第一章細(xì)胞生物學(xué)緒論

第一章緒論

細(xì)胞生物學(xué)

點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本牛雞鴨金絲猴第一節(jié)細(xì)胞生物學(xué)的概述點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本長臂猿點(diǎn)擊添加文本爬山虎櫻花樹熊貓梔子花珙桐紅豆杉中國蕨世界上沒有兩片完全相同的樹葉也沒有完全相同的兩個人？？點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本研究內(nèi)容細(xì)胞是生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單位細(xì)胞生物學(xué)研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能和各種生命規(guī)律的一門科學(xué)結(jié)構(gòu)、功能、生活史點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本細(xì)胞生物學(xué)的分類神經(jīng)細(xì)胞生物學(xué)溶酶體生物學(xué)染色體生物學(xué)植物分子細(xì)胞生物學(xué)膜生物學(xué)基因的分子生物學(xué)點(diǎn)擊添加文本細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)中的地位和與其他學(xué)科的關(guān)系細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿分支學(xué)科之一。從生命結(jié)構(gòu)層次看，細(xì)胞生物學(xué)位于分子生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)之間，同它們相互銜接，互相滲透。在我國基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展規(guī)劃中，細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)并列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科。點(diǎn)擊添加文本細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)中的地位和與其他學(xué)科的關(guān)系許多學(xué)科都有交叉，甚至界限難分。例如，由于細(xì)胞生物學(xué)運(yùn)用了近代物理、化學(xué)和分子生物學(xué)方法，研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用，研究細(xì)胞總體的和動態(tài)的功能活動，因此，現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)實(shí)際上是分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的結(jié)合。其次，就研究的問題而言，免疫性是細(xì)胞的重要功能之一，細(xì)胞免疫應(yīng)屬細(xì)胞生物學(xué)的范疇，但這也是免疫學(xué)的基本問題。細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展，有力地推動了其他學(xué)科的發(fā)展；同時，其他學(xué)科所取得的進(jìn)展也促進(jìn)了細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展。點(diǎn)擊添加文本第二節(jié)細(xì)胞學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展簡史人類第一次發(fā)現(xiàn)細(xì)胞到現(xiàn)在已有三百多年的歷史。隨著科學(xué)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段的進(jìn)步，人們對細(xì)胞的認(rèn)識由淺入深、由表及里，導(dǎo)致了當(dāng)今細(xì)胞生物學(xué)的興起與發(fā)展。根據(jù)其發(fā)展過程，可分為四個時期，即細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立、細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)的發(fā)展和細(xì)胞生物學(xué)的興起。點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)的發(fā)展細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立細(xì)胞生物學(xué)的興起點(diǎn)擊添加文本1675年(A.V.Leeuwenhoekia)用自制的高倍放大鏡先后觀察了池塘水中的原生動物、動物的精子，在蛙魚的血液中發(fā)現(xiàn)了紅細(xì)胞；1683年，他又在牙垢中看到了細(xì)菌。1831年，布朗(R.Brown)在蘭科植物的葉片表皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核。1835年，迪雅爾丹(E.Dujardin)在低等動物根足蟲和多孔蟲的細(xì)胞內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)了透明的膠狀物質(zhì)的內(nèi)含物，稱之為“肉樣質(zhì)”(sarcoide)。1836年，瓦朗丁(Valentin)在結(jié)締組織細(xì)胞核內(nèi)發(fā)現(xiàn)了核仁。點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本細(xì)胞直徑一般為5~20μm1665年，英國物理學(xué)家胡克觀察并命名“細(xì)胞”一、細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了各種細(xì)胞1838-1839年，德國植物學(xué)家施萊登和動物學(xué)家施旺首次提出了“細(xì)胞學(xué)說”，即所有生物體均由一個或多個細(xì)胞組成，細(xì)胞是生命的結(jié)構(gòu)單位。1855年，德國病理學(xué)家魏爾嘯明確指出“細(xì)胞來自細(xì)胞”點(diǎn)擊添加文本細(xì)胞學(xué)說主要內(nèi)容：1、細(xì)胞是所有生物的結(jié)構(gòu)和生命活動的單位；2、生物的特性取決于細(xì)胞的特性，多細(xì)胞生物的每一個細(xì)胞即是一個活動單位，執(zhí)行特定的功能；3、細(xì)胞只能通過細(xì)胞細(xì)胞分裂而來，通過遺傳物質(zhì)維持細(xì)胞的連續(xù)性。

細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立是細(xì)胞學(xué)發(fā)展史上的一個重要里程碑，是細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的起點(diǎn)。點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本二、細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期時間：19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初主要研究儀器：顯微鏡研究的主要特點(diǎn)：應(yīng)用固定和染色技術(shù)，在光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和細(xì)胞的分裂活動1893年Hertwig的專著《細(xì)胞與組織》出版，標(biāo)志著細(xì)胞學(xué)的誕生Corti(1851年)和Hartig(1854年)等使用洋紅、Bōh(huán)m(1865年)使用蘇木精，對細(xì)胞進(jìn)行染色；Oschatz設(shè)計出第一臺切片機(jī)，而ErnestAbbe'(1887年)設(shè)計出一臺復(fù)式顯微鏡并具有消色差物鏡、載物臺下聚光器和照明，這些技術(shù)和儀器觀察細(xì)胞形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)都起到了重要的推動作用。點(diǎn)擊添加文本1841年，雷馬克(Remak)在觀察雞胚的血球細(xì)胞時，發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞的直接分裂。其后，費(fèi)勒明(Flemming)在動物細(xì)胞中以及施特拉斯布格(Strasburger)在植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了間接分裂。1882年，費(fèi)勒明又把直接分裂稱為無絲分裂，間接分裂稱為有絲分裂。1883年范·貝內(nèi)登(VanBeneden)、1886年，施特拉斯布格又分別在動、植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了減數(shù)分裂。此外，赫特維希(O·Hertwig)發(fā)現(xiàn)卵的受精和精卵兩親本核的融合。1888年，沃爾德耶(Waldeyer)把分裂細(xì)胞核內(nèi)的染色小體命名為染色體。1897年，斑達(dá)(Banda)發(fā)現(xiàn)了線粒體1898年，高爾基(Golgi)發(fā)現(xiàn)了高爾基體點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本三、實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)的發(fā)展時間：20世紀(jì)初葉到中葉主要研究儀器：電子顯微鏡研究的主要特點(diǎn)：利用20世紀(jì)的新技術(shù)、新方法，尤其是體外培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，細(xì)胞學(xué)的研究從形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察深入到生理功能、生物化學(xué)、遺傳發(fā)育機(jī)制的研究1887年，赫特維?？说?O.Hertwig和R.H)用實(shí)驗(yàn)方法研究海膽卵的受精作用和蛔蟲卵發(fā)育中核質(zhì)關(guān)系，將細(xì)胞學(xué)與實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)緊密結(jié)合起來，發(fā)展了實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)。點(diǎn)擊添加文本從1900年孟德爾(Mendel)遺傳法則被重新發(fā)現(xiàn)，1902年博韋里(T.Boveri)和薩頓(W.S.Sutton)提出“染色體遺傳理論”，到1926年摩爾根(Morgan)的《基因論》一書的出版，使細(xì)胞學(xué)與遺傳學(xué)相結(jié)合，形成了細(xì)胞遺傳學(xué)。1924年，孚爾根(Feulgen)首創(chuàng)核染色反應(yīng)，即Feulgen染色法，測定了細(xì)胞核內(nèi)的DNA。1940年，布勒歇(Brachet)應(yīng)用昂納(Unna)染液染色，測定了細(xì)胞中的RNA。與此同時，卡斯柏爾森(Casperson)用紫外光顯微分光光度法測定細(xì)胞中DNA的含量。1943年，Cloude應(yīng)用高速離心機(jī)從活細(xì)胞中把細(xì)胞核和各種細(xì)胞器(如線粒體、葉綠體、微粒體等)分離出來，分別研究它們的生理活性，這對了解各種細(xì)胞器的生理功能和酶的分布，起了很大作用。點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本四、細(xì)胞生物學(xué)的興起時間：20世紀(jì)50年代開始至今研究的主要特點(diǎn)：分子生物學(xué)1941年，比德爾(Beadle)和塔特姆(Tatum)提出了“一個基因一個酶”的理論。1944年，艾弗里(Avery)等在生物的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中證明了DNA是遺傳物質(zhì)。1948年，博伊文(Boivin)等從測定生殖細(xì)胞和各種體細(xì)胞中DNA的含量，提出了DNA含量恒定理論。1953年沃森(Watson)和克里克(Crick)用X射線衍射法得出了DNA雙螺旋分子結(jié)構(gòu)模型，這一劃時代的成就，奠定了分子生物學(xué)的基礎(chǔ)。點(diǎn)擊添加文本1956年科恩伯格(Kornberg)從大腸桿菌提取液中獲得了DNA聚合酶，并以該菌的DNA單鏈片段為引物，在離體條件下第一次成功地合成了DNA片段的互補(bǔ)鏈。1958年，梅塞爾森(Meselson)等利用放射性同位素與梯度離心法，分析了DNA的復(fù)制過程，證明了DNA復(fù)制是“半保留復(fù)制”。同年，克里克又創(chuàng)立了遺傳信息傳遞的“中心法則”。1961年，尼倫堡(Nirenberg)和馬泰(Matthaei)等通過對核糖核酸的研究，確定了每一種氨基酸的“密碼”。同年，雅各布(Jacob)和莫諾(Monod)又提出了操縱子學(xué)說。由于這些分子生物學(xué)的新成就、新概念、新技術(shù)滲入到細(xì)胞學(xué)各個領(lǐng)域，于是從分子水平、亞細(xì)胞水平和細(xì)胞整體水平來研究細(xì)胞各種生命活動，就形成了生物學(xué)的一門新的分支學(xué)科——細(xì)胞生物學(xué)，即細(xì)胞學(xué)發(fā)展到細(xì)胞生物學(xué)階段。點(diǎn)擊添加文本自1965年E.D.P.Derobetis將原著《普通細(xì)胞學(xué)》更名為《細(xì)胞生物學(xué)》，到1976年，在美國波士頓召開的第一次國際細(xì)胞生物學(xué)會議為界標(biāo)，至今細(xì)胞生物學(xué)在分子水平上的研究工作又取得了迅速的發(fā)展，細(xì)胞生物學(xué)則進(jìn)步發(fā)展為細(xì)胞分子生物學(xué)(cellandmolecularbiology)。20世紀(jì)50年代人們還搞不清楚自己的染色體是多少條