生物競賽細(xì)胞生物學(xué)1~第一章緒論課件

1、細(xì)胞生物學(xué)一、本課程的重要性二、本課程的發(fā)展特點(diǎn)三、本課程的目的、任務(wù)和要求前 言一、本課程的重要性 要最終闡明生命現(xiàn)象，必須在細(xì)胞水平上。 細(xì)胞是生命有機(jī)體最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，生命寓于細(xì)胞之中，只有把各種生命活動同細(xì)胞結(jié)構(gòu)相聯(lián)系，才能在細(xì)胞水平上闡明各種生命現(xiàn)象。世界著名生物學(xué)家Wilson（德國人）曾說過：“一切生物學(xué)問題的答案最終要到細(xì)胞中去尋找”。當(dāng)今的細(xì)胞生物學(xué)恰如其分地體現(xiàn)了這一名言的正確性。因此，細(xì)胞生物學(xué)毫無疑問地成為現(xiàn)代生物學(xué)教育的中心內(nèi)容。二、本課程的發(fā)展特點(diǎn) 細(xì)胞生物學(xué)涉及知識面廣、內(nèi)容浩繁且更新迅速。它同生物化學(xué)、遺傳學(xué)形成生命科學(xué)的鼎立三足，既是當(dāng)代生命科學(xué)發(fā)展的

2、前沿，又是生命科學(xué)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。從這一意義上講，細(xì)胞生物學(xué)是一門還在發(fā)展中的新興學(xué)科，從細(xì)胞水平進(jìn)入亞細(xì)胞水平，現(xiàn)在又向分子水平全面挺進(jìn)，進(jìn)展十分迅速，這可從國際上幾本著名的細(xì)胞生物學(xué)教科書的變遷中反映出來。1946年，De.Robertis普通細(xì)胞學(xué)1965年，第四版，更名為細(xì)胞生物學(xué)1980年，第七版，更名為細(xì)胞和分子生物學(xué)1986年，Avers “Molecular Cell Biology”1989年，（83年第一版）Alberts 細(xì)胞的分子生物學(xué)“Molecular biology of the cell”長達(dá)1181頁，對一個活細(xì)胞在分子水平和細(xì)胞水平上作了令人信服的分析。19

3、86年（第一版）Darnell分子細(xì)胞生物學(xué)1990年（第二版）“Molecular Cell Biology”長達(dá)1187頁，他認(rèn)為，有必要將過去分別開設(shè)而又相互重疊的三門課程（生化、遺傳、細(xì)胞）聯(lián)系起來，重建一門完整而系統(tǒng)的新興生物學(xué)分子細(xì)胞生物學(xué)。 通過系統(tǒng)地學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)，豐富細(xì)胞學(xué)知識，以適應(yīng)當(dāng)代人類社會知識結(jié)構(gòu)發(fā)展的需求，也是為升本、考研做準(zhǔn)備。三、本課程的目的、任務(wù)和要求(一) 目的和任務(wù)：1. 了解及掌握細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能、生活史以及各種生命活動的本質(zhì)和規(guī)律；2. 學(xué)會從細(xì)胞的整體水平、亞細(xì)胞水平和分子水平三個方面來分析有關(guān)生命現(xiàn)象，能夠以動態(tài)的觀點(diǎn)考察細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能；

4、3. 以此進(jìn)一步了解細(xì)胞的基本生命活動規(guī)律，以實(shí)現(xiàn)對其進(jìn)行控制和利用；(二) 要求：使學(xué)生能夠運(yùn)用分析與綜合的方法將細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系進(jìn)行闡述，為后序相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。國內(nèi)教科書的情況也反映出這門學(xué)科的發(fā)展變化1980年，鄭國錩 細(xì)胞生物學(xué) 高教出版社1992年，再版1983年，郝水 細(xì)胞生物學(xué)教程，高教出版社1987年，翟中和 細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)，北京大學(xué)出版社1988年，韓貽仁 分子細(xì)胞生物學(xué)，高等教育出版社，2000年由科學(xué)出版社再版， 1990年，汪堃仁等 細(xì)胞生物學(xué)， 北京師范大學(xué)出版社1995年，翟中和 細(xì)胞生物學(xué)， 高等教育出版社，2000年再版1991年后，每隔幾年高

5、教出版社編輯出版細(xì)胞生物學(xué)進(jìn)展，以彌補(bǔ)教材與學(xué)科發(fā)展的不適應(yīng)性，現(xiàn)以出版第三卷（鄭國錩、翟中和主編）。從1997年起，翟中和主編出版細(xì)胞生物學(xué)動態(tài)，北師大出版社分子細(xì)胞生物學(xué)手冊、現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)、細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)研究(）學(xué)術(shù)期刊、雜志國外：Cell、Science、Nature、J.Cell Biol.、J.Mol. Biol.國內(nèi)：中國科學(xué)、科學(xué)通報、實(shí)驗(yàn)生物學(xué)報、 細(xì)胞生物學(xué)雜志等第一章 緒論 第一節(jié) 細(xì)胞生物學(xué)研究的內(nèi)容和現(xiàn)狀 細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科 細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)容當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的總趨勢與重點(diǎn)領(lǐng)域第二節(jié) 細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡史 細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)及細(xì)胞學(xué)說的建立

6、其意義 細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期 實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞學(xué)的分支及其發(fā)展 細(xì)胞生物學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展 細(xì)胞生物學(xué)的主要學(xué)術(shù)組織二、 細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)容 細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞重要生命活動： 細(xì)胞核、染色體以及基因表達(dá)的研究 生物膜與細(xì)胞器的研究 細(xì)胞骨架體系的研究 細(xì)胞增殖及其調(diào)控 細(xì)胞分化及其調(diào)控 細(xì)胞的衰老與凋亡 細(xì)胞的起源與進(jìn)化 細(xì)胞工程三、當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的總趨勢與重點(diǎn)領(lǐng)域1.總趨勢細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)(包括分子遺傳學(xué)與 生物化學(xué)) 相互滲透與交融是總的發(fā)展趨勢。美國科學(xué)情報研究所（ISI）1997年SCI（Science Citation Index）收錄及引用論文檢索，全世界自然科學(xué)研究

7、中論文發(fā)表最集中的三個領(lǐng)域分別是：細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transduction）；細(xì)胞凋亡（cell apoptosis）；基因組與后基因組學(xué)研究（genome and post-genomic analysis）。美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）在1988年底發(fā)表的一份題為什麼是當(dāng)今科研領(lǐng)域的熱門話題？（“What is popular in research today？”）的調(diào)查報告中指出，目前全球研究最熱門的是三種疾病： 癌癥（cancer） 心血管?。╟ardiovascular diseases） 愛滋病和肝炎等傳染病 （infectious diseases：AIDS，hep

8、atitis）五大研究方向：細(xì)胞周期調(diào)控（cell cycle control）；細(xì)胞凋亡（ cell apoptosis）；細(xì)胞衰老（cellular senescence）；信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transduction）； DNA的損傷與修復(fù)（DNA damage and repair）“細(xì)胞學(xué)說”的基本內(nèi)容 認(rèn)為細(xì)胞是有機(jī)體，一切動植物都是由細(xì)胞 發(fā)育而來,并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成； 每個細(xì)胞作為一個相對獨(dú)立的單位，既有它“自己的” 生命,又對與其它細(xì)胞共同組成的整體的生命有所助益； 新的細(xì)胞可以通過老的細(xì)胞繁殖產(chǎn)生。Alberts B et al. Essential Cell B

9、iology. New York and London：Garland publishing，Inc. 1998Alberts B et al. Molecular Biology of the Cell, 3rd ed. New York and London：Garland Publishing，Inc. 1994Becker W.M. et al. The World of the Cell. Fourth Ed. The Benjamin/Cummings Publishing Company. 2000Gerald Karp. Cell and Molecular Biology：c

10、oncepts and experiments，2nd Edition. Published by John Wiley & Sons,Inc. 1999 Lodish H. et al. Molecular Cell Biology. 4th Ed. Scientific American Books,Inc.2000.學(xué)習(xí)細(xì)胞生物學(xué)的注意點(diǎn)抽象思維與動態(tài)觀點(diǎn)結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一的觀點(diǎn)同一性(unity)和多樣性(diversity)的問題一、細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科 細(xì)胞生物學(xué)是當(dāng)前生物科學(xué)中一個重要而活躍的領(lǐng)域，是一門發(fā)展前景極其誘人的新興學(xué)科。它是在最初的細(xì)胞學(xué)水平上，又進(jìn)一步

11、發(fā)展的學(xué)科，它的前身是細(xì)胞學(xué)。即細(xì)胞學(xué)細(xì)胞生物學(xué)。（一）細(xì)胞學(xué)（Cytology）：是研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能和生活史的科學(xué)。（二）細(xì)胞生物學(xué)（Cell Biology）：運(yùn)用近代物理學(xué)和化學(xué)的技術(shù)成就以及分子生物學(xué)的概念與方法，從顯微水平、亞顯微水平和分子水平三個層次上，研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及各種生命活動規(guī)律。 顯而易見，細(xì)胞生物學(xué)的突出特點(diǎn)在于：研究內(nèi)容之深刻（涉及生命機(jī)理的一切水平都要探討）和研究范圍之廣泛（一切生命現(xiàn)象都要涉及到）。由此，它與生物學(xué)許多分支學(xué)科有著密切關(guān)系。聯(lián)系著生命科學(xué)的各個分支學(xué)科，形成了交叉重疊的關(guān)系。（1）細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)；（2）細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)細(xì)胞遺傳學(xué)（

12、Cytogenetic）此外，還有細(xì)胞生理學(xué)（分析細(xì)胞生理活動的本質(zhì)和機(jī)制）；細(xì)胞化學(xué)（研究細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)布局）；細(xì)胞病理學(xué)；細(xì)胞分類學(xué)等細(xì)胞學(xué)與各門學(xué)科的匯合學(xué)科。 故不難理解，有人形容細(xì)胞生物學(xué)是一代水平的學(xué)科，它匯集了生命科學(xué)中各個分支學(xué)科的精髓從細(xì)胞這個單位里揭示出多種生命現(xiàn)象的奧秘，發(fā)展成為生命科學(xué)的“中心學(xué)科”。 顯微結(jié)構(gòu)（Microscopic Structure） 即整體水平。指肉眼看不到而在普通顯微鏡下的可見范圍。如：染色體、線粒體、細(xì)胞核、核仁等。 亞顯微結(jié)構(gòu)(Submicroscopic Structure) 亦稱超微結(jié)構(gòu)(Ultrastructure)，指普通光鏡看不到而

13、在電鏡或其它工具看到的分子以上的結(jié)構(gòu)。如：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、核膜、微管、微絲等。 生命活動包括：生長、發(fā)育、繁殖、遺傳、變異、衰老、凋亡、代謝、調(diào)控、分化等。核心是遺傳和發(fā)育問題。 例如：在整體水平上研究單個細(xì)胞的運(yùn)動，在亞顯微水平上研究與細(xì)胞運(yùn)動有關(guān)的結(jié)構(gòu)微管、微絲，在分子水平上則對這些結(jié)構(gòu)做分子解剖，研究組成它們的微管蛋白、肌動蛋白，肌球蛋白結(jié)構(gòu)、功能及運(yùn)動機(jī)理問題。 鑒于學(xué)科的初起和研究手段的原始，故多是以描述和實(shí)驗(yàn)形態(tài)為主。隨著科學(xué)的發(fā)展，特別是50、60年代以后，由于分子生物學(xué)的興起，又加上電鏡、放射性同位素、分級離心技術(shù)的應(yīng)用及其它研究手段和技術(shù)的提高，使細(xì)胞學(xué)的內(nèi)容煥然一新，大大超出了原

14、有細(xì)胞學(xué)范圍。 在形態(tài)方面：除了描述在光鏡下所看到的結(jié)構(gòu)外，還要用新工具和方法來觀察和分析細(xì)胞內(nèi)各部分的顯微結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)，以及這些結(jié)構(gòu)間的變化關(guān)系。 在功能方面：不單是描述細(xì)胞內(nèi)各個部分的化學(xué)組成和新陳代謝動態(tài)，而且還要用分析、比較、綜合的方法，深入到分子、原子甚至量子水平，闡明它們之間的關(guān)系和相互作用機(jī)理。 在研究對象上：不再是單個細(xì)胞，而要考慮到細(xì)胞組成的整個生物體，以及組成細(xì)胞的各種生物大分子。 除上述外，還有一個很重要的特點(diǎn)是，如果將細(xì)胞學(xué)原理運(yùn)用于實(shí)踐活動，人們可以有目的地改造細(xì)胞，使之為人類造福。 正是如此，使細(xì)胞學(xué)向前邁進(jìn)了一步，成為今天的細(xì)胞生物學(xué)。二、細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)

15、容 1 細(xì)胞核、染色體及基因表達(dá) 基因表達(dá)與調(diào)控是目前細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)和發(fā)育生物學(xué)在細(xì)胞和分子水平相結(jié)合的最活躍領(lǐng)域。 2 生物膜與細(xì)胞器的研究 膜及細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能問題（“膜學(xué)”）。 3 細(xì)胞骨架體系的研究 胞質(zhì)骨架、核骨架的裝配調(diào)節(jié)問題和對細(xì)胞行使多種功能的重要性。 4 細(xì)胞增殖及調(diào)控 控制生物生長和發(fā)育的機(jī)理是研究癌變發(fā)生和逆轉(zhuǎn)的重要途徑（“再教育細(xì)胞”）。 5 細(xì)胞分化及調(diào)控 一個受精卵如何發(fā)育為完整個體的問題（細(xì)胞全能性）。 6 細(xì)胞衰老、凋亡及壽命問題 7 細(xì)胞的起源與進(jìn)化 8 細(xì)胞工程 改造利用細(xì)胞的技術(shù)。三、當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究的總趨勢與重點(diǎn)領(lǐng)域 細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)相互滲

16、透與交融是總的發(fā)展趨勢，也將是生命科學(xué)今后相當(dāng)一段時間的主流。 （一）當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)研究中的三大基本問題 1 細(xì)胞內(nèi)的基因組是如何在時間與空間上有序表達(dá)的？ 2 基因表達(dá)的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)蛋白與核酸、脂質(zhì)、多糖及其復(fù)合物是如何逐級裝配成能行使生命活動的基本結(jié)構(gòu)體系及各種細(xì)胞器？ 3 基因表達(dá)的產(chǎn)物大量活性因子與信號分子，是如何調(diào)節(jié)細(xì)胞最重要的生命活動過程的？ （二）當(dāng)前細(xì)胞基本生命活動研究的若干重大課題1 染色體DNA與蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系；2 細(xì)胞增殖、分化、凋亡的相互關(guān)系及其調(diào)控；3 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究；4 細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的裝配。 全世界自然科學(xué)研究中論文發(fā)表最集中的三個領(lǐng)域分別是： 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)

17、胞凋亡和基因組與后基因組學(xué)研究。 全球研究最熱門的三種疾?。喊┌Y、心血管病、愛滋病和肝炎等傳染病。 五大研究方向：細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞衰老、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和DNA的損傷與修復(fù)。 第二節(jié) 細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡史 細(xì)胞生物學(xué)這門學(xué)科的形成也經(jīng)歷了一個逐漸發(fā)展變化過程。從人類第一次發(fā)現(xiàn)細(xì)胞至今有三百多年的歷史了，在這期間，隨著技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段的進(jìn)步，細(xì)胞的研究顯現(xiàn)出時代的特征，形成了不同的發(fā)展時期。 1細(xì)胞學(xué)創(chuàng)立時期 19世紀(jì)以及更前的時期（16651875），是以形態(tài)描述為主的生物科學(xué)時期； 2 細(xì)胞學(xué)經(jīng)典時期 20世紀(jì)最后25年（18751900），主要是在顯微鏡下的形態(tài)描述，是對細(xì)胞認(rèn)識的鼎盛或黃

18、金時期； 3 實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時期（19001953）細(xì)胞學(xué)與各門學(xué)科的交融與匯合（細(xì)胞遺傳學(xué)、細(xì)胞生理學(xué)、細(xì)胞化學(xué)等），誕生了細(xì)胞生物學(xué)； 4 分子細(xì)胞學(xué)時期（1953至今）?？傔^程概括為：細(xì)胞發(fā)現(xiàn)細(xì)胞學(xué)說建立細(xì)胞學(xué)形成細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展 （1665） （18381839） （1892） （1965） R.Hooke Schleiden、Schwann Hertiwig DeRobertis一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)（discovery of cell） 細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與顯微鏡的發(fā)明是分不開的。1604年，詹森(Janssen 15881628荷蘭眼鏡商）創(chuàng)造了世界上第一架顯微鏡，放大倍數(shù)只有1030倍,它是把光學(xué)

19、放大裝置提高到顯微鏡水平的標(biāo)志。 1665年，胡克（Robert Hook，英國物理學(xué)家，英國皇家學(xué)會會員）創(chuàng)造了第一架有科學(xué)研究價值的顯微鏡。放大倍數(shù)可達(dá)40140倍（示圖）并用其做了大量觀察，將結(jié)果整理成書顯微圖譜（Micrographia）發(fā)表于1665年。在書中描繪了他所見到的木栓是由許多蜂巢狀小室排成，并稱之為細(xì)胞（Cell源于拉丁文Cella，原意為空隙、小室、小房子),是細(xì)胞學(xué)史上第一個細(xì)胞模式圖。 把綜合了細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的圖解稱細(xì)胞模式圖。 Hooke作為世界上細(xì)胞的第一個發(fā)現(xiàn)和命名者。 歷史上第一個觀察到活細(xì)胞有機(jī)體的是誰呢？ 1677年，列文虎克（Antony Van Lee

20、uwenhoek，16321723，荷蘭布商，科學(xué)家）用自制顯微鏡看到了活細(xì)胞。列文虎克奮斗一生，從一個布店學(xué)徒成為一名著名的學(xué)者。他一生磨制透鏡550塊，組裝了247架顯微鏡，至今世界上還保留9架，據(jù)保存在荷蘭尤特萊克特大學(xué)博物館（University Museum of Utrechet）的一架考查，放大倍數(shù)270倍，分辨力1.4m。他先是觀察了池塘中的原生動物，又觀察了人和哺乳動物的精子以及細(xì)菌等。1677年，他將結(jié)果寄給Robert Hooke，給予肯定和各方面支持。鑒于他的卓越貢獻(xiàn)，1680年，當(dāng)選為英國皇家學(xué)會會員，1699年，授予巴黎科學(xué)院通訊院士的榮譽(yù)稱號。二、細(xì)胞學(xué)說的建立及

21、其意義（The cell theory） 自列文虎克后，顯微鏡制作技術(shù)沒有多大進(jìn)展，加上宗教信念“先成論” 的影響，因而整個18世紀(jì)對細(xì)胞的認(rèn)識還是很粗淺的。直到19世紀(jì)30年代，顯微鏡制作技術(shù)有了明顯的改進(jìn)，分辨力提高到1m以內(nèi)，同時切片機(jī)制作成功（1870年），使細(xì)胞的觀察手段大大提高，相繼有許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)的一些重要結(jié)構(gòu)，特別是一些內(nèi)含物，主要的工作有：（） 1809年，拉馬克（Lamarck 博物學(xué)家）曾認(rèn)為生物體是由細(xì)胞構(gòu)成的。 1824年，杜特羅切特（Dutrochet）提出細(xì)胞組成生物體的說法，“一切組織，一切動植物器官，實(shí)質(zhì)上都是由形態(tài)不同的細(xì)胞所構(gòu)成”，但缺乏實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

22、1831年，布郎（Robert Brown）在蘭科植物葉片表皮細(xì)胞中觀察到一個的圓形區(qū)域，命名為細(xì)胞核（Nucleus）。 1835年，杜雅?。‥.Dujardin）在低等動物根足蟲和多孔蟲細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)粘稠狀物質(zhì)，稱為肉樣質(zhì)（Sarcode）。 1839年，Purkinje把植物細(xì)胞中的物質(zhì)稱原生質(zhì)(Protoplasm)。 隨后，Mohl和Nageli發(fā)現(xiàn)，動物細(xì)胞中的肉樣質(zhì)和植物細(xì)胞中的原生質(zhì)是一樣的，從而確立了動植物細(xì)胞具有最基本的共性成分原生質(zhì)。 至此，細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)都被發(fā)現(xiàn)了，這些工作雖然對有機(jī)體的細(xì)胞構(gòu)造沒有作出完整的理論概括，但為細(xì)胞學(xué)說的建立提供了必要而豐富的實(shí)驗(yàn)資料和思想基礎(chǔ)。

23、（） 1838年，德國植物學(xué)家施萊登（J.Schleiden）關(guān)于植物細(xì)胞的工作，發(fā)表了植物發(fā)生論一文（Beitrage zur Phytogenesis）。 1839年，德國動物學(xué)家施旺（T.Shwann）關(guān)于動物細(xì)胞的工作，發(fā)表了關(guān)于動植物的結(jié)構(gòu)和生長一致性的顯微研究一文。 中心思想是：細(xì)胞是一切生物體的基本構(gòu)成單位和功能單位。 這一學(xué)說的創(chuàng)立，對當(dāng)時生物學(xué)的發(fā)展起了巨大的促進(jìn)和指導(dǎo)作用，明確了整個自然界在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性，推進(jìn)了人類對整個自然界的認(rèn)識，有力促進(jìn)了自然科學(xué)和哲學(xué)的進(jìn)步。恩格斯給予高度評價，把它與進(jìn)化論和能量守恒定律并列為十九世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。還有人將其與達(dá)爾文的進(jìn)化論（

24、1859）和孟德爾的遺傳學(xué)（1865）稱作現(xiàn)代生物學(xué)的三大基石。實(shí)際上，可以說細(xì)胞學(xué)說又是后兩者的基石。（） 1855年1858年德國病理學(xué)家魏爾和(Virchow)在研究結(jié)締組織的基礎(chǔ)上，進(jìn)步論證了細(xì)胞是生命的功能單位，同時也是疾病的原發(fā)單位，明確提出了“一切細(xì)胞來自細(xì)胞”的名言 (Omnis cellula e cellula)。充實(shí)和完善了細(xì)胞學(xué)說，因此，有人建議細(xì)胞學(xué)說應(yīng)當(dāng)算是在1858年后才最后完成。所以現(xiàn)代完整的細(xì)胞學(xué)說的內(nèi)容應(yīng)該包括： 1、細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)單位（單細(xì)胞生物，一個細(xì)胞就是一個個體）； 2、細(xì)胞是生物體最基本的代謝功能單位（動、植物的各種細(xì)胞具有共同的基本構(gòu)造、

25、基本特性，按共同規(guī)律發(fā)育，有共同的生命過程）； 3、細(xì)胞只能通過細(xì)胞分裂而來。 其中點(diǎn)是Virchow的貢獻(xiàn)。三、細(xì)胞學(xué)的誕生（細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期和實(shí)驗(yàn)細(xì)胞 學(xué)時期） 細(xì)胞學(xué)說創(chuàng)立以后，很自然地掀起了對各種細(xì)胞進(jìn)行廣泛觀察和描述的高潮，大大推動了對細(xì)胞的研究。19世紀(jì)未（最后25年）是細(xì)胞研究的繁盛時期，相繼發(fā)現(xiàn)了許多重要的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞活動現(xiàn)象。被認(rèn)為是細(xì)胞學(xué)經(jīng)典時期。主要工作有：（）1 原生質(zhì)理論的提出 1835年，杜雅丁提出的“肉樣質(zhì)”（Sarcode）就是后來的原生質(zhì)。 1839年，浦肯野（Purkinje）在植物細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)“Sarcode”，并命名為原生質(zhì)（Portoplasm）。

26、隨后，Mohl（莫爾）和Nageli（納哲里）給予統(tǒng)一。認(rèn)為動物細(xì)胞的“肉樣質(zhì)”與植物細(xì)胞的原生質(zhì)具有同樣意義，提出了原生質(zhì)理論，認(rèn)為有機(jī)體的組織單位是一小團(tuán)原生質(zhì)。后來，學(xué)者們又更明確地把圍在核周圍的原生質(zhì)稱為細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm），把核內(nèi)的原生質(zhì)稱為核質(zhì)（karyoplasm）。 由于對細(xì)胞的全面認(rèn)識，細(xì)胞的含義就和最初的發(fā)現(xiàn)定名不同了，1880年，Hanstein提出了原生質(zhì)體（Protoplast）一詞來代替Cell，但由于Cell一詞沿用已久，故仍用舊名，而后來Protoplast專指去壁的細(xì)胞。（）2 關(guān)于細(xì)胞分裂的研究 在這期間相繼發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞分裂的各種方式。 1838183

27、9年，馮莫爾曾觀察過細(xì)胞的間接分裂； 1841年Remak發(fā)現(xiàn)雞胚血細(xì)胞直接分裂。后由Flemming改稱無絲分裂。 1878年，Schleicher稱間接分裂為核分裂（Karyokinesis）。 1880年弗來明（W. Flemming）提出了有絲分裂的概念（mitosis）。 1883年Van Beneden在動物，1886年Straburger在植物發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂（meiosis）。 1905年.J.R.Famer和J.E.Moore明確了核在兩代個體間的連續(xù)性。（）3 重要細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn) 19世紀(jì)中葉以前，對細(xì)胞的研究主要是通過活細(xì)胞進(jìn)行。由于活細(xì)胞各個部分結(jié)構(gòu)的折光率差別不大，故在顯微

28、鏡下觀察細(xì)胞的細(xì)微結(jié)構(gòu)受到限制。后來，隨著顯微鏡技術(shù)的提高，發(fā)明了固定法，開始利用石蠟切片技術(shù)。經(jīng)固定的材料，進(jìn)行一系列處理，染色后在顯微鏡下觀察，相繼發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)的一系列結(jié)構(gòu)。 1866年，Haekel發(fā)現(xiàn)質(zhì)體（Plastid）； 1883年，V.Beneden、1888年R.Brown和 Boveri相繼發(fā)現(xiàn)中心體（Centrosome）； 1894年Altmann、 1898年C.Benda發(fā)現(xiàn)線粒體（mitochondrium）； 同年，高爾基發(fā)現(xiàn)Golgi body。（）4 遺傳學(xué)方面的成就 在這期間，實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)和細(xì)胞遺傳學(xué)迅速發(fā)展。 1866年，Mendel的工作遺傳因子； 187

29、1年F.Miescher提取“核素”(Nuclein)； 1889年R.Altmann改名為核酸(nucleic acid)； 1902年W.A.Cannon提出遺傳染色體學(xué)說，認(rèn)為基因就在染色體上。 綜上不難看出，19世紀(jì)下半葉是細(xì)胞學(xué)史上的黃金時代，對細(xì)胞的研究已全面展開，在這方面形成獨(dú)立學(xué)科的條件已經(jīng)成熟。1892首先由德國胚胎學(xué)家Hertiwig發(fā)表專著“The cell & the Tissue”，被認(rèn)為是細(xì)胞學(xué)作為一門獨(dú)立學(xué)科的開始，隨后，德國另一胚胎學(xué)家魏爾遜(Wilson 1896)發(fā)表“The Cell in Development & Heredity”，細(xì)胞在發(fā)育和遺傳中

30、被認(rèn)為是第一部系統(tǒng)的細(xì)胞學(xué)。1925年該書第三版問世，書中 Wilson繪制了一幅細(xì)胞模式圖，反映了光鏡時代對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的認(rèn)識水平，作為細(xì)胞學(xué)史上第二個具有代表意義的模型，一直沿用到本世紀(jì)50年代。四、細(xì)胞生物學(xué)的興起 由于光鏡限制，本世紀(jì)上半葉40余年，對細(xì)胞的認(rèn)識沒有什么突破性進(jìn)展。直到1933年德國科學(xué)家Ruska，在西門子電子公司設(shè)計(jì)制造了世界上第一架電子顯微鏡，才把細(xì)胞學(xué)引向新的發(fā)展時期。對細(xì)胞的認(rèn)識更加精細(xì)，主要工作有： 1944年Avery等在微生物轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中肯定了DNA是遺傳物質(zhì)。 1953年美國分子遺傳學(xué)家沃森(J.D.Watson)和英國分子生物學(xué)家、物理學(xué)家克利克(F.H.

31、C.Crick)這兩位生物分子舞臺上的名角，提出了DNA分子結(jié)構(gòu)的雙螺旋模型，標(biāo)志著分子生物學(xué)的誕生。（） 1956年，Kornberg 從E.Coli 中獲得DNA聚合酶，并體外合成DNA成功； 1958年，Crick提出了遺傳的“中心法則”； 這期間細(xì)胞化學(xué)方面成績卓著： 1924年，孚爾根（Feulgen）創(chuàng)立了定性DNA的特異方法。 1940年，希拉舍（Brachet）創(chuàng)立了定性RNA的方法。（Unna法）。 除此外，40年代后期，在電鏡下相繼發(fā)現(xiàn)了某些細(xì)胞器的超微結(jié)構(gòu)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（Porter1945）、葉綠體(Porter1947)、高爾基體(Dalton 1950)、核膜(Callan 1950