细胞生物学01绪论

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1、第一章1.Miller证明地球上的有机分子自动合成的装置(图E1-1)（答案）[播放动画]答:Miller推测,大气层中含有甲烷和氨,也含有氢和水蒸气。他把这些气体一起放入实验装置中（图E1-1）,然后一直与电火花接触,在这一装置中靠沸水提供水蒸气。反应一个星期后分析产物。令人惊讶的是,产物中有大量的有机物,包括尿素、生物和非生物的氨基酸等,实验证明了在雷电作用下能够利用大气中的分子合成有机分子。也就是说在进化的某一过程中地球上有了构成细胞生命物质的基本元件:氨基酸、碱基、单糖等,为细胞的起源作好了物质准备。图E1-1Miller证明地球

2、上的有机分子自动合成的装置1.细胞概述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。研究细胞及其生物学功能的科学称为细胞生物学(cellbiology)。 1.1细胞的发现及细胞学说的创立第一个发现细胞的是英国学者胡克(RorbertHooke)，相隔170多年后，德国植物学家施来登(MathiasSchleiden)和动物学家施旺(

3、TheodorSchwann)创立了细胞学说。 1.1.1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(HansJanssen)在1604年发明的。■1665年，英国的物理学家胡克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(图1-1)。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。■1674年，荷兰布商列文虎克(AntonvanLeeuwen

4、hoek)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。胡克和列文虎克发现细胞的动机是不同的，你对此有何感想?图1-1胡克所用的显微镜及观察的栎树细胞壁1.细胞概述:问题与思考1.胡克和列文虎克发现细胞的动机是不同的，你对此有何感想?（答案）答：胡克当时的目的只是想弄清楚为什么软木塞吸水后能够膨胀，并且能够堵塞住暖水瓶中的气

5、体溢出而保温。列文虎克是为了保证售出的布匹质量，用显微镜检查布匹是否发霉。正是由于他们的观察力和对自然现象的好奇心，以及对事业的责任感才导致细胞的发现。1.1.2细胞学说(celltheory)的创立■1838年，德国植物学家施来登(MathiasSchleiden)提出: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产生的。■1839年，德国动物学家施旺(TheodorSchwann)提出了细胞学说的两条最重要的基本原理∶①地球上的生物都是由细胞构成的;②所有的生活细胞在结构上都是类似的。■185

6、5年，德国医生和病理学家魏尔肖(RudolfVirchow)补充了细胞学说的第三条原理:所有的细胞都是来自于已有细胞的分裂，即细胞来自于细胞。细胞学说的创立大大推进了人类对生命自然界的认识，有力地促进了生命科学的进步。恩格斯对细胞学说给予极高的评价，把它与进化论和能量守恒定律并列为19世纪的三大发明。为什么恩格斯对细胞学说给予与此高的评价?2.为什么恩格斯对细胞学说给予与此高的评价?（答案）答：因为细胞学说的提出解决了生命的共同起源，即生命的同一性问题。1.1.3细胞学理论对细胞学发展的推动作用细胞科学是实验科学，而实验科学的发展既依赖于

7、实验观察，又有待于理论的升华。尽管细胞是1665年发现的，但在其后的170年的时间里细胞学的研究没有什么大的发展，究其原因主要是没有将这一发现上升为理论，因而也就没有指导意义。但是，细胞学理论创立之后，在这一理论的指导下，细胞学得到了突飞猛进的发展。■原生质理论的提出1840年普金耶(Pukinje)在动物、1846年冯·莫耳(von.Mohl)在植物中分别看到了"肉样质"的物质，并将其命名为"原生质"(protoplasm)。1861年舒尔策(MaxSchultze)认为动植物细胞中的原生质具有同样的意义，提出了原生质理论。■细胞受精和

8、分裂的研究●1875年赫特维希(O.Hertwig)发现受精卵中两亲本核的合并;1877年施特拉斯布格(Strasburger)发现动物的受精现象;●1883年范·贝内登(vanBeneden