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Fue el primero en observar células al examinar láminas de corcho con un microscopio rudimentario. Las llamó “células” porque le recordaban las celdas de los monjes. Este descubrimiento marcó el inicio del estudio celular..
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Perfeccionó el microscopio y observó por primera vez organismos unicelulares, como bacterias y protozoos, a los que llamó “animálculos”. Es considerado el padre de la microbiología.
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Descubrió el núcleo celular en células vegetales, lo que ayudó a entender que las células tienen estructuras internas importantes para su funcionamiento.
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Propuso que todas las plantas están formadas por células. Junto con Schwann, ayudó a establecer la teoría celular como base de la biología.
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Extendió la teoría celular a los animales y afirmó que todos los seres vivos están compuestos por células. Esto unificó el estudio de plantas y animales bajo una misma teoría.
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Creó la famosa frase “toda célula proviene de otra célula”. Con esto completó la teoría celular y cambió la forma en que se entendía el crecimiento y la reproducción celular.
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Demostró que las neuronas son células individuales y no una red continua, como se pensaba antes. Su trabajo fue fundamental para el desarrollo de la neurociencia moderna.
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Descubrió el principio de transformación genética al observar cómo una bacteria podía adquirir características de otra. Este experimento fue clave para entender que el ADN porta la información genética.
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Realizaron un experimento con bacteriófagos (virus que infectan bacterias) y demostraron que el ADN es el material genético que transmite la información hereditaria.
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Descubrió cómo se sintetiza el ARN en laboratorio, lo que permitió entender mejor cómo se transmite la información genética y cómo se producen las proteínas. Recibió el Premio Nobel por este descubrimiento.
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Propuso la teoría endosimbiótica, que explica cómo algunas estructuras celulares como las mitocondrias y los cloroplastos se originaron a partir de bacterias que fueron incorporadas por otras células. Esta teoría mejoró la comprensión del origen de las células eucariotas.