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细胞生物学概述

摘要：生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命

体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。一切生命现象

的奥秘都要从细胞中寻求答案。细胞是生命科学的基础，也是现代生命科学发展

的重要支柱。本文将从以下几个方面对细胞及细胞生物学作简单综述。

关键词：细胞生物学研究内容细胞学科展望

正文：

一、细胞生物学发展史

从研究内容来看细胞生物学的发展可分为三个层次，即：显微水平、超微水

平和分子水平。从时间纵轴来看细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶

段：

第一阶段：从16世纪后期到19世纪30年代，是细胞发现和细胞知识的积

累阶段。通过对大量动植物的观察，人们逐渐意识到不同的生物都是由形形色色

的细胞构成的。

第二阶段：从19世纪30年代到20世纪初期，细胞学说形成后，开辟了一

个新的研究领域，在显微水平研究细胞的结构与功能是这一时期的主要特点。形

态学、胚胎学和染色体知识的积累，使人们认识了细胞在生命活动中的重要作用。

1893年Hertwig的专著《细胞与组织》（DieZelleunddieGewebe）出版，标

志着细胞学的诞生。其后1896年哥伦比亚大学Wilson编著的TheCellin

DevelopmentandHeredity、1920年墨尔本大学Agar编著的Cytology都是这

一领域最早的教科书。

第三阶段：从20世纪30年代到70年代，电子显微镜技术出现后，把细胞

学带入了第三大发展时期，这短短40年间不仅发现了细胞的各类超微结构，而

且也认识了细胞膜、线粒体、叶绿体等不同结构的功能，使细胞学发展为细胞生

物学。DeRobertis等人1924出版的普通细胞学（GeneralCytology）在1965

年第四版的时候定名为细胞生物学（CellBiology），这是最早的细胞生物学教

材之一。

第四阶段：从20世纪70年代基因重组技术的出现到当前，细胞生物学与分

子生物学的结合愈来愈紧密，研究细胞的分子结构及其在生命活动中的作用成为

主要任务，基因调控、信号转导、肿瘤生物学、细胞分化和凋亡是当代的研究热

点。

二、细胞生物学的分支学科

1.细胞遗传学(cytogenetic)，主要从细胞的角度，特别是从染色体结构与

功能和其他细胞器的关系来研究遗传及其变异的规律。

2.细胞生理学（cytophysiology）是研究细胞的生命活动规律的科学，研

究细胞如何从环境中摄取营养，经过代谢获得能量，以进行生长、分裂，并研究

细胞如何对各种环境因素发生反应，而产生相适应的功能活动。

3.细胞化学(cytochemistry)是以化学方法研究细胞各种化学组成及其分

布，并寻找它们特性的科学。近代细胞化学向着微量化学和超微量化学的方向发

展。细胞化学的内容还包括酶化学反应在光镜和电镜水平的观察，尤其是电镜酶

细胞化学，使酶的定位更加精确。

4.细胞社会学（cytosociology）是从系统论的观点出发，研究整体和细胞

群中细胞间的社会行为，包括细胞识别、细胞通讯和细胞相互作用；并研究整体

和细胞群对细胞生长、分化和死亡等活动的调节控制。

5.细胞形态学(cytomorphology)是研究细胞形态及亚显微结构的一门分支

科学。着重研究细胞亚显微结构或细胞器的起源、形成机制及发展过程，并与细

胞功能的研究相结合。

6.分子细胞学(molecularcytology)是从细胞遗传信息流（DNARNA蛋白质）

的角度，研究细胞内遗传物质的结构和表达的调控。因为生物学所有功能性的变

化，实际上都是细胞的分子结构或特性改变的结果，所以分子细胞学是细胞生物

学中一个很重要的分支学科。

三、现代细胞生物学的主要研究技术

显微镜与显微图像分析技术

电镜技术

细胞化学技术

细胞培养技术

培养细胞凋亡检测技术

细胞融合与