南方醫(yī)科大學細胞生物學 第一章 緒論

第一章緒論Chapter1Introduction第一節(jié)細胞生物學發(fā)展的幾個主要階段1604s-1830s，顯微鏡發(fā)明與細胞發(fā)現(xiàn).1830s-1930s，高分辨光學顯微鏡的發(fā)展與細胞學說誕生。1970s以來，分子生物學技術的應用與細胞分子結構與和功能的研究，分子細胞生物學時代。1930s-1970s，電鏡的發(fā)明與超微結構研究，細胞學發(fā)展為細胞生物學。一.顯微鏡的發(fā)明和細胞的發(fā)現(xiàn)

科學的發(fā)展水平具有時代的特征，總是和工具的改進分不開的。因此，細胞的發(fā)現(xiàn)必須依靠放大工具！1.第一臺顯微鏡是荷蘭眼鏡商詹森父子(H&Z.Janssen)在1604年發(fā)明的.

由2個透鏡組成，光學性能不理想，放大倍數(shù)10~30

倍，但具有劃時代的意義。1.1604年,Janssen父子設計的放大鏡10~30

只能用來觀察跳蚤等一些小的昆蟲鏡筒長約46cm雙凸透鏡自然光光源——“跳蚤鏡”2.1665年：RobertHooke(英國物理學家)顯微鏡(microscope)40~140

他以極其興奮的心情寫道：“當我一看到這些形像時，我就認為這是我的發(fā)現(xiàn)。因為這的確是我第一次看到的微小空洞，可能這也是歷史上的第一次發(fā)現(xiàn)。顯然，這使我理解了軟木為什么這么輕的原因。”Hooke用自制顯微鏡對礦物、動物和植物標本等進行了廣泛觀察，并將其觀察結果整理成“Micrographia”(顯微圖譜),并首次用cells來描述“細胞”在Hooke開始使用“cell”一詞后的一百多年中，學者們一直把注意力集中到細胞壁上，而對完整細胞內部的觀察沒有任何進展?！讹@微圖集》其中收集的就有著名的軟木切片細胞圖。3.1671年A.V.Leeuwenhoek（荷蘭):制作了200多臺顯微鏡和400多個鏡頭觀察到了池塘水中的原生動物---活細胞270~500

他是歷史上第一個觀察到活細胞的人！觀察到了人和哺乳動物的精子，也看到了鮭魚紅細胞的核。鑒于Leeuwenhoek在生物學上的卓越貢獻，1680年他當選為英國皇家學會外籍會員!他把自己的觀察結果告訴英國皇家學會的R.Hooke，得到了肯定和鼓勵。英國皇家學會是英國資助科學發(fā)展的組織。成立于1660年。并于1662年、1663年、1669年領到皇家的各種特許證。女王是學會的保護人。全稱“倫敦皇家自然知識促進學會”。學會宗旨是促進自然科學的發(fā)展。它是世界上歷史最長而又從未中斷過的科學學會。它在英國起著全國科學院的作用。19世紀30年代，顯微鏡制作技術有了明顯的進步,分辨率提高到1

m以內。此外，還發(fā)明了切片機，使觀察手段大為改進。從18世紀末至19世紀初，學者們開始注意到植物組織小室中的內部結構，并也把它稱為cell。至此‘cell’一詞才具有了現(xiàn)代“細胞”的真正意義。二、顯微鏡的發(fā)展與細胞學說誕生德國植物學教授，施萊登(MatthiasJacobSchleiden,1804~1881)，1838年發(fā)表“植物發(fā)生論”，認為無論怎樣復雜的植物都由形形色色的細胞構成。他試圖重建細胞發(fā)育的過程，為此他聰明地選擇了胚胎細胞作為他研究的起點，他還在細胞中發(fā)現(xiàn)了核仁。

1838年，德國人施萊登提出了：細胞是構成植物體的基本單位.施萊登著作中的插圖德國解剖學教授，施旺(TheodarSchwann,1810~1882)，一開始就研究施萊登（Schleiden）的細胞形成學說，他完全接受了這個學說，并把它擴展為所有生命現(xiàn)象的起源和基礎的一般理論。他把Schleiden在植物中的發(fā)現(xiàn)應用到動物中去。施旺提出：1)有機體是由細胞構成的；2)細胞是構成有機體的基本單位。

德國人施旺1839年發(fā)表了《關于動植物在構造與生長上的一致性的顯微研究》。

提出：細胞結構是一切動物體共有的結構特征，并進一步指出了動物和植物在結構上的統(tǒng)一性。在19世紀30年代施萊登和施旺提出：一切植物、動物都是由細胞組成的，細胞是一切動植物的基本單位。這一學說即“細胞學說”（CellTheory)”。1855德國醫(yī)生和病理學家魏爾肖（Virchow）提出“一切細胞來源于細胞”的著名論斷，通常被認為是對細胞學說的一個重要補充。顯微鏡的發(fā)明和細胞學說的提出，將生物學研究從宏觀水平和大體水平引入到微觀水平顯微鏡發(fā)展歷程1752年，發(fā)明消色差顯微鏡。1812年，發(fā)明油浸物鏡，改進了體視顯微鏡。1886年，發(fā)明復消差顯微鏡，至此普通光學顯微鏡技術基本成熟。1932年，荷蘭籍德國人F.Zernike成功設計了相差顯微鏡，并因此獲1953年諾貝爾物理獎。細胞學的經典時期（1875-1898年）1.原生質理論的提出2.受精現(xiàn)象3.細胞分裂活動的發(fā)現(xiàn)（無絲、有絲和減數(shù)分裂）4.主要細胞器的發(fā)現(xiàn)（細胞核、中心體、線粒體和高爾基體）5.從膿細胞中分離出核酸

特點：應用固定、染色技術，在顯微鏡下觀察細胞的形態(tài)結構和分裂活動實驗細胞學階段（1900-1943年）1.細胞遺傳學發(fā)展起來（1900年孟德爾的遺傳法則重新發(fā)現(xiàn)，1910年摩爾根提出基因學說）2.細胞生理學發(fā)展起來（1909年細胞培養(yǎng)技術創(chuàng)立、1943年細胞器的分離）3.細胞化學發(fā)展起來（孚爾根染色）三、電鏡的發(fā)明與細胞超微結構研究1932年德國人E.Ruska和M.Knoll發(fā)明透射電鏡，人類視野進入超微領域。1939年Siemens公司生產商品電鏡。1940-50s用電鏡觀察了各類細胞超微結構。并