细胞生物学
2020-03-02 08:59:37 来源：范文大全收藏下载本文
细胞生物学综述
摘要：所有生物都是由细胞构成的。细胞时由膜包围着含有细胞核的原生质所组成，是生物体结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖，这是生物个体发育和系统发育的基础。除了病毒、类病毒等是非细胞的生命体以外，其他生命有机体的结构和功能单位都是细胞。细菌、酵母等微生物是以单细胞形式存在，而高等动、植物则是由多细胞构成的，如人有大约3*108个细胞，这些细胞组成不同组织和器官。研究细胞及其生物学功能的科学称为细胞生物学。它是以细胞为研究对象，从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平三个层次，以动态的观点研究细胞和细胞器结构和功能、细胞生活史和各种生命活动规律的学科。从细胞的发现到细胞学说的建立，细胞学的经典时期，实验细胞学时期至细胞生物学学科的形成与发展。
关键字：细胞 生物学 发展 历史
细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的学科，它是现代生命科学的基础学科之一。细胞生物学研究的主要方面包括：
（1）、细胞核、染色体以及基因表达的研究。（2）、生物膜与细胞器的研究。（3）细胞骨架体系的研究。（4）、细胞增殖及其调控。（5）、细胞分化及其调控。（6）、细胞的信号传导。（7）、细胞的凋亡与衰老。（8）、细胞的起源与分化。（9）、细胞工程。当前细胞生物学研究的范畴还远不止上述的内容，其他如细胞外基质、细胞社会学与细胞免疫学等研究内容，近年都有较快的发展。生物细胞学与分子生物学相互渗透与交融是总的发展趋势。无论是细胞结构与功能的深入研究，还是对细胞重大生命活动规律的探索，都需要用分子生物学的新概念与新方法，在分子水平上进行研究。换句话说，细胞分子生物学或分子生物学将是今后相当一段时间的主流学科方向。当前细胞生物学面临有几大基本问题：如基因组在细胞内是如何在时间与空间上有序表达的？基因表达的产物，主要是结构蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物，如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器？基因表达的产物，主要是大量活性因子与信号分子，是如何调节诸如细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程的？等等。诸如上述问题还有待当今社会进一步的研究。
现代细胞学已发展到很高的水平，已非经典细胞学可以比拟。经典细胞生物学的发展的历史大致可划分为五个阶段。
（一）细胞的发现：绝大多数细胞是无法用肉眼观察的，所以在显微镜发明之前，人们不知道细胞的存在。细胞的发现得益于光学显微镜的研制与发展。1665年，英国物理学家和数学家胡克发表了《显微图谱》一书，描述了用他自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为“cella”。这是人类第一次发现细胞，不过，胡克发现的只是死细胞的细胞壁。1674年，列文虎克为了检查布的质量，亲自磨制透镜，装配了高倍显微镜，并观察到了血细胞、池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子，这是人类第一次观察到完整的活细胞。
（二）、细胞学说的建立：1839年，德国植物学家施莱登根据他的研究结果得出了这样一个结论：尽管植物的不同组织在结构上有着很大的差异，但是植物是由细胞构成的，植物的胚是由单个细胞组成的。1839年，德国动物学家施旺发表了关于动物生命的细胞基础的综合性报告，指出动物和植物的细胞具有类似的结构，并提出了细胞学说的两条最重要的基本原理：第一，地球上的生物都是由细胞构成的，第二，所有的生活细胞在结构上都是类似的。至于细胞学说的第三个重要的理论的基本原理是1858年德国医生和病理学家魏尔肖补充的：所有细胞都是来自于已有细胞的分裂，即细胞来自于细胞。
（三）、细胞学的经典时期：19世纪的最后25年，即1875-1900年是细胞学的经典时期。这在短短的25年里，取得了众多的成就，如原生质体的提出，认为动植物细胞中的原生质具有同样的意义，并提出了原生质理论：有机体的组织单位是一小团原生质，这种物质在一般有机体中是相似的，并把细胞明确地定义为：“细胞时具有细胞核和细胞膜的或物质”；细胞受精和分裂的研究，还有一些重要细胞器的发现。除了细胞学说本身的贡献外，技术革新起着重要的作用。细胞染色技术。切片技术、显微技术等的不断改进和创新保证了科学研究的进步。
（四）、实验细胞学时期：从1900年到1953年的半个世纪里，细胞学的发展主要是采用实验的手段研究细胞学的问题，将这一时期称为实验细胞学时期，其特点是从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学、遗传发育机制的研究。由于实验研究不断同相邻学科结合、渗透，导致了一些重要分支学科的建立和发展。如细胞遗传学，主要是从细胞学的角度。特别是从染色体的结构和功能以及染色体和其他细胞器的关系来研究遗传现象，阐明遗传和变异的机制；细胞生理学，主要研究细胞从外界环境中摄取营养的能力、代谢功能、能量的捕获、生长、发育与繁殖机制以及细胞受环境的影响而产生适应性和运动性的活动；细胞化学，主要是研究细胞结构的化学组成及化学分子的定位、分布及其生理功能。
（五）、细胞生物学的诞生：1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型，标志着分子生物学的诞生。到底是何时产生了细胞生物学，没有肯定的答案，一般的看法是1965年，Derobetis将其编著的《普通生物学》改为《细胞生物学》，标志着细胞生物学的诞生。由于不断将分子生物学的研究成果和方法引进细胞学，使细胞学的知识得到了极大的更新。此后，细胞生物学和分子生物学之间相互渗透，相得益彰。
生物体的遗传、发育与进化依然是当今生命科学的基本问题，发育机制是人们首先面对的核心问题。通过复杂的发育过程才实现了个体的遗传和种群的进化。而发育的基础是细胞分化。多细胞的有机体在细胞增殖中实现细胞分化，同时又借助细胞凋亡来调节分化的过程，而这些过程均受细胞信号转导网络的调控，其最终的指令归根结底还是来自于细胞染色质。这些恰恰又是细胞生物学研究的基本内容。因此，在生命科学进入了细胞科学的21世纪，细胞生物学必然成为回答生命科学的最重要、最基本问题的一门学科。
参考文献： 王金发 .细胞生物学 .北京：科学出版社。2003 翟中和 .细胞生物学 .北京: 高等教育出版社，1995,2000 郑国錩 .细胞生物学 .2版 .北京： 高等教育出版社，1992
相关推荐
人人范文网 m.inrrp.com.cn 手机版