細(xì)胞 (生物學(xué)中構(gòu)成生物體的基本單位)
細(xì)胞 (英文名:cell)并沒有統(tǒng)一的定義,比較普遍的提法是:細(xì)胞是生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單位。已知除病毒之外的所有生物均由細(xì)胞所組成,但病毒生命活動也必須在細(xì)胞中才能體現(xiàn)。
一般來說,細(xì)菌等絕大部分微生物以及原生動物由一個細(xì)胞組成,即單細(xì)胞生物,高等植物與高等動物則是多細(xì)胞生物。細(xì)胞可分為原核細(xì)胞、真核細(xì)胞兩類,但也有人提出應(yīng)分為三類,即把原屬于原核細(xì)胞的古核細(xì)胞獨(dú)立出來作為與之并列的一類。研究細(xì)胞的學(xué)科稱為細(xì)胞生物學(xué)。
細(xì)胞體形極微,在顯微鏡下始能窺見,形狀多種多樣。主要由細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成,表面有細(xì)胞膜。高等植物細(xì)胞膜外有細(xì)胞壁,細(xì)胞質(zhì)中常有質(zhì)體,體內(nèi)有葉綠體和液泡,還有線粒體。動物細(xì)胞無細(xì)胞壁,細(xì)胞質(zhì)中常有中心體,而高等植物細(xì)胞中則無。細(xì)胞有運(yùn)動、營養(yǎng)和繁殖等機(jī)能。
細(xì)胞 (生物學(xué)中構(gòu)成生物體的基本單位)
細(xì)胞(Cells)是由英國科學(xué)家羅伯特·胡克(Robert Hooke,1635~1703)于1665年發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時他用自制的光學(xué)顯微鏡觀察軟木塞的薄切片,放大后發(fā)現(xiàn)一格一格的小空間,就以英文的cell命名之,而這個英文單字的意義本身就有小房間一格一格的用法,所以并非另創(chuàng)的字匯。而這樣觀察到的細(xì)胞早已死亡,僅能看到殘存的植物細(xì)胞壁,雖然他并非真的看見一個生命的單位(因?yàn)闊o生命跡象),后世的科學(xué)家仍認(rèn)為其功不可沒,一般而言還是將他當(dāng)作發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的人。而事實(shí)上真正首先發(fā)現(xiàn)活細(xì)胞的,還是荷蘭生物學(xué)家雷文霍克(列文虎克)。
細(xì)胞圖片
1809年,法國博物學(xué)家(博物學(xué)即二十世紀(jì)后期所稱的生物學(xué)、生命科學(xué)等的總稱)拉馬克(Jean-Baptiste de Lamarck,1744—1829)提出:“所有生物體都由細(xì)胞所組成,細(xì)胞里面都含有些會流動的‘液體’。”卻沒有具體的觀察證據(jù)支持這個說法。
1824年,法國植物學(xué)家杜托息(Henri Dutrochet,1776~1847)在論文中提出“細(xì)胞確實(shí)是生物體的基本構(gòu)造”又因?yàn)橹参锛?xì)胞比動物細(xì)胞多了細(xì)胞壁,因此觀察技術(shù)還不成熟的時候比動物細(xì)胞更容易觀察,也因此這個說法先被植物學(xué)者接受。
19世紀(jì)中期,德國動物學(xué)家施旺(Theodor Schwann,1810~1882)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)動物細(xì)胞里有細(xì)胞核,核的周圍有液狀物質(zhì),在外圈還有一層膜,卻沒有細(xì)胞壁,他認(rèn)為細(xì)胞的主要部分是細(xì)胞核而非外圈的細(xì)胞壁。
1830年后,隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,顯微鏡制作克服了鏡頭模糊與色差等的缺點(diǎn),分辨率提高到1微米,顯微鏡也開始逐漸普及。改進(jìn)后的顯微鏡,細(xì)胞及其內(nèi)含物被觀察得更為清晰。1839年,德國植物學(xué)家施萊登(Matthias Schleiden,1804~1881)從大量植物的觀察中得出結(jié)論:所有植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的。與此同時,德國動物學(xué)家施旺做了大量動物細(xì)胞的研究工作。當(dāng)時由于受胡克的影響,對細(xì)胞的觀察側(cè)重于細(xì)胞壁而不是細(xì)胞的內(nèi)含物,因而對無細(xì)胞壁的動物細(xì)胞的認(rèn)識就比植物細(xì)胞晚得多。施旺進(jìn)行了大量研究,個描述了動物細(xì)胞與植物細(xì)胞相似的情況。
在德國施旺和施萊登之后的十年,科學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)新的證據(jù),證明細(xì)胞都是從原來就存在的細(xì)胞分裂而來,而至21世紀(jì)初期的細(xì)胞學(xué)說大致上可以簡述為以下三點(diǎn):細(xì)胞為一切生物的構(gòu)造單位、細(xì)胞為一切生物的生理單位、細(xì)胞由原已生存的細(xì)胞分裂而來。
“細(xì)胞”一詞早出現(xiàn)在日本蘭學(xué)家宇田川榕庵1834年的著作《植學(xué)啟原》。
中國自然科學(xué)家李善蘭1858年在其著作《植物學(xué)》中使用“細(xì)胞”作為Cell的中文譯名 。有學(xué)者認(rèn)為李善蘭此時并未接觸過《植學(xué)啟原》,因而是獨(dú)自發(fā)明。