細(xì)胞生物學(xué)（生物學(xué)下屬分類學(xué)科）

細(xì)胞生物學(xué)（生物學(xué)下屬分類學(xué)科）生物學(xué)下屬分類學(xué)科01基本信息發(fā)展細(xì)胞社會學(xué)簡史學(xué)科交叉生物經(jīng)濟(jì)目錄0305020406基本信息細(xì)胞生物學(xué)(CellBiology)是研究和揭示細(xì)胞基本生命活動規(guī)律的科學(xué)，它從顯微、亞顯微與分子水平上研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能。細(xì)胞增殖、分化、代謝、運(yùn)動、衰老、死亡，以及細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，細(xì)胞基因表達(dá)與調(diào)控，細(xì)胞起源與進(jìn)化等重大生命過程?；拘畔⒒拘畔⒓?xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是以細(xì)胞為研究對象，從細(xì)胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層次，以動態(tài)的觀點(diǎn)，研究細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的生活史和各種生命活動規(guī)律的學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿分支學(xué)科之一，主要是從細(xì)胞的不同結(jié)構(gòu)層次來研究細(xì)胞的生命活動的基本規(guī)律。從生命結(jié)構(gòu)層次看，細(xì)胞生物學(xué)位于分子生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)之間，同它們相互銜接，互相滲透。運(yùn)用近代物理學(xué)和化學(xué)的技術(shù)成就和分子生物學(xué)的方法、概念，在細(xì)胞水平上研究生命活動的科學(xué)，其核心問題是遺傳與發(fā)育的問題。簡史第一階段第二階段第三階段第四階段簡史第一階段從16世紀(jì)后期到19世紀(jì)30年代，是細(xì)胞發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞知識的積累階段。通過對大量動植物的觀察，人們逐漸意識到不同的生物都是由形形色色的細(xì)胞構(gòu)成的。第二階段從1839年M.J.施萊登和T.A.H.施旺的細(xì)胞學(xué)說問世以來，確立了細(xì)胞（真核細(xì)胞）是多細(xì)胞生物結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單位。開辟了一個新的研究領(lǐng)域，但是長期以來，細(xì)胞學(xué)的研究偏重在結(jié)構(gòu)方面，在顯微水平研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能是這一時期的主要特點(diǎn)。形態(tài)學(xué)、胚胎學(xué)和染色體知識的積累，使人們認(rèn)識了細(xì)胞在生命活動中的重要作用。1893年Hertwig的專著《細(xì)胞與組織》（DieZelleunddieGewebe）出版，標(biāo)志著細(xì)胞學(xué)的誕生。其后1896年哥倫比亞大學(xué)Wilson編著的TheCellinDevelopmentandHeredity、1920年墨爾本大學(xué)Agar編著的Cytology都是這一領(lǐng)域最早的教科書。第三階段細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)從20世紀(jì)30年代到70年代，電子顯微鏡技術(shù)出現(xiàn)后，使人們對于光學(xué)顯微鏡下看不到的精細(xì)結(jié)構(gòu)有了明確的認(rèn)識，把細(xì)胞學(xué)帶入了第三大發(fā)展時期。這短短40年間不僅發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞的各類超微結(jié)構(gòu)，而且也認(rèn)識了細(xì)胞膜、線粒體、葉綠體等不同結(jié)構(gòu)的功能，使細(xì)胞學(xué)發(fā)展為細(xì)胞生物學(xué)。同時，分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)以原核生物為材料取得的成就，使人們了解到遺傳密碼、中心法則以及原核生物中基因表達(dá)的調(diào)節(jié)與控制等基本問題，這些都直接促進(jìn)了細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展。DeRobertis等人1924出版的普通細(xì)胞學(xué)（GeneralCytology）在1965年第四版的時候定名為細(xì)胞生物學(xué)（CellBiology），這是最早的細(xì)胞生物學(xué)教材之一。第四階段從20世紀(jì)70年代基因重組技術(shù)的出現(xiàn)到當(dāng)前，細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)的結(jié)合愈來愈緊密，研究細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)及其在生命活動中的作用成為主要任務(wù)，基因調(diào)控、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、腫瘤生物學(xué)、細(xì)胞分化和凋亡是當(dāng)代的研究熱點(diǎn)。發(fā)展發(fā)展細(xì)胞生物學(xué)(13張)19世紀(jì)后期顯微技術(shù)的改進(jìn)，生物固定技術(shù)（如：Fleming1882，1884；Canoy1886）和染色技術(shù)的出現(xiàn)極大的方便了人們對細(xì)胞顯微結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，各種細(xì)胞器相繼被發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)30年代電子顯微鏡技術(shù)的問世，使細(xì)胞形態(tài)的研究達(dá)到了空前的高潮。20世紀(jì)50年代分子生物學(xué)的興起，推動細(xì)胞生物學(xué)的研究進(jìn)入了分子水平。1.1831英國人RobertBrown發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞核。2.1832比利時人rtier觀察了藻類的細(xì)胞分裂，并認(rèn)為細(xì)胞來源于原來存在的細(xì)胞。3.1835德國人H.vonMolh仔細(xì)觀察了植物的細(xì)胞分裂，認(rèn)為是植物的根和芽尖極易觀察到的現(xiàn)象。4.1835法國人F.Dujardin觀察動物活細(xì)胞時發(fā)現(xiàn)“肉樣質(zhì)”（Sarcode）。5.1839捷克人nye用protoplasm這一術(shù)語描述細(xì)胞物質(zhì)，“Protoplast”為神學(xué)用語，指人類始祖亞當(dāng)。6.1841波蘭人R.Remak發(fā)現(xiàn)雞胚血細(xì)胞的直接分裂（無絲分裂）。7.1846德國人H.vonMohl研究了植物原生質(zhì)，發(fā)表了“identifiesprotoplasmasthesubstanceofcells”。學(xué)科交叉學(xué)科交叉細(xì)胞生物學(xué)廣泛地利用相鄰學(xué)科的成就，在技術(shù)方法上是博采眾長，凡是能夠解決問題的都會被使用。例如用分子生物學(xué)的方法研究基因的結(jié)構(gòu)，用生物化學(xué)、分子生物學(xué)的方法研究染色體上的各種非組蛋白和它們對基因活動的調(diào)節(jié)和控制或者利用免疫學(xué)的方法研究細(xì)胞骨架的各種蛋白（微管蛋白、微絲蛋白、各種中等纖維蛋白）在細(xì)胞中的分布以及在生命活動中的變化。起源于分子遺傳學(xué)的重組DNA技術(shù)和起源于免疫學(xué)的產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤技術(shù)，也成了細(xì)胞生物學(xué)的有力工具。顯然，一種方法所解決的問題不一定屬于原來建立這一方法的學(xué)科。例如用分子生物學(xué)的方法解決了核小體的結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格地說這應(yīng)是形態(tài)學(xué)的范疇。這樣的例子并不少見，在這里學(xué)科的界限也被抹掉了。也許可以說細(xì)胞核移植、微量注射和細(xì)胞融合是細(xì)胞生物學(xué)自身發(fā)展起來的方法，但是用這些方法進(jìn)行的實驗往往也需要其他方法配合來做進(jìn)一步分析。細(xì)胞生物學(xué)與其說是一個學(xué)科，倒不如說它是一個領(lǐng)域。這可以從兩個方面來理解：一是它的核心問題的性質(zhì)──把發(fā)育與遺傳在細(xì)胞水平結(jié)合起來，這就不局限于一個學(xué)科的范圍。二是它和許多學(xué)科都有交叉，甚至界限難分。例如，就研究材料而言，單細(xì)胞的原生動物既是最簡單的動物，也是最復(fù)雜的細(xì)胞，因為它們集許多功能于一身；尤其是其中的纖毛蟲，不僅對于研究某些問題，例如纖毛和鞭毛的運(yùn)動，特別有利，關(guān)于發(fā)育和遺傳的研究也積累了大量有價值的資料。但是這類研究也可以列入原生動物學(xué)的范疇。其次，就研究的問題而言，免疫性是細(xì)胞的重要功能之一，細(xì)胞免疫應(yīng)屬細(xì)胞生物學(xué)的范疇，但這也是免疫學(xué)的基本問題。細(xì)胞社會學(xué)細(xì)胞社會學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的研究往往樂于使用培養(yǎng)的細(xì)胞，它的優(yōu)點(diǎn)是可以提供足夠量的細(xì)胞做生化分析，并且只有一種細(xì)胞，材料比較單一，分析結(jié)果方便。但是對于某些方面的研究則有不足之處，因為細(xì)胞在任何一個有機(jī)體里都是處于一個社會之中，和別的細(xì)胞不同程度地混雜在一起，在其生命活動中不可能不受到相鄰的其他細(xì)胞的影響，甚至是相鄰的同類細(xì)胞的影響，其處境要比培養(yǎng)的細(xì)胞復(fù)雜得多。因此有些問題或者很難用培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行，或者所得的結(jié)果只能部分地反映實際的情況，為了研究在一個細(xì)胞群中細(xì)胞與細(xì)胞間的相互關(guān)系，細(xì)胞社會學(xué)被提了出來。細(xì)胞社會學(xué)的內(nèi)容相當(dāng)廣泛，包括不同細(xì)胞或相同細(xì)胞的相互識別，細(xì)胞的聚集與粘連、細(xì)胞間的交通和信息交流，細(xì)胞與細(xì)胞外間質(zhì)的相互影響，甚至還可包括細(xì)胞群中組織分化模式的形成。有些方面已經(jīng)積累了一些資料，從細(xì)胞社會學(xué)的角度有目的地深入下去一定會提供更系統(tǒng)的，有用的信息。由于細(xì)胞社會學(xué)是以細(xì)胞群體為對象，而且有些問題也是發(fā)育生物學(xué)需要了解的，發(fā)展下去很可能它會成為細(xì)胞生物學(xué)與發(fā)育生物學(xué)之間的橋梁。展望細(xì)胞生物學(xué)的研究，除去上面的工作──關(guān)于各細(xì)胞組分的結(jié)構(gòu)與功能，以及對各種生命現(xiàn)象的了解──還要繼續(xù)深入外，是什么原因使得基因能夠有序地選擇性地表達(dá)，可能會成為今后重點(diǎn)研究的問題；此外，細(xì)胞社會學(xué)也會越來越受到重視。生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景時代特點(diǎn)生物經(jīng)濟(jì)時代特點(diǎn)一、推動產(chǎn)業(yè)革命，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)生長點(diǎn)。生物產(chǎn)業(yè)的比重將逐步提高，藥品中有15%基于生物技術(shù)，這一數(shù)字據(jù)估計到2010年會增加到40%。生物芯片已廣泛應(yīng)用于科研、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、食品、環(huán)境保護(hù)、司法鑒定等領(lǐng)域，將會成為與微電子芯片一樣重要的產(chǎn)業(yè)。轉(zhuǎn)基因動植物的市場前景廣闊，2004年全球轉(zhuǎn)基因作物的種植面積已經(jīng)達(dá)到8100萬公頃。二、推動醫(yī)學(xué)革命，延長人類壽命。20世紀(jì)初人類平均壽命約為40多歲左右，抗生素和疫苗的應(yīng)用、醫(yī)療技術(shù)的提高和公共衛(wèi)生觀念的提出使人類擺脫了傳染病的威脅，人類平均壽命逐漸提高，20世紀(jì)末人類平均壽命達(dá)到70多歲。但是心血管病、癌癥和各類遺傳病或遺傳相關(guān)的疾病仍然是威脅人類健康的主兇。21世紀(jì)生物技術(shù)將推動新一輪醫(yī)學(xué)革命，從疾病預(yù)防、疾病診斷、藥物研制、組織工程、基因治療、器官移植、抗衰老等方面，延長人類壽命。1990美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）進(jìn)行了世界首例基因治療，給一名患有先天性重度聯(lián)合免疫缺陷病的4歲女孩實施了基因治療。這種疾病是因為缺乏正常的腺苷脫氨酶（ADA）基因而引起的。專家們以病毒作為載體，將ADA基因?qū)霃幕颊哐褐蟹蛛x出來的淋巴細(xì)胞，在體外培養(yǎng)后再輸回病人體內(nèi)，使這位女孩體內(nèi)ADA酶的含量升高，免疫功能有所恢復(fù)，能正?；顒佣鵁o副作用。這是世界首例基因治療成功的病人，在此之后，全世界掀起基因治療的熱潮。三、推動綠色革命，解決食品危機(jī)。發(fā)展前景1．有效地解決當(dāng)今重大疑難疾病治療的世界性難題：當(dāng)前胚胎組織干細(xì)胞技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到只要獲取病人身體上任意活細(xì)胞的DNA，就可以培養(yǎng)出身體除大腦以外的任意部分組織結(jié)構(gòu)的器官（科普：皮膚，指甲等組織也是器官的一種），從而達(dá)到醫(yī)學(xué)上真正的器官再生。

2．帶動信息產(chǎn)業(yè)和某些特殊行業(yè)如電腦制造業(yè)的劃時代的革命；一個你從未想到過的世界：1、當(dāng)今的電腦在人類的生活中起著舉足輕重的作用，人們?nèi)粘５墓ぷ?、學(xué)習(xí)、生產(chǎn)、生活包括科學(xué)研究、航空航天這些高端行業(yè)都依賴電腦。當(dāng)今的電腦基本模式都是馮、諾依曼模式，制造材料都是金屬材料居多，從本質(zhì)上來說從電腦誕生的第一天到現(xiàn)在，它的運(yùn)行模式?jīng)]有發(fā)生任何實質(zhì)變化。而生物學(xué)的發(fā)展則可以再未來有可能徹底解決這個問題，用生物材料制造類似人類大腦運(yùn)行的模式運(yùn)行的超級電腦，讓電腦像人類一樣的思考和工作，真正意義上實現(xiàn)運(yùn)行原理的飛躍。2、復(fù)制一個你自己的手或者是腳成本低廉，可以