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1、第一章 人类探索细胞的历史,一、细胞的发现,一般，细胞非常微小（动物细胞为1020m，植物细胞为2030m，支原体最小仅为0.1m），肉眼(0.10.2mm)无法看到。,他以极其兴奋的心情写道：“当我一看到这些形象时，我就认为这是我的发现。因为这的确是我第一次看到的微小空洞，可能这也是历史上的第一次发现。显然，这使我理解了软木为什么这么轻的原因。”,胡克 用自制显微镜对矿物、动物和植物标本等进行了广泛观察，并将其观察结果整理成“Micrographia”(显微图谱)。该书的发表，标志着人类在科学上进入了对物质世界进行显微研究的时代。,胡克 观察到的一幅图像,他在此所用的“cell”一词实际上是
2、指由植物细胞壁所围成的空腔，并无现代的“细胞”涵义。,R.Hooke在书中使用“cell”一词来表示所观察到的空洞。,3.1667年,虎克(荷兰):,270500,布店学徒：为检查布的质量，才开始磨制显微镜,他用自制显微镜观察到了池塘水中的原生动物。,他是历史上第一个观察到活细胞的人！细胞发现者的桂冠理应属于他！,二、细胞的形状和大小,不同细胞的形态千差万别：呈圆形、椭圆形、柱形、方形、多角形、扁形、梭形，甚至不定形。,细胞的形状及其与功能的关系,细胞的形状,单细胞原核生物往往是单个细胞独立生活（即使成群体存在，细胞间的关系也不密切），每种生物的细胞往往有自己特有的形状：,如杆菌杆状 球菌球状
3、 弧菌圆弧状；螺旋体螺旋状,等,单细胞动物或植物的细胞形状更复杂：,如草履虫鞋底状；,眼虫梭形且有长鞭毛；,游扑虫和钟形虫袋状；,阿米巴不定形等,高等生物是多细胞有机体，其细胞多构成了组织，各种细胞发生了结构和功能上的分化：细胞的形状往往与细胞执行的功能及存在的位置有一定的关系。,高等动物：,肌肉细胞：长条形或长梭形,骨骼肌细胞,红细胞：双面凹圆盘状,有利于O2和CO2气体的交换,血红细胞,利于收缩功能,骨细胞,成纤维细胞,软骨细胞,脂肪细胞,平滑肌细胞,结缔组织中的几种细胞类型,活细胞的形状并不是固定不变的,高等植物：,筛管细胞：条形,叶表皮保卫细胞：半月形,以利于呼吸和蒸腾,2个保卫细胞围
4、成一个气孔,于植物茎部起支持和输导作用,细胞的形态、结构特点是与其功能相适应的。细胞是构成生物体的基本单位,三、细胞学说的创立及其意义,在胡克 开始使用“cell”一词后的一百多年中，学者们一直把注意力集中到细胞壁上，而对完整细胞内部的观察没有任何进展。从18世纪末至19世纪初，学者们才开始注意到植物组织小室中的内部结构，并也把它称为cell。至此cell一词才具有了现代“细胞”的真正意义。,1838年，德国植物学家 施莱登 根据自己的观察，论证了所有的植物体都是由细胞组合而成的。,1839年，德国动物学家施旺认为，动物体也是由细胞所组成。,。,施莱登和施旺 正确地提出了细胞学说，肯定了一切生
5、物体均由细胞组成 然而对细胞的产生来源却认识不清,1855年，德国病理学家魏尔肖明确指出：“新细胞来自原有的细胞”。,细胞学说(Cell Theory),1 创立者：德国科学家施莱登、施旺和魏尔肖等;2 创立时间：19世纪30年代；3 内容：1）一切动植物都是由细胞构成的；2）细胞是生物体（病毒除外）结构和功能的基本单位；3）所有的细胞都来自其他细胞。,细胞学说的创立明确了动物和植物之间的统一性!,意义：标志着一门新学科细胞学的兴起说明人类对细胞的认识由器官层次进入细胞层次；推进了人类对生命世界的认识，促进了生命的科学发展；恩格斯高度评价细胞学说19世纪的三大发现之一!,问题讨论:从细胞学说的
6、发现历程，你领悟到科学发现具有哪些特点？,细胞学说的创立和原生质理论的提出，把生物学家的注意力引导到细胞内部结构上来了，有力地推动了对细胞的研究。（原生质指活细胞的全部活物质，包括质膜、细胞质和细胞核（或类核）,19世纪下半叶是对细胞研究的繁荣时期，相继发现了一系列重要的细胞结构和细胞活动现象。细胞质、核质、中心体、线粒体、高尔基体，有丝分裂和减数分裂。至此，人们已对细胞有了初步的系统认识，形成独立学科的条件已经成熟！,四 对细胞的深入探索,1925 年在The Cell in Development and Heredity 一书的第三版中发表了E.B.Wilson绘制的一幅细胞模式图。,这
7、幅模式图反映了光学时代对细胞结构的认识水平，是细胞学史上的第一个具有代表意义的细胞模型,第一幅细胞模式图,图中描绘的细胞含有核、核仁、染色丝、中心粒、质体、高尔基体、液泡和油滴等,高分辨力的光学显微镜：不仅是发现细胞的必要手段，而且也是细胞学诞生的基本技术条件。从细胞的发现到E.B.Wilson的第一个细胞模式图的出现，这是细胞学经历了200余年逐渐孕育成熟的漫长历程。-细胞学显微水平时期,内质网(Porter等,1945);叶绿体(Porter等,1947);高尔基体(Deltond,1950);核膜(Callan 单位膜(Robertson,1958),电镜的发明，大大提高了分辨能力(10
8、nm)，又促成了对一些细胞超微结构的发现:,1961年，J.Brachet据电镜下观察到的结构，并集40、50年代的研究成就，在“Living Cell”一文中绘制了一幅细胞模式图,细胞学发展史上的第二幅细胞模式图(动态超微结构),-亚显微水平,20世纪50年代中期开始，细胞学的发展进入到分子细胞学水平。科学家们再细胞代谢、遗传、免疫以及细胞膜、细胞核、细胞器的分子结构等方面有重大发现。,动物细胞亚显微结构模式图,13.中心体,1.细胞膜,2.细胞质,3.高尔基体,4.核液,5.染色质,6.核仁,7.核膜,8.内质网,9.线粒体,10.核孔,11.内质网上的核糖体,12.游离的核糖体,植物细胞亚显微结构模式图,1.细胞膜2.细胞壁3.细胞质4.叶绿体5.高尔基体 6.核仁 7.核液8.核膜9.染色质 10.核孔 11.线粒体 12.内质网13.游离的核糖体 14.液泡15.内质网上的核糖体,表3-4 植物细胞与动物细胞的主要区别,动物细胞模式图,高尔基体,线粒体,核被膜,质膜,中心粒,核仁,糙面内质网,光面内质网,核糖体,核孔,细胞核,溶酶体,微丝,五、生物体结构层次,注意：1、病毒无细胞结构，没有生命系统层次；2、植物只有根茎叶花果实6个器官，没有系统层次；3、草履虫、乳酸菌等单细胞生物，没有组织、器官、系统三个结构层次。,
