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事實揭露 揭密真相
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細胞學說指出,細胞是動植物結構生命活動基本單位,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

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,便受到學術界科學界的強烈反對,許多遺傳學組織學細胞學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

參考文獻

  1. [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]