现在的位置: 首页 > 自动控制 > 科技·视野 > 自动控制 > 正文

细胞学的发展

2009-01-31 23:51 科技·视野, 自动控制 ⁄ 共 2458字 ⁄ 字号 暂无评论

细胞(cell)

细胞是由膜包围着含有细胞核 (或拟核)的原生质所组成,是生 物体的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,是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是单 独地组成独立的生命单位,或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器 官和机体。细胞还能够进行分裂和繁殖。细胞是遗传的基本单位,并 具有遗传的全能性。

所有的生物都是由细胞(cell)构成的。除了病毒、类病毒等是非细 胞的生命体以外,其它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的形式存在,而高等动、植物则是由多细胞 构成的,如人大约有3×1013个细胞,这些细胞组成不同的组织和器官。

细胞的发现

细胞的发现得益于光学显微镜的研制和发展。第一台显微镜是荷 兰眼镜商詹森(Hans Janssen)在1604年发明的。

1665年,英国的物理学家罗伯特·胡克(Robert Hooke, 1635~1703) 用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 克发现的只是死的细胞壁。胡克的发现对细胞学的建立和发展具有开 创性的意义,其后,生物学家就用“cell”一词来描述生物体的基本结 构。

罗伯特·胡克和他的显微镜

胡克将他对各种物体的观察结果汇集成册,编写出版了《显微图集》一书,其中收集的就有著名的软木切片细胞图。

《显微图集》封面
1674年,荷兰布商列文·虎克(Antonie van Leeuwenhoek, 1632~1723) 为了检查布的质量,亲自磨制透镜,装配了高倍显微镜(300倍左右), 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。列文·虎克把他的观察结果写信报告给了英国皇家学会,得到英国皇家学会的充分肯定,并很快成为世界知名人士。

列文·虎克
列文·虎克的一生致力于在微观世界中探索,发表论文402篇,其中《列文·虎克发现的自然界的秘密》是人类关于微生物研究的最早专着。

细胞学说的建立

1665年,罗伯特·胡克用自制的显微镜观察软木切片发现细胞的研究成果公开以后,许多学者都仿效胡克的办法,在显微镜下研究了植物的茎、芽和果实以及其它材料,发现它们都含有虎克所描述的细
胞结构。17世纪末和18世纪初,又有很多学者在显微镜下研究血液和低等动物,发现血液和低等动物也是由细胞构成的。如前所述,荷兰人列文·虎克就观察了血循环,还研究了原生动物、细菌和哺乳动物
的精细胞。

随着显微镜制造技术的提高,人们对细胞的研究愈来愈广泛深入,大量的研究事实说明生物是由细胞组成的,一些学者已经提出或有了这样的思想。著名的博物学家拉马克(Jean Baptiste de amarck,
1744~1829)1809年就说过,物体若其组成部分不是细胞性组织,或不由细胞组织所形成者,不可能有生命。

拉马克
1838年,德国人施莱登(Matthias J.Schleiden,1804~1881)对植物细胞进行了大量的研究工作后,发表了关于植物发生的论文,提出了细胞是构成植物体的基本单位的看法。他认为,细胞是任何一个植物体的基本单位,最简单的植物是由一个细胞构成的。多数植物是由细胞和细胞的变态构成的。

施莱登

德国人施旺(Theodor Schwann,1810~1882)对动物细胞进行了大量的研究,根据对鸡、青蛙,甚至哺乳类的卵黄量的比较等的观察研究,1839年他发表了《关于动植物在构造与生长上的一致性的显微研究》一文。施旺提出,细胞结构是一切动物体共有的结构特征,并进一步指出了动物和植物在结构上的统一性。他认为,不论是动物还是植物,都是由细胞构成的,细胞结构是生物体的共同特征。初步使用了细胞学说一语。

施旺
这两位学者的研究报告,使得细胞及其功能有了一个较为明确的定义,宣告了细胞学说基本原则的创立。细胞学说是1838-1839年间由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出,直到1858年才完善。
它是关于生物有机体组成的学说,主要内容有:

① 细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,即生物是由细胞和细胞的产物所组成;
② 所有细胞在结构和组成上基本相似;
③ 生物体是通过其细胞的活动反映其功能;
④ 新细胞是由已存在的细胞分裂而来;
⑤ 生物的疾病是因为其细胞机能失常。

现在看来,细胞学说的创立和细胞对于生命的重要性如同原子学说中原子对于物理、化学的重要性,它们把生命的奥秘和生命本身浓缩到了一个微观世界。由于细胞的发现,人们不仅知道一切高能有机
体都是按照一个共同的规律生长发育的,而且通过细胞的变异,不断地改变自己,并向更高的生命层次迈进。和达尔文进化论一样,细胞学说也被誉为19世纪的三大发现之一。且“细胞是生命的基本单位”
这一认识的直接来源就是细胞学说,可见影响之大不言而喻。然而,施莱登和施旺虽然正确地指出新的细胞可以由老的细胞产生,却提出了一个错误的概念即新细胞在老细胞的核中产生,由非细胞物质产生
新细胞,并通过老细胞崩解而完成。由于这两位科学家的权威,使得这种错误观点统治了许多年。而且细胞学说根基是虚弱的,在推理上它立足于不完全归纳法。而不完全归纳所得的结论不是肯定可靠的。
施莱登和施旺只是察看了1838-1839年之前人类已知的生物,提出了细胞学说的。他们忽略了他们是不可能看遍了宇宙里的全部生物,而且他们也想象不出在无限的时空里可能会创造出非细胞的生物。所以他俩所没有见过的、无细胞结构的病毒、类病毒从1892年后陆续被人发现了,这两类生物的发现提出了对细胞学说的质疑。后来其他许多研究者的观察表明,细胞的产生只能通过由原来存在的细胞经过分裂的方式来完成,1858年德国病理学家魏尔肖(Rudolf Ludwig Karl Virchow,
1821~1902)概括为“一切细胞来自细胞”的著名论断,这不仅在更深 的层次上揭示细胞作为生命活动的基本单位的本质,而且通常被认为是对细胞学说的重要补充,甚至有人认为直至于此细胞学说才全部完成。

给我留言

留言无头像?