第一章緒論

細胞生物學

點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本牛雞鴨金絲猴第一節(jié)細胞生物學的概述點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本長臂猿點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？？點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本研究內(nèi)容細胞是生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單位細胞生物學研究細胞的結(jié)構(gòu)、功能和各種生命規(guī)律的一門科學結(jié)構(gòu)、功能、生活史點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本細胞生物學的分類神經(jīng)細胞生物學溶酶體生物學染色體生物學植物分子細胞生物學膜生物學基因的分子生物學點擊添加文本細胞生物學在生命科學中的地位和與其他學科的關(guān)系細胞生物學是現(xiàn)代生命科學的前沿分支學科之一。從生命結(jié)構(gòu)層次看，細胞生物學位于分子生物學與發(fā)育生物學之間，同它們相互銜接，互相滲透。在我國基礎(chǔ)學科發(fā)展規(guī)劃中，細胞生物學與分子生物學、神經(jīng)生物學和生態(tài)學并列為生命科學的四大基礎(chǔ)學科。點擊添加文本細胞生物學在生命科學中的地位和與其他學科的關(guān)系許多學科都有交叉，甚至界限難分。例如，由于細胞生物學運用了近代物理、化學和分子生物學方法，研究細胞的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用，研究細胞總體的和動態(tài)的功能活動，因此，現(xiàn)代細胞生物學實際上是分子生物學和細胞生物學的結(jié)合。其次，就研究的問題而言，免疫性是細胞的重要功能之一，細胞免疫應(yīng)屬細胞生物學的范疇，但這也是免疫學的基本問題。細胞生物學的發(fā)展，有力地推動了其他學科的發(fā)展；同時，其他學科所取得的進展也促進了細胞生物學的發(fā)展。點擊添加文本第二節(jié)細胞學與細胞生物學發(fā)展簡史人類第一次發(fā)現(xiàn)細胞到現(xiàn)在已有三百多年的歷史。隨著科學技術(shù)和實驗手段的進步，人們對細胞的認識由淺入深、由表及里，導(dǎo)致了當今細胞生物學的興起與發(fā)展。根據(jù)其發(fā)展過程，可分為四個時期，即細胞學說的創(chuàng)立、細胞學的經(jīng)典時期、實驗細胞學的發(fā)展和細胞生物學的興起。點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本細胞學的經(jīng)典時期實驗細胞學的發(fā)展細胞學說的創(chuàng)立細胞生物學的興起點擊添加文本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)了紅細胞；1683年，他又在牙垢中看到了細菌。1831年，布朗(R.Brown)在蘭科植物的葉片表皮細胞中發(fā)現(xiàn)了細胞核。1835年，迪雅爾丹(E.Dujardin)在低等動物根足蟲和多孔蟲的細胞內(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)締組織細胞核內(nèi)發(fā)現(xiàn)了核仁。點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本細胞直徑一般為5~20μm1665年，英國物理學家胡克觀察并命名“細胞”一、細胞學說的創(chuàng)立科學家發(fā)現(xiàn)了各種細胞1838-1839年，德國植物學家施萊登和動物學家施旺首次提出了“細胞學說”，即所有生物體均由一個或多個細胞組成，細胞是生命的結(jié)構(gòu)單位。1855年，德國病理學家魏爾嘯明確指出“細胞來自細胞”點擊添加文本細胞學說主要內(nèi)容：1、細胞是所有生物的結(jié)構(gòu)和生命活動的單位；2、生物的特性取決于細胞的特性，多細胞生物的每一個細胞即是一個活動單位，執(zhí)行特定的功能；3、細胞只能通過細胞細胞分裂而來，通過遺傳物質(zhì)維持細胞的連續(xù)性。

細胞學說的創(chuàng)立是細胞學發(fā)展史上的一個重要里程碑，是細胞生物學發(fā)展的起點。點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本二、細胞學的經(jīng)典時期時間：19世紀中葉到20世紀初主要研究儀器：顯微鏡研究的主要特點：應(yīng)用固定和染色技術(shù)，在光學顯微鏡下觀察細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和細胞的分裂活動1893年Hertwig的專著《細胞與組織》出版，標志著細胞學的誕生Corti(1851年)和Hartig(1854年)等使用洋紅、Bōh(huán)m(1865年)使用蘇木精，對細胞進行染色；Oschatz設(shè)計出第一臺切片機，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)和儀器觀察細胞形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)都起到了重要的推動作用。點擊添加文本1841年，雷馬克(Remak)在觀察雞胚的血球細胞時，發(fā)現(xiàn)了細胞的直接分裂。其后，費勒明(Flemming)在動物細胞中以及施特拉斯布格(Strasburger)在植物細胞中發(fā)現(xiàn)了間接分裂。1882年，費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)把分裂細胞核內(nèi)的染色小體命名為染色體。1897年，斑達(Banda)發(fā)現(xiàn)了線粒體1898年，高爾基(Golgi)發(fā)現(xiàn)了高爾基體點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本三、實驗細胞學的發(fā)展時間：20世紀初葉到中葉主要研究儀器：電子顯微鏡研究的主要特點：利用20世紀的新技術(shù)、新方法，尤其是體外培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，細胞學的研究從形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察深入到生理功能、生物化學、遺傳發(fā)育機制的研究1887年，赫特維希克弟(O.Hertwig和R.H)用實驗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，將細胞學與實驗胚胎學緊密結(jié)合起來，發(fā)展了實驗細胞學。點擊添加文本從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，使細胞學與遺傳學相結(jié)合，形成了細胞遺傳學。1924年，孚爾根(Feulgen)首創(chuàng)核染色反應(yīng)，即Feulgen染色法，測定了細胞核內(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胞中DNA的含量。1943年，Cloude應(yīng)用高速離心機從活細胞中把細胞核和各種細胞器(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，這對了解各種細胞器的生理功能和酶的分布，起了很大作用。點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本四、細胞生物學的興起時間：20世紀50年代開始至今研究的主要特點：分子生物學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)化實驗中證明了DNA是遺傳物質(zhì)。1948年，博伊文(Boivin)等從測定生殖細胞和各種體細胞中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，奠定了分子生物學的基礎(chǔ)。點擊添加文本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)又提出了操縱子學說。由于這些分子生物學的新成就、新概念、新技術(shù)滲入到細胞學各個領(lǐng)域，于是從分子水平、亞細胞水平和細胞整體水平來研究細胞各種生命活動，就形成了生物學的一門新的分支學科——細胞生物學，即細胞學發(fā)展到細胞生物學階段。點擊添加文本自1965年E.D.P.Derobetis將原著《普通細胞學》更名為《細胞生物學》，到1976年，在美國波士頓召開的第一次國際細胞生物學會議為界標，至今細胞生物學在分子水平上的研究工作又取得了迅速的發(fā)展，細胞生物學則進步發(fā)展為細胞分子生物學(cellandmolecularbiology)。20世紀50年代人們還搞不清楚自己的染色體是多少條