cell英文名:CELL在文章中縮寫為C。
它由原生質與被膜包圍的細胞核(或假細胞核)組成,是生物體結構和功能的基本單位,也是生命活動的基本單位。細胞可以通過分裂增殖,分裂是生物個體發育和系統發育的基礎。細胞要麽是獨立的生命單位,要麽是多個細胞組成細胞群或組織,要麽是器官和有機體;細胞也可以分裂繁殖;細胞是遺傳的基本單位,具有遺傳全能性(植物)
動物細胞核是全能的。
細胞學是生物學的壹個分支,研究細胞的結構和功能。
細胞是構成生物體形態和功能的基本單位,由許多部分組成。所以細胞結構的研究不僅要知道它是由哪些部分組成的,還要進壹步了解各部分的組成。相應地,我們不僅要知道細胞整體的功能,還要了解各部分的功能關系。
生物體的生理功能和壹切生命現象都是在細胞的基礎上表現出來的。因此,細胞學對於了解生物體的遺傳、發育和生理功能,以及作為醫學治療基礎的病理學、藥理學和農業育種都非常重要。
絕大多數細胞非常小,超出了人類視覺的極限,觀察細胞必須使用顯微鏡。所以在1677年,當萊文·胡克用自己制作的簡易顯微鏡觀察動物的“精子”時,他並不知道這是壹個細胞。“細胞”壹詞是以羅伯特·胡克在1665年觀察軟木切片,看到軟木中有細胞而命名的。其實這些細胞並不是活的結構,而是細胞壁形成的縫隙,只是壹直用細胞這個術語。
在細胞學的初期,雖然用簡單的顯微鏡觀察到了許多微小的物體,如細菌、纖毛蟲等,但主要目的是觀察壹些發育現象,如蝴蝶的變態、精子和卵子的結構等。直到1827貝爾發現了哺乳動物的卵子,他才開始仔細觀察細胞本身。在此之前和之後發展起來的消色差物鏡,品紅和蘇木精作為染料染細胞核的引入,切片機和切片技術的啟動,都為更細致地觀察細胞創造了有利條件。
德國生物學家施萊登和王石在促進細胞研究方面發揮了巨大作用。在1838中,前者描述了細胞是在壹種粘質的母質中通過類似結晶的過程產生的,並將植物視為細胞的* * *同構。受他的啟發,石萬堅信動植物是由細胞組成的,並指出了它們結構和生長的壹致性,在1839提出了細胞學說。
同時,捷克動物生理學家普肯耶提出了原生質的概念;德國動物學家塞博爾德得出結論,原生動物是單細胞的。德國病理學家費爾肖在研究結締組織的基礎上,提出了“壹切細胞來源於細胞”的名言,創立了細胞病理學。
19世紀中葉至20世紀初,細胞結構特別是細胞核的研究取得了很大進展。德國植物學家斯特拉斯堡在1875年首次描述了植物細胞中的有色物體,並得出結論:同壹種植物有壹定數量的有色物體;Baranetski在1880中描述了有色物體的螺旋結構,第二年在Pfitzner發現了色粒。直到1888,Valdeir才正式將細胞核中的有色物體命名為染色體。德國學者亨金在1891中觀察到昆蟲精子細胞中的X染色體,史蒂文斯和威爾遜在1902中觀察到Y染色體。
德國植物學家霍夫邁斯特分別在1867和1873中描述了植物和動物的間接劃分。德國細胞學家弗羅明(Froemming)在1882年發現染色體縱向分裂後,提出了有絲分裂而不是間接分裂的名稱,H描述了間接分裂時的染色體分布;在他之後,斯特拉斯堡把有絲分裂分為前期、中期、後期和後期,直到現在還很常見。他和其他學者還觀察了植物的減數分裂,並通過進壹步的研究最終區分了單倍體和二倍體染色體的數目。
對細胞質結構的認識落後於對細胞核或染色體的認識,這種情況將在長期內得到改善。特別是20世紀初以後,隨著細胞遺傳學對分離、重組、連鎖、交換等遺傳現象的染色體基礎的研究,對染色體的認識不斷加深。但與此同時,除了結合細胞生理的壹些生理功能外,對細胞質結構的認識並沒有太大的進展。直到20世紀40年代,電子顯微鏡才被廣泛使用,壹套包埋和切片標本的技術才逐漸完善,發生了很大的變化。
1900年孟德爾的研究成果被重新發現後,遺傳學的研究有力地推動了細胞學的進步。美國遺傳學家和胚胎學家摩根研究了果蠅的遺傳,發現偶爾出現白眼的個體總是雄性;結合現有的關於性染色體的知識,解釋了白眼男的出現,並從細胞開始解釋遺傳現象。遺傳因素可能位於染色體上。細胞學和遺傳學是聯系在壹起的,從遺傳學中獲得定量和生理概念,從細胞學中獲得定性、物質和敘事概念,逐漸產生細胞遺傳學。
在1920中,美國細胞學家Sutton進壹步指出,遺傳因子與染色體行為的平行現象必然意味著遺傳因子位於染色體上,並提到如果兩對因子位於同壹條染色體上,它們可能會也可能不會按照孟德爾定律遺傳,這表明了連鎖的概念,深化了對成熟分裂特別是染色體配對和染色體交換的研究。
此外,還發現輻射現象和溫度可以引起果蠅的突變,由於突變頻率高,更有利於染色體的實驗研究。輻射引起的各種突變,包括基因易位、倒位、缺失,都存在於染色體中。染色體的基因排列圖可以通過將突變體與野生型雜交並統計處理它們的後代來計算。對性染色體形態學的廣泛研究也為雌雄性別的確定找到了細胞學基礎。
40年代初,其他學科的技術方法陸續用於細胞學研究,打開了新的局面,形成了壹些新的領域。首先,電子顯微鏡的應用產生了超顯微形態學。
比利時動物學家Blachais利用胚胎學的特殊染色方法研究了核酸在發育中的意義。幾乎與此同時,瑞典生物化學家卡斯帕·宋(kasper Song)創造了紫外細胞分光光度計,根據各種物質對某些波長的吸收,檢測細胞中蛋白質、DNA和RNA的存在。他們的工作引起了人們對核酸在細胞生長和分化中的作用的關註。在他們工作的基礎上,發展了細胞化學來研究細胞的化學組成,可以補充形態學的研究,增加對細胞結構的壹些了解。
20世紀40年代,對細胞各部分功能的生化研究逐漸開展,產生了生化細胞學。首先,勻漿-在合適的溶液中機械研磨細胞-和差速離心用於獲得線粒體、微粒體和透明質酸以及細胞核。把它們分開研究,可以知道壹些物質和酶的存在和分布,以及壹些代謝過程是在哪裏進行的。對線粒體和微粒體的壹些研究指出,許多基本的生化過程是在細胞質中而不是在細胞核中進行的。這種方法,結合深入的形態學研究,導致對細胞內過程的更深入理解。
雖然組織培養在20世紀30年代有了很大的發展,但它只能培養組織塊,而不能培養正常組織的單細胞,其重要性還沒有得到充分的展示。利用培養的細胞,我們可以研究很多不能作為壹個整體來研究的問題,比如細胞營養,運動,行為,細胞之間的關系。幾乎所有種類的組織,包括壹些無脊椎動物,都被培養過。
在良好的培養條件下,從組織塊中生長出來的各種細胞的生長情況是不同的。形態學上基本可以分為三種:上皮、結締組織和遊走細胞。有時,培養的細胞表現出正常組織在生物體中所沒有的特征。例如,如果培養基中含有增強表面活性的物質,各種組織的細胞就可以獲得吞噬能力。然而,它們仍然保持其獨特的性質和潛力,因為如果它們改變培養環境或移回到動物的原始部位,它們仍然可以照原樣生長。
值得壹提的是,培養物中成纖維細胞的生長也受底物的影響。壹般來說,它們從組織塊呈放射狀無目的生長。但如果將培養基人為地置於某壹方向的張力下,或者在基底上人為地制作痕跡,細胞就會沿著張力的方向或者沿著痕跡生長出來。這壹現象或許可以用來解釋結締組織和肌腱在整體上的功能適應——它們總是朝著張力的方向生長和分化。
可見,對細胞的研究,電子顯微鏡使用後亞微觀結構的深化,生化技術應用後功能的深化,為細胞生物學的形成創造了條件——在分子水平上研究細胞生命現象。所以後來在分子遺傳學和分子生物學優秀成果的影響下,很快形成了細胞生物學這壹新學科。
壹般細胞都很小,只有在顯微鏡下才能看清楚它們的臉。但是,也有長度超過1米的單元。
神經解剖學家發現,在哺乳動物的神經系統中,有些神經元(即神經細胞)專門從事運動功能,其突出部分可長達1米。它們的細胞體位於大腦皮層或脊髓灰質中,但其突出的末端可以伸到很遠的地方。位於大腦皮層的被稱為錐體細胞,它們有壹個稱為軸突的長突起。軸突是用來傳遞信息的通道,大腦發出的運動指令就是沿著這條線通過腦幹到達脊髓的。脊髓中接受大腦皮層指令的細胞被稱為脊髓前角的運動神經元。它還有壹個很長的軸突,穿過錐形管,沿著脊神經直達被支配的肌肉,將大腦的運動指令轉化為肌肉運動的信號,使肌肉隨著大腦的意圖而運動。
細胞的結構和功能是壹致的。大腦皮層到脊髓、脊髓到肌肉的距離都很長,那麽建立這兩部分之間如此長距離連接的神經細胞壹定有特定的結構,所以才有這麽長的突起。此外,動物越大,其運動神經元越長。
人類細胞
1.人體最大的細胞是成熟的卵細胞(直徑0.1mm)。
2.人體最小的細胞是淋巴細胞(直徑6微米)。
3.壽命最長的細胞是神經細胞。
4.壽命最短的細胞是白細胞。