生物競賽細(xì)胞生物學(xué)1~第一章緒論

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)和要求前言第一頁，共57頁。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。第二頁，共57頁。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。第三頁，共57頁。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“MolecularCellBiology”1989年，（83年第一版）Alberts《細(xì)胞的分子生物學(xué)》“Molecularbiologyofthecell”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。1986年（第一版）Darnell《分子細(xì)胞生物學(xué)》1990年（第二版）“MolecularCellBiology”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)。第四頁，共57頁。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(↓）第五頁，共57頁。

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)和要求第六頁，共57頁。(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；3.以此進(jìn)一步了解細(xì)胞的基本生命活動規(guī)律，以實現(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)。第七頁，共57頁。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“MolecularCellBiology”1989年，（83年第一版）Alberts《細(xì)胞的分子生物學(xué)》“Molecularbiologyofthecell”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。1986年（第一版）Darnell《分子細(xì)胞生物學(xué)》1990年（第二版）“MolecularCellBiology”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)。國外流行的教科書第八頁，共57頁。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(↓）第九頁，共57頁。學(xué)術(shù)期刊、雜志國外：Cell、Science、Nature、J.CellBiol.、J.Mol.Biol.國內(nèi)：中國科學(xué)、科學(xué)通報、實驗生物學(xué)報、細(xì)胞生物學(xué)雜志等第十頁，共57頁。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)說的建立其意義細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期實驗細(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)組織第十一頁，共57頁。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

生命體是多層次、非線性、多側(cè)面的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系，而細(xì)胞是生命體的結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位，有了細(xì)胞才有完整的生命活動。細(xì)胞生物學(xué)是研究細(xì)胞基本生命活動規(guī)律的科學(xué)，它是在不同層次（顯微、亞顯微與分子水平）上以研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞增殖、分化、衰老與凋亡、細(xì)胞信號傳遞、真核細(xì)胞基因表達(dá)與調(diào)控、細(xì)胞起源與進(jìn)化等為主要內(nèi)容。核心問題是將遺傳與發(fā)育在細(xì)胞水平上結(jié)合起來。第十二頁，共57頁。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)胞工程第十三頁，共57頁。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。第十四頁，共57頁。2.重點(diǎn)領(lǐng)域

染色體DNA與蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系

—主要是非組蛋白對基因組的作用

細(xì)胞增殖、分化、凋亡的相互關(guān)系及其調(diào)控

細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的研究

細(xì)胞結(jié)構(gòu)體系的組裝

第十五頁，共57頁。 美國科學(xué)情報研究所（ISI）1997年SCI（ScienceCitationIndex）收錄及引用論文檢索，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)（signaltransduction）；細(xì)胞凋亡（cellapoptosis）；基因組與后基因組學(xué)研究（genomeandpost-genomicanalysis）。第十六頁，共57頁。 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？》（“Whatispopularinresearchtoday？”）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?。╟ardiovasculardiseases）

愛滋病和肝炎等傳染病

（infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向：

細(xì)胞周期調(diào)控（cellcyclecontrol）；

細(xì)胞凋亡（cellapoptosis）；

細(xì)胞衰老（cellularsenescence）；

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（signaltransduction）；

DNA的損傷與修復(fù)（DNAdamageandrepair）第十七頁，共57頁。第十八頁，共57頁。“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。第十九頁，共57頁。AlbertsBetal.EssentialCellBiology.NewYorkandLondon：Garlandpublishing，Inc.1998AlbertsBetal.

MolecularBiologyoftheCell,3rded.NewYorkandLondon：GarlandPublishing，Inc.1994BeckerW.M.etal.TheWorldoftheCell.FourthEd.TheBenjamin/CummingsPublishingCompany.2000GeraldKarp.CellandMolecularBiology：conceptsandexperiments，2ndEdition.PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.1999LodishH.etal.MolecularCellBiology.4thEd.ScientificAmericanBooks,Inc.2000.第二十頁，共57頁。第二十一頁，共57頁。第二十二頁，共57頁。第二十三頁，共57頁。第二十四頁，共57頁。第二十五頁，共57頁。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)的問題第二十六頁，共57頁。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)（CellBiology）：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。第二十七頁，共57頁。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)（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”。第二十八頁，共57頁。顯微結(jié)構(gòu)（MicroscopicStructure）

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)(SubmicroscopicStructure)

亦稱超微結(jié)構(gòu)(Ultrastructure)，指普通光鏡看不到而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。第二十九頁，共57頁。鑒于學(xué)科的初起和研究手段的原始，故多是以描述和實驗形態(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)。第三十頁，共57頁。二、細(xì)胞生物學(xué)的主要研究內(nèi)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)。第三十一頁，共57頁。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。第三十二頁，共57頁。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)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病：癌癥、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)。第三十三頁，共57頁。

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)和實驗手段的進(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（1665—1875），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（1875—1900），主要是在顯微鏡下的形態(tài)描述，是對細(xì)胞認(rèn)識的鼎盛或黃金時期；

3實驗細(xì)胞學(xué)時期（1900—1953）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）。總過程概括為：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）（1838—1839）（1892）（1965）

R.HookeSchleiden、SchwannHertiwigDeRobertis第三十四頁，共57頁。一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)（discoveryofcell）

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(Janssen1588—1628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10—30倍,它是把光學(xué)放大裝置提高到顯微鏡水平的標(biāo)志。

1665年，胡克（RobertHook，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)40—140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。↓第三十五頁，共57頁。

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（AntonyVanLeeuwenhoek，1632—1723，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（UniversityMuseumofUtrechet）的一架考查，放大倍數(shù)270倍，分辨力1.4μm。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RobertHooke，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。第三十六頁，共57頁。二、細(xì)胞學(xué)說的建立及其意義（Thecelltheory）

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1μm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：（↓）第三十七頁，共57頁。

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，實質(zhì)上都是由形態(tài)不同的細(xì)胞所構(gòu)成”，但缺乏實驗證據(jù)。

1831年，布郎（RobertBrown）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，杜雅丁（E.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驗資料和思想基礎(chǔ)。（↓）第三十八頁，共57頁。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（BeitragezurPhytogenesis）。

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（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。實際上，可以說細(xì)胞學(xué)說又是后兩者的基石。（↓）第三十九頁，共57頁。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(Omniscellulaecellula)。充實和完善了細(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、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)。第四十頁，共57頁。三、細(xì)胞學(xué)的誕生（細(xì)胞學(xué)的經(jīng)典時期和實驗細(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：（↓）第四十一頁，共57頁。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）。

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。（↓）第四十二頁，共57頁。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。1838—1839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VanBeneden在動物，1886年Straburger在植物發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂（meiosis）。1905年.和明確了核在兩代個體間的連續(xù)性。（↓）第四十三頁，共57頁。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)Golgibody。（↓）第四十四頁，共57頁。4遺傳學(xué)方面的成就在這期間，實驗細(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；1871年F.Miescher提取“核素”(Nuclein)；1889年R.Altmann改名為核酸(nucleicacid)；1902年提出遺傳染色體學(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“Thecell&theTissue”，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(Wilson1896)發(fā)表“TheCellinDevelopment&Heredity”，《細(xì)胞—在發(fā)育和遺傳中》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。第四十五頁，共57頁。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)化實驗中肯定了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.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。（↓）第四十六頁，共57頁。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