
细胞的发现与发展.doc
7页细胞的发现和启示 课程: 细胞生物学 学号: M130150355 姓名: 蒋 魁 学院:水产与生命学院第 1 页细胞的发现和启示对于在生物史上三大发现之一“细胞的发现和细胞学说的建立” ,到目前为止,不论是在教科书上或者是在很多的文献资料中都很明确的提出了细胞发现的过程,对于细胞的认识过程等细胞的发现是一个偶然,但也是一个必然的过程在当初生物学基本没有的情况下发现细胞,只能用偶然来解释但是,随着社会的发展,各种科学技术的相继出现,特别是显微技术的不断创新,突破,那么就算当时没发现细胞,在不久的将来,人们最终也一定会发现细胞细胞的体积很小,真核细胞的直径一般在 10-100 微米之间,原核细胞则更小,多为 1-10 微米这一大小超出了肉眼直接可见的范围,因而细胞的发现必然要靠显微镜的帮助 [1]世界上第一架显微镜是荷兰眼镜商詹森(Z.Jansen,1555 一 1625)于 1604 年创制的,为后来发现细胞奠定了基础细胞的发现要归功于英国物理学家胡克(R.Hooke),这是众所周知的1665 年胡克在其所著的《显微图谱》一书中,不仅首创了细胞(Cell) 一词,而且描绘出了木栓的显微图象( 图 1)。
图中显示出的小孔洞虽为细胞壁围成的空腔,但却是人类第一次看到的细胞轮廓,理所当然应做为第一个细胞模式图载人细胞学史册图 1 胡克 1965 年发表的用自制显微镜(a)观察到的木栓图像(b)2长期从事生物学史研究工作的日本铃木善次 [2]教授写的《生物学史话》曾博得日本生物学界的好评他在书中说:“胡克观察的是死了的软木内部构造,是空了的细胞的细胞壁,并非真正‘发现了细胞’ 作为现代概念的‘细胞’ ,是经历了更长一段时间后才被发现的” 在这里应当着重介绍的是荷兰科学家刘文虎克(A.van Leeuwenhoek)他利用自制的显微镜对多种活细胞做了大量的观察1677 年他观察到了人和哺乳动物的精子,后来又陆续发现了红细胞和细菌等他一生亲手磨制了 550 个透镜,装配了 247 架显微镜,为人类创造了一批宝贵的财富,至今保存下来的还有 9架根据现存于荷兰尤特莱克特大学博物馆(University Museum of Utrecht)中的一架测定,放大倍数为 270 倍,分辨力为 1.4 微米在十九世纪以前所制造的显微镜还没有能超过这一水平的 [3]细胞就被这么的发现了,意外的发现了,非常的意外。
在发现细胞之后的两百多年时间里,有关于细胞的认识却出现了停滞的现象,主要的原因是显微镜在之前的基础上没有大的突破,以至于直到十九世纪三十年代显微镜的分辨率终于突破到 1 微米内这一突破,直接导致了细胞的研究进入到一个空前的繁荣时期人们不仅明确了细胞具有共性的物质基础一原生质,而且还认识到细胞是组成生物体的基本单位早在 1824 年,杜特罗切特(Dutrochet)就明确指出:“一切组织,一切动植物器官,实际上仅由形态不同的细胞所构成” 14年以后,德国植物学家施莱登(Sehleiden ,1935)和动物学家施旺 (Sehwann,1939)分别根据各自的研究,总结出了细胞学说,并由施旺加以定义化虽说细胞学说是由施莱登和施旺正式创立的,但是细胞学说的基本观点则在他们之前就提出来了虽说细胞学说是由施莱登和施旺正式创立的,但是细胞学说的基本观点则在他们之前就提出来了施旺正确地提出了细胞学说,可是他对细胞的来源问题却是模糊不清的后来,病理学家魏尔和(Virchow,1558)明确提出: “细胞来自细胞” 完整的细胞学说包括了三个内容:① 细胞是多细胞生物的最小结构单位对单细胞来说,一个细胞即是一个个体。
②多细胞生物的每一个细胞为一代谢活动单位,执行特定的功能③细胞只能由细胞分裂而来其中第③ 点则是反映了魏尔和创立的观点因此所谓的细胞学说显然是包含了魏尔和的重大贡献第 3 页在整个细胞的发现到细胞学说建立的过程中,有着一个不可缺少的客观条件--显微镜,每一次细胞研究的发展都是建立在显微镜技术突破的基础上的自细胞学说的建立到十九世纪末是细胞学发展史上的一个黄金时代在此期间相继发现了有丝分裂(W.Flemming ,1880)、中心体 (T.Bovori,1888)、染色体(W.Waldeyer,1890)、高尔基体(C.Golgi,1898)、线粒体(C. Benda,1898)正在这一兴旺发达时期,德国胚胎学家和解剖学家赫特维(O.Hertwig,1892)发表了“细胞与组织”的论文他得出结论认为:“生物变化过程是细胞变化过程的反映” 这篇论文的发表,标志着细胞学做为一门独立的生物学科形成了著名的胚胎学家和细胞学家魏尔逊 [4](E.B.Wilson, 1856 一 1939)于 1896 年发表了第一部有分量的细胞学著作—《细胞在发育和遗传中的作用》(The Cell in Development and Heredity)。
1900 年魏尔逊在该书的第二版中发表了一个细胞模式图图中显示出许多细胞结构,如核、染色丝、中心体、质体、线拉体等这幅图反映了光镜时代对细胞结构的认识水平和在细胞形态学方面取得的成就,是继胡克的木栓图象之后在细胞学史上第二个具有代表意义的细胞模型(图 2)4图 2 1900 年威尔逊发表的细胞模式图(A. 高尔基体 B.中心体 C.真核仁 D.嗜碱染色质 E.嗜酸染色质火核丝 F.染色质核仁 G.细胞壁或膜 H.质膜 I.皮层 J.质体 K.线粒体 L.液泡 M.后质体火副质体)在细胞学说建立之后,各种细胞的发现层出不穷而在发现细胞的基础上,了解到细胞的基本结构,为了了解其功能,细胞生物学和分子生物学在这样的背景下应运而生从十八世纪到二十一世纪,甚至在很久的未来,对于细胞的研究仍然会是一个持续的过程二十世纪五六十年代一些聪明设计的动物实验有力地暗示造血干细胞在体内的存在,动物研究又证实正常骨髓可以修复已严重破坏的骨髓,于是人们开始相信骨髓移植就是造血干细胞移植培养造血祖细胞集落的陆续发现证明造血祖细胞的存在1973 年,斯坦曼 [5]发现了一种新型免疫细胞——树突细胞,树突细胞在抗原俘获、加工和递呈过程中都发挥着第 5 页关键性的作用,可辅助其他免疫细胞更好地发挥功能。
树突细胞的发现及生理功能研究为许多疾病如癌症、爱滋病、自身免疫性疾病等治疗带来了美好前景新近研究表明,一种全新的 B 细胞亚群——调节性 B 细胞(regulatory B cell,Bregs),可通过产生白细胞介素 10(IL—10)或转化生长因子 B1(TGF.p1)等抑制性细胞因子介导免疫耐受,抑制过度炎症反应 [6]调节性 B 细胞是发现B 细胞的一种对人体免疫有很大作用的细胞 [7]在发现细胞到研究细胞的这么一个长的过程中,我们可以清晰的看到有一个技术是如影随形每一次在显微镜技术上有所进步,都会引起细胞研究的飞跃式发展到现如今,各种电子显微镜的应用,为进一步我们打开了微观世界的大门,更能了解到细胞而且随着分子技术的发展,分子生物学的形成和兴起,更是为我们打开了另一扇大门,通过分子的方法研究细胞的形成,复制,各种机能作用,发现就那么小的一个细胞,确实有着如此繁杂,有序的各种生化反应,支持者整个生物机体的正常生活现如今,随着科学技术的不断发展进步,各种技术不断的提升创新,就能促进细胞更加深入的研究,研究更多我们目前还没有掌握的信息,反应等,促进人类的进步6参考文献[1]翟中和,王喜忠,丁明孝. 《细胞生物学》 ,2007 年第三版,高等教育出版社.[2]铃木善次: 《生物学史话 》,1985 年,河北人民出版社.[3]韩贻仁. 从细胞学到细胞生物学[J]. 生物学通报,18985,(6),16-18.[4]威尔逊:《 细胞在发育和遗传中的作用》 ,1900 年第二版.[5]郭晓强,周 强,冯志霞等. 树突细胞的发现者———斯坦曼[J]. 生物学通报, 2009, 44(2), 60-62.[6[杨红振,李 辙,刘含智等. 调节性 B 细胞的发现和研究进展[J]. 生理科学进展,2009, 40(4), 297-302.[7]郭伟坚,李富荣 ,周汉新等. 调节性 B 细胞与免疫耐受[J]. 中国免疫学杂志2010,26(11)。












