלום של ג'וזף ליסטר ב) תצלום של רוברט קוך
    איור\(\PageIndex{5}\): (א) ג'וזף ליסטר פיתח נהלים לטיפול נאות בפצעים כירורגיים ועיקור ציוד כירורגי. (ב) רוברט קוך קבע פרוטוקול לקביעת הגורם למחלות זיהומיות. שני המדענים תרמו באופן משמעותי לקבלה של תורת הנבט של המחלה.

    תרגיל \(\PageIndex{3}\)

    1. השווה והשוואה בין תורת המיאזמה של המחלה לתורת הנבט של המחלה.
    2. כיצד תרמה עבודתו של ג'וזף ליסטר לוויכוח בין תורת המיאסמה לתורת הנבטים וכיצד הדבר הגביר את הצלחת ההליכים הרפואיים?

    מיקוד קליני: חלק 2

    לאחר שסבלה מחום, גודש, שיעול וכאבים גוברים במשך מספר ימים, ברברה חושדת שיש לה מקרה של שפעת. היא מחליטה לבקר במרכז הבריאות באוניברסיטה שלה. הרשות הפלסטינית אומרת לברברה שהתסמינים שלה יכולים לנבוע ממגוון מחלות, כמו שפעת, ברונכיטיס, דלקת ריאות או שחפת.

    במהלך הבדיקה הגופנית שלה, הרשות הפלסטינית מציינת כי קצב הלב של ברברה מוגבה מעט. באמצעות אוקסימטר דופק, מכשיר קטן שנצמד לאצבעה, הוא מגלה שלברברה יש היפוקסמיה - רמת חמצן נמוכה מהרגיל בדם. באמצעות סטטוסקופ, הרשות הפלסטינית מאזינה לצלילים חריגים שמשמיעים הלב, הריאות ומערכת העיכול של ברברה. כשברברה נושמת, הרשות הפלסטינית שומעת צליל פצפוץ ומציינת קוצר נשימה קל. הוא אוסף דגימת כיח, מציין את הצבע הירקרק של הריר, ומזמין צילום חזה, המציג "צל" בריאה השמאלית. כל הסימנים הללו מעידים על דלקת ריאות, מצב בו הריאות מתמלאות בריר (איור\(\PageIndex{6}\)).

    צילומי רנטגן בחזה מראים צלעות ועצמות אחרות כלבנות והריאות שחורות. בתמונה השמאלית יש עננות לבנה משמעותית בריאות. חדירת ריאות זו מרמזת על דלקת ריאות. ריאות רגילות מראות צבע חלק ואפילו שחור בכל הריאות.
    איור\(\PageIndex{6}\): זהו צילום חזה האופייני לדלקת ריאות. מכיוון שתמונות רנטגן הן תמונות שליליות, "צל" נתפס כאזור לבן בתוך הריאה שאחרת אמור להיות שחור. במקרה זה, הריאה השמאלית מראה צל כתוצאה מכיסים בריאה שהתמלאו בנוזל. (אשראי משמאל: שינוי העבודה על ידי "כריסטראס א" /ויקימדיה Commons)

    תרגיל \(\PageIndex{4}\)

    אילו סוגים של חומרים זיהומיים ידועים לגרום לדלקת ריאות?

    ציר זמן. משמאל הקיצוני נמצאים היוונים הקדמונים שהציעו את תורת מיאסמה. בשנת 1546 פרקסטורו מתחיל גרסה מוקדמת של תורת הנבטים ב דה קונטגיונה et Contagiosis מורביס. בשנת 1665 הוק מתבונן בתאי הפקק במיקרוסקופ. בשנת 1674 ואן לוונהוק צופה באורגניזמים חד תאיים. בשנת 1847 מדגים Semmelweis כי שטיפת ידיים מפחיתה זיהומים בהריון. בשנת 1854 שלג מדגים כי חיידקי כולרה הועברו במי שתייה מזוהמים. בשנת 1856 מגלה פסטר תסיסה מיקרוביאלית תוך כדי חקר הגורם לקלקול בבירה וביין. בשנת 1862 פסטר מפריך דור ספונטני עם ניסוי בקבוקון צוואר ברבור. בשנת 1867 ליסטר מתחיל להשתמש בחומצה קרבולית כחומר חיטוי במהלך הניתוח. בשנים 1867 - 1906 קוך ועובדיו קובעים גורמים סיבתיים לזיהומים חיידקיים רבים.
    איור\(\PageIndex{7}\): (אשראי "בקבוק צוואר ברבור": שינוי העבודה על ידי Wellcome Images)

    מושגי מפתח וסיכום

    • למרות שתאים נצפו לראשונה בשנות ה -60 של המאה ה -60 על ידי רוברט הוק, תורת התאים לא התקבלה היטב במשך 200 שנה נוספות. עבודתם של מדענים כמו שליידן, שוואן, רמק ווירצ'וב תרמה לקבלתו.
    • התיאוריה האנדוסימביוטית קובעת כי מיטוכונדריה וכלורופלסטים, אברונים המצויים בסוגים רבים של אורגניזמים, מקורם בחיידקים. מידע מבני וגנטי משמעותי תומך בתיאוריה זו.
    • תורת המיאסמה של המחלה התקבלה באופן נרחב עד המאה ה -19, אז הוחלפה בתורת הנבט של המחלה בזכות עבודתם של סמלוויס, שלג, פסטר, ליסטר וקוך ואחרים.

    הערות שוליים

    1. 1 מ 'שולץ. "רודולף וירצ'וב". מחלות זיהומיות מתעוררות 14 מס '9 (2008) :1480—1481.
    2. 2 ב 'קיש. "מנהיגים נשכחים ברפואה המודרנית, ולנטין, גובי, רמק, אורבך." עסקאות של החברה הפילוסופית האמריקאית 44 (1954) :139—317.
    3. 3 ח 'האריס. לידתו של התא ניו הייבן, CT: הוצאת אוניברסיטת ייל, 2000:133.
    4. 4 סי וובסטר (עורך). ביולוגיה, רפואה וחברה 1840-1940. קיימברידג ', בריטניה; הוצאת אוניברסיטת קיימברידג', 1981:118 —119.
    5. 5 ג זוצ'ורה-וולסקה. תגליות מפתח במדעי החיים. מיניאפוליס, MN: הוצאת לרנר, 2015:12—13.
    6. 6 ט 'סמלי, וו מרטין. "אבולוציה אוקריוטית, שינויים ואתגרים." טבע כרך 440 (2006) :623—630.
    7. 7 OG ברג, סי. ג. קורלנד. "מדוע גנים מיטוכונדריאליים נמצאים לרוב בגרעינים." ביולוגיה מולקולרית ואבולוציה 17 מס '6 (2000) :951—961.
    8. 8 ל 'סאגאן. "על מקורם של תאים מיטוזינג." כתב העת לביולוגיה תיאורטית 14 מס '3 (1967) :225—274.
    9. 9 א. דאגלס. "הממד המיקרוביאלי באקולוגיה תזונתית של חרקים." אקולוגיה פונקציונלית 23 (2009) :38—47.
    10. 10 ג'יינס, ל.פ. ורנון. "הציאנלה של פרדוקס ציאנופורה: כמעט כלורופלסט ציאנובקטריאלי." מגמות במדעים ביוכימיים 7 מס '1 (1982) :22—24.
    11. 11 אלכסנדר, ג'יי ווסלי. "התרומות של בקרת זיהומים למאה של התקדמות" תולדות הניתוח 201:423-428, 1985.