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学习目标

学习目标

通过本单元(讲)的学习,你需要掌握和了解以下问题:

1、细胞学说的核心内容是什么?

2、细胞的形态结构与其功能相统一的。

3、细胞的共性包括哪些方面?

4、细胞的生命活动是怎么体现的?


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视频

1.罗伯特·胡克

◎1665年的一天,在一架自制的复合放大镜旁边,一位才华横溢的青年人出于好奇,正专心地用锋利的小刀,从一小块刚刚喝完的红酒瓶上清洁的软木塞上,切下光滑的薄片想拿到自己的复合放大镜下观察,可是由于厚度原因不能够很好地透过光线而使得观察一次又一次的失败。

但他没有放弃,当他把一块比较薄的切片放到复合放大镜下进行观察时,似乎看到了一些小的空洞,但并不十分清楚。于是他更加细心地再切下极薄的一片,因为切下的这个薄片是白色的,他便把薄皮放在一个黑色载物板上,再用一个深度的凹面镜片把光线集中到这个切下的薄片上。

终于,他清楚地看到了奇异的现象,原来薄片中全部是一些多孔洞的、类似蜂巢的极小的封闭状小室。于是,他就以英文的“cell”加以命名,英文的“cell”就是小室的意思。Cell这个词一直沿用到今天也没有改变。

这位青年就是英国科学家罗伯特·胡克。罗伯特·胡克在他1665年发表的著作《显微图谱》中首次描述了细胞的存在,因此人们也就认为细胞的发现是在1665年。

罗伯特·胡克当时观察到的细胞是早已死亡的细胞,实际看到的只是纤维质的细胞壁。虽然他当时并没有真的看见一个生命的单位,但他在著作《显微图谱》中描绘出的神奇景象确引起了更多人的兴趣。

2.列文·虎克

1632年出生于荷兰的列文·虎克,因家境贫寒16岁时就开始在一家布店当学徒。由于对布店内检查布匹纤维的放大镜产生了兴趣,他一有空就到隔壁眼镜工匠那里学习磨制玻璃片的技术。

一天,他终于磨制出了一个能将物体放大许多倍的镜片。他几乎不敢相信自己的眼睛,在这个镜片下,鸡毛的绒毛变得像树枝一样粗,跳蚤和蚂蚁的腿变得异常粗壮和强健。

由于勤奋及特有的天赋,他磨制的透镜远远超过同时代的其他人,他的一生磨制了400多个透镜。为了提高放大倍数,观察更多和更有趣的东西,列文·虎克磨制出了更精密的镜片,曲率更大,放大倍数也随之增加,从而制成了世界上最早的可以放大近300倍的金属结构的显微镜。

他用这架当时世界上“最精良”的显微镜不断地对雨水、河水、井水、污水等进行观察。他观察到了许多动植物的活细胞和一些微小的动物。列文·虎克把他看到的微小生物仔细地画下来,并详细地记述了它们的特征和活动。

1673年,他将观察记录的材料整理成《列文·虎克用自制的显微镜观察皮肤、肉类以及蜜蜂和其他虫类的若干记录》一文,寄给英国皇家学会。这些发现使皇家学会的大学者们感到震惊和怀疑,因为文中所述的微观世界谁也没有见过,许多人对文章的内容抱着怀疑态度,直到他们在显微镜下亲眼观察到了列文·虎克描述的现象才敢相信。

罗伯特·胡克和列文·虎克的发现使当时很多植物学家的好奇心被吸引过来,他们尝试着去解剖植物组织并拿到显微镜下观察。其中苏格兰科学家罗伯特·布朗的观察发现,也大大推动了生物学的进展。1828年,布朗发现了细胞核,并经过对各种植物细胞的仔细观察,他证实了细胞核的普遍存在并给予了命名。

3.施旺和施莱登

1830年后,随着工业生产的发展,显微镜制作克服了镜头模糊和色差小等缺点,分辨率提高到1微米,显微镜也开始逐渐普及。

改进后的显微镜,细胞及其内含物被观察得更为清晰,为科学家们的观察带来了更大的便利。

1839年,德国植物学家施莱登,从大量植物的观察中得出结论:所有植物都是由细胞构成的。

与此同时,德国动物学家施旺做了大量动物细胞的研究工作。当时由于受胡克的影响,对细胞的观察侧重于细胞壁而不是细胞的内含物,因而对无细胞壁的动物细胞的认识就比植物细胞晚得多,人们并不知道动物细胞和植物细胞是同一种东西。施旺进行了大量研究,他第一个描述了动物细胞与植物细胞相似的情况。

在一次偶然的会餐中,施旺和施莱登两人讨论了他们各自的研究发现,原来植物体内那些规则的有棱有角的结构与动物体内那些圆滑的小体一样,都是细胞。

他们共同提出了:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物体的基本单位的概念。

这就是著名的“细胞学说”,是与进化论和能量守恒定律一起被写入史册的19世纪三大发现之一。从那时起,细胞才真正进入了人们的眼帘,细胞生物学才有了自己的开端。

拓展阅读:

1.细胞的发现

2.拓展知识:显微镜与细胞的发现

3.细胞和细胞学说