细胞查看源代码讨论查看历史
| 细胞 | |
|---|---|
细胞 （英文名：cell）并没有统一的定义，比较普遍的提法是：细胞是生物体基本的结构和功能单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成，但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。
一般来说，细菌等绝大部分微生物以及原生动物由一个细胞组成，即单细胞生物，高等植物与高等动物则是多细胞生物。细胞可分为原核细胞、真核细胞两类，但也有人提出应分为三类，即把原属于原核细胞的古核细胞独立出来作为与之并列的一类。研究细胞的学科称为细胞生物学。
细胞体形极微，在显微镜下始能窥见，形状多种多样。主要由细胞核与细胞质构成，表面有细胞膜。高等植物细胞膜外有细胞壁，细胞质中常有质体，体内有叶绿体和液泡，还有线粒体。动物细胞无细胞壁，细胞质中常有中心体，而高等植物细胞中则无。细胞有运动、营养和繁殖等机能。
中文名称：细胞
定义：能进行独立繁殖的有膜包围的生物体的基本结构和功能单位。一般由质膜、细胞质和核（或拟核）构成，是生命活动的基本单位。
英文名称：cell
应用学科：细胞生物学（一级学科）；总论（二级学科）
发现历史
绝大多数细胞都非常微小，超出人的视力极限，观察细胞必须用显微镜。
1665年罗伯特•虎克(是物理学家：在物理学研究方面，他提出了描述材料弹性的基本定律-虎克定律，且提出了万有引力的平方反比关系。在机械制造方面，他设计制造了真空泵，显微镜和望远镜，并将自己用显微镜观察所得写成《显微术》一书，细胞一词即由他命名。在新技术发明方面，他发明的很多设备至今仍然在使用。除去科学技术，胡克还在城市设计和建筑方面有着重要的贡献。1677年至1683年就任英国皇家学会秘书并负责出版会刊。学会的工作条件使他在当时自然科学的前沿（如机械仪器改制、弹性、重力、光学，乃至生物、建筑、化学、地质等方面）做出了自己的贡献。1676年，胡克发表了著名的弹性定律。)提出细胞在观察软木塞的切片时看到软木中含有一个个小室而以之命名的。其实这些小室并不是活的结构，而是细胞壁所构成的空隙，但细胞这个名词就此被沿用下来。罗伯特•虎克第一个观察到了死细胞。
1677年列文•胡克用自己制造的简单显微镜观察到动物的“精虫”时，并不知道这是一个细胞。列文•胡克第一个观察到了活细胞。
1827年贝尔发现哺乳类动物的卵子，才开始对细胞本身进行认真的观察。
1838年施莱登描述了细胞是在一种粘液状的母质中，经过一种像是结晶样的过程产生的，并且把植物看作细胞的共同体。在他的启发下施万坚信动、植物都是由细胞构成的，并指出二者在结构和生长中的一致性，
1867年德国植物学家霍夫迈斯特和1873年的施奈德分别对植物和动物比较详细地叙述了间接分裂；德国细胞学家弗莱明1882年在发现了染色体的纵分裂之后提出了有丝分裂这一名称以代替间接分裂，霍伊泽尔描述了在间接分裂时的染色体分布；在他之后，施特拉斯布格把有丝分裂划分为直到现在还通用的前期、中期、后期、末期；他和其他学者还在植物中观察到减数分裂，经过进一步研究终于区别出单倍体和双倍体染色体数目。
与此同时，捷克动物生理学家浦肯野提出原生质的概念；德国动物学家西博尔德断定原生动物都是单细胞的。德国病理学家菲尔肖在研究结缔组织的基础上提出“一切细胞来自细胞”的名言，并且创立了细胞病理学。
从19世纪中期到20世纪初，关于细胞结构尤其是细胞核的研究，有了长足的进展。
1875年德国植物学家施特拉斯布格首先叙述了植物细胞中的着色物体，而且断定同种植物各自有一定数目的着色物体；1880年巴拉涅茨基描述了着色物体的螺旋状结构，翌年普菲茨纳发现了染色粒，
1888年瓦尔代尔才把核中的着色物体正式命名为染色体。
1891年德国学者亨金在昆虫的精细胞中观察到X染色体，
1900年重新发现孟德尔的研究成就后，遗传学研究有力地推动了细胞学的进展。美国遗传学家和胚胎学家摩尔根研究果蝇的遗传，发现偶尔出现的白眼个体总是雄性；结合已有的、关于性染色体的知识，解释了白眼雄性的出现，开始从细胞解释遗传现象，遗传因子可能位于染色体上。细胞学和遗传学联系起来，从遗传学得到定量的和生理的概念，从细胞学得到定性的、物质的和叙述的概念，逐步产生出细胞遗传学。
此外，发现了辐射现象、温度能够引起果蝇突变之后，因突变的频率很高更有利于染色体的实验研究。辐射之后引起的各种突变，包括基因的移位、倒位及缺失等都司在染色体中找到依据。利用突变型与野生型杂交，并且对其后代进行统计处理可以推算出染色体的基因排列图。广泛开展的性染色体形态的研究，也为雌雄性别的决定找到细胞学的基础。
20世纪40年代后，电子显微镜得到广泛使用，标本的包埋、切片一套技术逐渐完善，才有了很大改变。开始逐渐开展了从生化方面研究细胞各部分的功能的工作，产生了生化细胞学。[1]
细胞结构
1.细胞壁（Cell Wall） 【动物细胞没有】
位于植物细胞的最外层，是一层透明的薄壁。它主要是由纤维素和果胶组成的，孔隙较大，物质分子可以自由透过。细胞壁对细胞起着支持和保护的作用。
2.细胞膜（Cell Membrane)
细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜，叫做细胞膜。这层由蛋白质分子和磷脂双层分子组成的薄膜，水和氧气等小分子物质能够自由通过，而某些离子和大分子物质则不能自由通过，因此，它除了起着保护细胞内部的作用以外，还具有控制物质进出细胞的作用：既不让有用物质任意地渗出细胞，也不让有害物质轻易地进入细胞。
3.细胞质（Cytoplasm）
细胞膜包着的黏稠透明的物质，叫做细胞质。在细胞质中还可看到一些带折光性的颗粒，这些颗粒多数具有一定的结构和功能，类似生物体的各种器官，因此叫做细胞器。例如，在绿色植物的叶肉细胞中，能看到许多绿色的颗粒，这就是一种细胞器，叫做叶绿体。绿色植物的光合作用就是在叶绿体中进行的。
4.细胞核
细胞质里含有一个近似球形的细胞核（nucleolus），是由更加黏稠的物质构成的。细胞核通常位于细胞的中央，成熟的植物细胞的细胞核，往往被中央液泡推挤到细胞的边缘。细胞核中有一种物质，易被洋红、苏木精、甲基绿等碱性染料染成深色，叫做染色质（chromatin）。生物体用于传种接代的物质即遗传物质，就在染色质上。 细胞核的机能是保存遗传物质，控制生化合成和细胞代谢，决定细胞或机体的性状表现，把遗传物质从细胞（或个体）一代一代传下去。但细胞核不是孤立的起作用，而是和细胞质相互作用、相互依存而表现出细胞统一的生命过程。细胞核控制细胞质；细胞质对细胞的分化、发育和遗传也有重要的作用。
种类及功能
人体细胞分为四大组织，分别是:上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织。[2] 1、上皮组织:是由密集的细胞和少量的细胞间质组成，在细胞之间又有明显的连接复合体。一般细胞密集排列呈膜状，覆盖在体表和体内各种器官、管道、囊、腔的内表面及内脏器官的表面。上皮组织具有保护、吸收、排泄、分泌、呼吸等作用。
2、结缔组织:是由多种细胞和大量的细胞间质构成的。细胞的种类多，分散在细胞间质中。细胞间质有液体、胶状体、固体基质和纤维，形成多样化的组织。其具有支持、保护、营养、修复和物质运输等功能。
3、肌肉组织:主要由收缩性强的肌细胞构成，一般细胞排列呈柱状。其主要机能是将化学能转变为机械能，使肌纤维收缩，机体进行各种运动。
4、神经组织:由神经元和神经胶质细胞组成。神经元具有高度发达的感受刺激和传导兴奋的能力。神经胶质细胞有支持、保护、营养和修补等作用。神经组织是组成脑、脊髓以及周围神经系统其他部分的基本成分，它能接受内外环境的各种刺激，并能发出冲动联系骨骼肌和机体内部脏器协调活动。
分裂与分化
分裂
一个细胞分裂为两个细胞的过程。分裂前的细胞称母细胞，分裂后形成的新细胞称子细胞。细胞分裂通常包括核分裂和胞质分裂两步。在核分裂过程中母细胞把遗传物质传给子细胞。在单细胞生 物中细胞分裂就是个体的繁殖，在多细胞生物中细胞分裂是个体生长、发育和繁 殖的基础。[3]
分化
细胞的分化是指分裂后的细胞，在形态，结构和功能上向着不同方向变化的过程。细胞分化是形成不同的组织,分化前和分化后的细胞不属于一类型。那些形态的相似，结构相同，具有一定功能的细胞群叫做组织。不同的组织，按一定的顺序组成器官。各种器官协调配合，形成系统。各种器官和系统组成生命体。细胞的癌变是细胞的一种不正常的分化方式。每个正常细胞细胞核内都有原癌基因。发生癌变的细胞原本是正常细胞，由于受到外界致癌因子（致癌因子包括物理致癌因子，主要指辐射，如紫外线，X射线等 ），化学致癌因子（例如黄曲霉毒素，亚硝酸盐等 ），生物致癌因子（Rous肉瘤病毒、乙肝病毒等）作用，导致细胞内原癌基因被激活，激活的原癌基因控制细胞发生癌变。
癌变的细胞在细胞形态、结果、功能上都发生了一定的变化。
属性特征
大小
原核细胞直径平均： 1～10μm；
真核细胞直径平均： 3～30μm；
某些不同来源的细胞大小变化很大：
人卵细胞：直径0.1mm；鸵鸟卵细胞：直径5cm;
同类型细胞的体积一般是相近的，不依生物个体的大小而增大或缩小；
器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关，这种现象被称为“细胞体积的守恒定律”。
共性
1.所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质及糖被构成的生物膜（注意 ：癌细胞无糖被，容易游走扩散），即细胞膜。
2.所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA。
3.作为遗传信息复制与转录的载体。
4.作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。核糖体，是蛋白质合成的必须机器，在细胞遗传信息流的传递中起着必不可少的作用。
5.基本上所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。（少数不是，如蓝藻的有些种类从老细胞内产生新细胞）
6.部分细胞能进行自我增殖和遗传（高度分化的细胞无法自我增殖。）
7.新陈代谢。
8.细胞都具有运动性，包括细胞自身的运动和细胞内部的物质运动。
注：病毒不具有细胞结构。
相关视频
1、最全细胞知识
2、细胞核的结构