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Este investigador fue el primero que, al ver en esos tejidos unidades que se repetían a modo de celdillas de un panal, las bautizó como elementos de repetición, «células»
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Observó diversas células eucariotas (como protozoos y espermatozoides) y procariotas (bacterias).
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Describió la presencia de «animálculos» o «infusorios»; se trataba de organismos unicelulares.
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Postuló que las células son las unidades elementales en la formación de las plantas y animales, y que son la base fundamental del proceso vital.
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Describió el núcleo celular.
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Observó el citoplasma celular.
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Identificó las mitocondrias.
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Postuló que todas las células provienen de otras células.
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Realizó multitud de estudios sobre el metabolismo de levaduras y sobre la asepsia.
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Descubrió que las células actuales comparten similitud estructural y molecular con células de tiempos remotos.
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Construyó el primer microscopio electrónico de transmisión en la Universidad de Berlín.
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Publica su hipótesis sobre la endosimbiosis serial, que explica el origen de la célula eucariota.
