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Descubrió que los seres vivos están formados por estructuras microscópicas elementales que denominó células.
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Fue el primero que observó seres microscópicos vivos. Descubrió, lo que él llamaría “animáculos”, y que en la actualidad se conocen como protozoos y bacterias.
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Concluyó que los tejidos vegetales estaban formados por células y que el embrión de una planta proviene de una sola célula.
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Describió la célula vegetal y propuso una teoría de la célula que estaba seguro de que era la clave para la anatomía y el crecimiento de las plantas.
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Estableció lo que puede considerarse el segundo principio de la teoría celular: “Toda célula procede de otra célula preexistente por división de ésta”
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descubrió que el sistema nervioso, incluido el cerebro, está compuesto de entidades individuales, más tarde denominadas neuronas.
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Se le otorgó por descubrir el fenómeno de los “elementos genéticos móviles” presentes en el maíz, que pueden transmitir información a través de los cromosomas, transformándose en una importante contribución para profundizar el conocimiento en genética y entender los procesos hereditarios.
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Fue pionera en genética bacteriana