細胞學說
細胞學說指出,細胞是動植物結構和生命活動的基本單位,是1838~1839年間由德國植物學家施萊登 (Matthias Jakob Schleiden) 和動物學家施旺(Theodor Schwann) 最早提出,直到1858年,德國科學家魏爾肖提出細胞通過分裂產生新細胞的觀點,才較完善。它是關於生物有機體組成的學說。細胞學說論證了整個生物界在結構上的統一性,以及在進化上的共同起源。細胞學說間接闡明了生物界的統一性。這一學說的建立推動了生物學的發展,並為辯證唯物論提供了重要的自然科學依據。革命導師恩格斯曾把細胞學說與能量守恆和轉換定律、達爾文的自然選擇學說並譽為19 世紀三大最重大的自然科學發現。
中文名:細胞學說
外文名:cell theory
學 科:細胞生物學
提出者:施萊登和施旺
建立時間:1838年-1839年
目錄
簡介
內容
1.細胞是一個有機體,一切動植物都是由細胞發育而來,並由細胞和細胞產物所構成。
注意:不可描述成「一切生物都是由細胞和細胞產物構成」,因為病毒並不是細胞構成,1886年,在荷蘭工作的德國人麥爾(Mayer)把患有花葉病的煙草植株的葉片加水研碎,取其汁液濾去細胞後注射到健康煙草的葉脈中,能引起花葉病,證明這種病是不是由細胞類生物引起的。通過對葉子和土壤的分析,麥爾指出煙草花葉病是由病毒引起的。
2.所有細胞在結構和組成上基本相似;
3.新細胞是由已存在的細胞分裂而來;
4.生物的疾病是因為其細胞機能失常。
5.細胞是生物體結構和功能的基本單位。
6.生物體是通過細胞的活動來反映其功能的。
7.細胞是一個相對獨立的單位,既有它自己的生命,又對與其他細胞共同組成的整體生命起作用。
意義
(1)揭示了動物和植物的統一性,從而闡明了生物界的統一性。
(2)揭示了生物間存在着一定的親緣關係,闡明了現代生物的細胞都是遠古生物細胞的後代,小小的細胞內部,凝聚着數十億年基因的繼承和改變。
(3)使人們意識到植物界和動物界有着共同的結構基礎,從而在思想觀念上打破了在植物學和動物學之間橫亘已久的壁壘,也促使積累已久的解剖學、生理學、胚胎學等學科獲得了共同的基礎,這些學科的融通和統一催生了生物學的問世。
(4)標誌着生物學研究進入細胞水平——細胞是生命活動的基本單位,極大地促進了生物學的研究過程,細胞分裂產生新細胞的結論不僅解釋了個體發育,也為後來達爾文生物進化論、自然選擇學說的確立奠定了基礎。
高中2019版教材細胞學說建立的歷程
1.從人體的解剖和觀察入手——從器官到組織
人體是怎樣構成的?這個問題首先引起了解剖學家的注意。1543年,比利時的維薩里(A.Vesalius)通過大量的屍體解剖研究,發表了巨著《人體構造》,揭示了人體在器官水平的結構。法國的比夏(M.F.X.Bichat)經過對器官的解剖觀察,指出器官由低一層次的結構——組織構成。這對於人類認識生物個體的結構層次非常重要。
2.顯微觀察資料的積累——認識細胞
1665年,英國科學家羅伯特·胡克(R.Hooke)用顯微鏡觀察植物的木栓組織,發現這些木栓組織由許多規則的小室組成,他把觀察到的圖像畫了下來,並把「小室」稱為cell——細胞。
之後,荷蘭著名磨鏡技師列文虎克(A.van Leeuwenhoek)用自製的顯微鏡,觀察到不同形態的細菌、紅細胞和精子等。意大利的馬爾比基(M. Malpighi)用顯微鏡廣泛觀察了動植物的微細結構,如細胞壁和細胞質。此後,雖然觀察細胞所獲得的資料不斷增加,積累了較豐富的材料,但是,在長達170多年的歷史中,人們對細胞及其與生物體的關係並沒有進行科學的歸納和概括。
[注] 此處有羅伯特·胡克(1635.7.18-1703.3.3)與列文虎克(1632.10.24-1723.08.26)兩位科學家,在中國普通高中生物課程中,有時羅伯特·胡克被譯作「虎克」。
3.科學觀察和歸納概括的結合——形成理論
植物學家施萊登通過對花粉、胚珠和柱頭組織的觀察,發現這些組織都是由細胞構成的,而且細胞中都有細胞核。在此基礎上,他進行了理論概括,提出了植物細胞學說,即植物體都是由細胞構成的,細胞是植物體的基本單位,新細胞從老細胞中產生。施萊登把他的研究成果告訴了動物學家施旺,施旺很感興趣並大受啟發,決意要證明植物界和動物界這「兩大有機界最本質的聯繫」。施旺主要研究了動物細胞的形成機理和個體發育過程,他認為:動物體也是由細胞構成的,一切動物的個體發育過程,都是從受精卵這個單細胞開始的。為此,他發表了研究報告《關於動植物的結構和生長一致性的顯微研究》。施旺還說:「現在,我們已推倒了分隔動植物界的巨大屏障。」
4.細胞學說在修正中前進
新細胞如何由老細胞產生呢?施萊登認為新細胞是從老細胞的細胞核中長出來的,或者是在老細胞的細胞質中像結晶那樣產生的。施萊登的朋友耐格里(K. Nageli)用顯微鏡觀察了多鍾植物分生區新細胞的形成,發現新細胞的產生原來是細胞分裂的結果。還有些學者觀察了動物受精卵的分裂。在此基礎上,1858年,德國的魏爾肖(R.L.C. Virchow)總結出「細胞通過分裂產生新細胞」。他的名言是:「所有的細胞都來源於先前存在的細胞。」這個斷言,至今仍未被推翻。 [1]
新舊細胞學說之爭
細胞學說與新細胞學說之爭。二十世紀四十年代,蘇聯女學者 --勒柏辛斯卡婭宣布她創立了"新細胞學說",指斥德國病理學魏爾肖(R.C.Virchow,1821-1902)學說是"偽科學的",她從63歲開始,以雞蛋為材料,對蛋黃球轉變為細胞的過程進行研究,宣稱自己發現了雞的卵黃球會發展成為雞的內胚層細胞。這種見解在她之前也有人提出過,但從未被人證實過。爾後她又研究鱘魚的卵細胞的發育過程,聲稱它們在發育過程中經歷過無細胞核的階段,而無核的卵細胞會發展成為有核的卵細胞。並於1945年出版了《細胞起源於生活物質以及生活物質在有機體中的作用》一書,總結了她的一系列"新發現",宣告"新細胞學說的誕生",以往細胞學說的不科學。
勒柏辛斯卡婭新細胞學說一問世,便受到學術界和科學界的強烈反對,許多遺傳學、組織學、細胞學與胚胎學的出名人士分別或聯名寫文章,對勒柏辛斯卡的工作進行了批評,指出其工作是不科學的。但是,由於當時蘇聯的某些領導機關利用行政手段進行干預,迫使這些科學家不得不放棄自己的學術見解,致使在1950年5月召開的關於細胞起源於非細胞生活物質問題的會議上"一致"贊同勒柏辛斯卡婭的理論和實驗是重大的科學成就,還"一致"認為社會主義國家不應該有細胞學說的存在,魏爾肖也成為了社會國家的罪人。1950年7月蘇聯科學院主席團和蘇聯醫學科學院主席團作出聯合決定,宣布勒柏辛斯卡婭】的工作是"偉大的成就",並號召生物學家和醫學家沿着勒柏辛斯卡婭的研究方向前進。蘇聯部長會議也作出決定,授予勒柏辛斯卡婭斯大林獎金一等獎。曾批評過"新細胞學說"的科學家被迫紛紛作出檢討。但政治高壓畢竟壓不出科學,細胞學說依舊成立、科學家們依舊信奉細胞學說。
視頻
【生物大師 高中】細胞學說——生命的秘密
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參考文獻
- ↑ [朱正威,趙占良.高中普通教科書 生物學 必修1 分子與細胞.北京市海淀區中關村南大街17號院1號樓:人民教育出版社,2019年6月]