文档介绍：第一篇细胞生物学引论
第一章绪论
第一节细胞生物学的形成和发展
细胞( )是生物体的基本结构和功能单位。自世纪中叶细胞被发现以后,人
们对于生物体的认识进入了微观世界。到世纪年代,由于电子显微镜等先进仪器
和技术的应用,对细胞的认识又进一步深入到超微观直至分子水平。至此,人们不仅了
解了细胞的一般形态结构,也了解了细胞的内部构造、分子组成及其功能关系,因此以
细胞作为研究对象的学科细胞生物学也随之诞生。从细胞的发现到细胞生物学的建
立,大约经历了多年,这段历程一般分为以下四个历史阶段。
一、细胞学说的创立时期
这段时期一般认为是从年至年。年胡克( 用自制的显微镜
首次观察到植物的组织细胞,现在确定实际上是一些死亡的栎树韧皮部细胞。年
荷兰生物学家列文虎克( 用放大倍数较高的显微镜观察到水生原生动物
(如纤毛虫)、单细胞藻类、动物精子及鱼类红细胞,才算真正观察到生活状态的细胞。
这以后,由于显微镜技术的不断改进和普及,人们对细胞的认识也就日趋深入。这段时
期,发现了细胞核( ,发现了细胞分裂现象( ,发现了细胞的
“肉样质”即原生质( ,发现了核仁( 。这些发现,使人
们对细胞的认识初具系统性。于是,德国植物学家施莱登( )总结前人成果并
结合自己的研究,于年出版了《关于植物的发生》一书,指出“植物,无论发展
到多么高级,都是由个体化的、各自独立的、分离的物体组成的聚合体,这些物体就是
细胞”。第二年,德国动物学家施旺( 发表了《关于动植物在结构和生
长中的相似性的显微研究》一文,提出“整个动物和植物乃是细胞的集合体,它们依照
一定的规律排列在动植物体内。”从而使对细胞的认识理论化,建立起关于细胞的学说。
总的来讲,细胞学说( )包括了以下观点:①一切生物体,包括单细胞生物、
植物和动物都是由细胞组成的;②所有细胞在结构、组成上基本相似;③生物体通过
细胞的活动反映其功能;④新细胞是由已存在的细胞分裂而来。现在看来,这些观点是
符合事实的。
此外,还应指出的是当时的德国病理学家魏尔啸( 将细胞学说应用
于医学,并首次提出“一切病理现象都是基于细胞的损伤”,不仅丰富了细胞学说,而
且为疾病的发生提出了重要的理论依据。
细胞学说的建立是科学史上的伟大事件,被称为世纪自然科学的三大发现之一
(另两大发现为进化论和能量守恒和转换定律)。但由于研究工具和方法的局限,当时对
细胞的研究只是停留在形态观察上,而对细胞的功能,大多属于臆测。
二、细胞学的经典时期
这一时期一般指世纪的最后年。这段时期由于研究技术和方法的改进,发现
了细胞的有丝分裂( 等, )和减数分裂( 等, ,完善了原生
质理论,提出了原生质体( 的概念( 。另外,还发现了一些
重要的细胞器。如年贝内登( )发现马蛔虫卵中的中心体, 年阿尔特
曼)发现线粒体, 年高尔基( )发现神经细胞中的高尔基体等。同
时这一时期还开始使用“染色体”这一概念( 。更值一提的是卡劳尔
)于年在比利时劳汶的天主教大学创办了第一本专门报道细胞研究的杂志
《细胞》。这样使细胞学说上升到了一个新的水平,并建立起系统的学科体
系,使细胞学说成为细胞学( )学科。由于这一时期仍以动、植物细胞的形态
观察描述为主,为区别于后几十年对细胞的实验研究,故将细胞学发展的这一时期称为
经典细胞学时期。
细胞学的建立及主要成就得力于细胞研究技术和方法的进步。如使用苏木精、洋红
等细胞染色剂的染色技术,切片机和复式显微镜的应用等。
三、实验细胞学时期
世纪上半叶,科学技术迅速发展,相邻的学科之间相互渗透,细胞学也从单一
的形态结构研究转入生理功能、化学变化、发生发展的综合研究,而且广泛采用了实验
的手段,因此称这一时期为实验细胞学时期。
最早以实验方法研究细胞活动的,是赫特维希( )等研究海胆、蛔虫卵的实
验,他们研究海胆卵的受精过程,人为地去掉其细胞核,观察是否受精,同时用物理、
化学的方法刺激受精卵的发育。还有,美国学者摩尔根( )以果蝇为材料,研究
遗传因子的效应,不仅发展了世纪孟德尔( )的遗传理论,而且将生物的遗
传与细胞的作用联系起来。另外,细胞化学、生理方面的研究也取得较大进展,如美国
学者于年用蛙淋巴液成功地培养了神经细胞, 年法裔美国人卡雷尔
采用严格的组织培养技术,成功地培养了鸡胚胎成纤维细胞。年
首创染色法鉴别细胞中的核酸物质。年克劳德( 以高速离心机从
活细胞中分离出细胞器线粒体并证实线粒体是细胞氧化的中心场所。从年代开始,
高分辨力的电子显微镜应用于细胞学,使细胞内部结构如内质网