細胞生物學（生物學下屬分類學科）

細胞生物學（生物學下屬分類學科）生物學下屬分類學科01基本信息發(fā)展細胞社會學簡史學科交叉生物經濟目錄0305020406基本信息細胞生物學(CellBiology)是研究和揭示細胞基本生命活動規(guī)律的科學，它從顯微、亞顯微與分子水平上研究細胞結構與功能。細胞增殖、分化、代謝、運動、衰老、死亡，以及細胞信號轉導，細胞基因表達與調控，細胞起源與進化等重大生命過程。基本信息基本信息細胞生物學細胞生物學是以細胞為研究對象，從細胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層次，以動態(tài)的觀點，研究細胞和細胞器的結構和功能、細胞的生活史和各種生命活動規(guī)律的學科。細胞生物學是現(xiàn)代生命科學的前沿分支學科之一，主要是從細胞的不同結構層次來研究細胞的生命活動的基本規(guī)律。從生命結構層次看，細胞生物學位于分子生物學與發(fā)育生物學之間，同它們相互銜接，互相滲透。運用近代物理學和化學的技術成就和分子生物學的方法、概念，在細胞水平上研究生命活動的科學，其核心問題是遺傳與發(fā)育的問題。簡史第一階段第二階段第三階段第四階段簡史第一階段從16世紀后期到19世紀30年代，是細胞發(fā)現(xiàn)和細胞知識的積累階段。通過對大量動植物的觀察，人們逐漸意識到不同的生物都是由形形色色的細胞構成的。第二階段從1839年M.J.施萊登和T.A.H.施旺的細胞學說問世以來，確立了細胞（真核細胞）是多細胞生物結構和生命活動的基本單位。開辟了一個新的研究領域，但是長期以來，細胞學的研究偏重在結構方面，在顯微水平研究細胞的結構與功能是這一時期的主要特點。形態(tài)學、胚胎學和染色體知識的積累，使人們認識了細胞在生命活動中的重要作用。1893年Hertwig的專著《細胞與組織》（DieZelleunddieGewebe）出版，標志著細胞學的誕生。其后1896年哥倫比亞大學Wilson編著的TheCellinDevelopmentandHeredity、1920年墨爾本大學Agar編著的Cytology都是這一領域最早的教科書。第三階段細胞膜結構從20世紀30年代到70年代，電子顯微鏡技術出現(xiàn)后，使人們對于光學顯微鏡下看不到的精細結構有了明確的認識，把細胞學帶入了第三大發(fā)展時期。這短短40年間不僅發(fā)現(xiàn)了細胞的各類超微結構，而且也認識了細胞膜、線粒體、葉綠體等不同結構的功能，使細胞學發(fā)展為細胞生物學。同時，分子生物學、分子遺傳學以原核生物為材料取得的成就，使人們了解到遺傳密碼、中心法則以及原核生物中基因表達的調節(jié)與控制等基本問題，這些都直接促進了細胞生物學的發(fā)展。DeRobertis等人1924出版的普通細胞學（GeneralCytology）在1965年第四版的時候定名為細胞生物學（CellBiology），這是最早的細胞生物學教材之一。第四階段從20世紀70年代基因重組技術的出現(xiàn)到當前，細胞生物學與分子生物學的結合愈來愈緊密，研究細胞的分子結構及其在生命活動中的作用成為主要任務，基因調控、信號轉導、腫瘤生物學、細胞分化和凋亡是當代的研究熱點。發(fā)展發(fā)展細胞生物學(13張)19世紀后期顯微技術的改進，生物固定技術（如：Fleming1882，1884；Canoy1886）和染色技術的出現(xiàn)極大的方便了人們對細胞顯微結構的認識，各種細胞器相繼被發(fā)現(xiàn)，20世紀30年代電子顯微鏡技術的問世，使細胞形態(tài)的研究達到了空前的高潮。20世紀50年代分子生物學的興起，推動細胞生物學的研究進入了分子水平。1.1831英國人RobertBrown發(fā)現(xiàn)植物細胞核。2.1832比利時人rtier觀察了藻類的細胞分裂，并認為細胞來源于原來存在的細胞。3.1835德國人H.vonMolh仔細觀察了植物的細胞分裂，認為是植物的根和芽尖極易觀察到的現(xiàn)象。4.1835法國人F.Dujardin觀察動物活細胞時發(fā)現(xiàn)“肉樣質”（Sarcode）。5.1839捷克人nye用protoplasm這一術語描述細胞物質，“Protoplast”為神學用語，指人類始祖亞當。6.1841波蘭人R.Remak發(fā)現(xiàn)雞胚血細胞的直接分裂（無絲分裂）。7.1846德國人H.vonMohl研究了植物原生質，發(fā)表了“identifiesprotoplasmasthesubstanceofcells”。學科交叉學科交叉細胞生物學廣泛地利用相鄰學科的成就，在技術方法上是博采眾長，凡是能夠解決問題的都會被使用。例如用分子生物學的方法研究基因的結構，用生物化學、分子生物學的方法研究染色體上的各種非組蛋白和它們對基因活動的調節(jié)和控制或者利用免疫學的方法研究細胞骨架的各種蛋白（微管蛋白、微絲蛋白、各種中等纖維蛋白）在細胞中的分布以及在生命活動中的變化。起源于分子遺傳學的重組DNA技術和起源于免疫學的產生單克隆抗體的雜交瘤技術，也成了細胞生物學的有力工具。顯然，一種方法所解決的問題不一定屬于原來建立這一方法的學科。例如用分子生物學的方法解決了核小體的結構，嚴格地說這應是形態(tài)學的范疇。這樣的例子并不少見，在這里學科的界限也被抹掉了。也許可以說細胞核移植、微量注射和細胞融合是細胞生物學自身發(fā)展起來的方法，但是用這些方法進行的實驗往往也需要其他方法配合來做進一步分析。細胞生物學與其說是一個學科，倒不如說它是一個領域。這可以從兩個方面來理解：一是它的核心問題的性質──把發(fā)育與遺傳在細胞水平結合起來，這就不局限于一個學科的范圍。二是它和許多學科都有交叉，甚至界限難分。例如，就研究材料而言，單細胞的原生動物既是最簡單的動物，也是最復雜的細胞，因為它們集許多功能于一身；尤其是其中的纖毛蟲，不僅對于研究某些問題，例如纖毛和鞭毛的運動，特別有利，關于發(fā)育和遺傳的研究也積累了大量有價值的資料。但是這類研究也可以列入原生動物學的范疇。其次，就研究的問題而言，免疫性是細胞的重要功能之一，細胞免疫應屬細胞生物學的范疇，但這也是免疫學的基本問題。細胞社會學細胞社會學細胞生物學的研究往往樂于使用培養(yǎng)的細胞，它的優(yōu)點是可以提供足夠量的細胞做生化分析，并且只有一種細胞，材料比較單一，分析結果方便。但是對于某些方面的研究則有不足之處，因為細胞在任何一個有機體里都是處于一個社會之中，和別的細胞不同程度地混雜在一起，在其生命活動中不可能不受到相鄰的其他細胞的影響，甚至是相鄰的同類細胞的影響，其處境要比培養(yǎng)的細胞復雜得多。因此有些問題或者很難用培養(yǎng)的細胞進行，或者所得的結果只能部分地反映實際的情況，為了研究在一個細胞群中細胞與細胞間的相互關系，細胞社會學被提了出來。細胞社會學的內容相當廣泛，包括不同細胞或相同細胞的相互識別，細胞的聚集與粘連、細胞間的交通和信息交流，細胞與細胞外間質的相互影響，甚至還可包括細胞群中組織分化模式的形成。有些方面已經積累了一些資料，從細胞社會學的角度有目的地深入下去一定會提供更系統(tǒng)的，有用的信息。由于細胞社會學是以細胞群體為對象，而且有些問題也是發(fā)育生物學需要了解的，發(fā)展下去很可能它會成為細胞生物學與發(fā)育生物學之間的橋梁。展望細胞生物學的研究，除去上面的工作──關于各細胞組分的結構與功能，以及對各種生命現(xiàn)象的了解──還要繼續(xù)深入外，是什么原因使得基因能夠有序地選擇性地表達，可能會成為今后重點研究的問題；此外，細胞社會學也會越來越受到重視。生物經濟發(fā)展前景時代特點生物經濟時代特點一、推動產業(yè)革命，創(chuàng)造新的經濟生長點。生物產業(yè)的比重將逐步提高，藥品中有15%基于生物技術，這一數(shù)字據(jù)估計到2010年會增加到40%。生物芯片已廣泛應用于科研、醫(yī)療、農業(yè)、食品、環(huán)境保護、司法鑒定等領域，將會成為與微電子芯片一樣重要的產業(yè)。轉基因動植物的市場前景廣闊，2004年全球轉基因作物的種植面積已經達到8100萬公頃。二、推動醫(yī)學革命，延長人類壽命。20世紀初人類平均壽命約為40多歲左右，抗生素和疫苗的應用、醫(yī)療技術的提高和公共衛(wèi)生觀念的提出使人類擺脫了傳染病的威脅，人類平均壽命逐漸提高，20世紀末人類平均壽命達到70多歲。但是心血管病、癌癥和各類遺傳病或遺傳相關的疾病仍然是威脅人類健康的主兇。21世紀生物技術將推動新一輪醫(yī)學革命，從疾病預防、疾病診斷、藥物研制、組織工程、基因治療、器官移植、抗衰老等方面，延長人類壽命。1990美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）進行了世界首例基因治療，給一名患有先天性重度聯(lián)合免疫缺陷病的4歲女孩實施了基因治療。這種疾病是因為缺乏正常的腺苷脫氨酶（ADA）基因而引起的。專家們以病毒作為載體，將ADA基因導入從患者血液中分離出來的淋巴細胞，在體外培養(yǎng)后再輸回病人體內，使這位女孩體內ADA酶的含量升高，免疫功能有所恢復，能正?；顒佣鵁o副作用。這是世界首例基因治療成功的病人，在此之后，全世界掀起基因治療的熱潮。三、推動綠色革命，解決食品危機。發(fā)展前景1．有效地解決當今重大疑難疾病治療的世界性難題：當前胚胎組織干細胞技術已經發(fā)展到只要獲取病人身體上任意活細胞的DNA，就可以培養(yǎng)出身體除大腦以外的任意部分組織結構的器官（科普：皮膚，指甲等組織也是器官的一種），從而達到醫(yī)學上真正的器官再生。

2．帶動信息產業(yè)和某些特殊行業(yè)如電腦制造業(yè)的劃時代的革命；一個你從未想到過的世界：1、當今的電腦在人類的生活中起著舉足輕重的作用，人們日常的工作、學習、生產、生活包括科學研究、航空航天這些高端行業(yè)都依賴電腦。當今的電腦基本模式都是馮、諾依曼模式，制造材料都是金屬材料居多，從本質上來說從電腦誕生的第一天到現(xiàn)在，它的運行模式沒有發(fā)生任何實質變化。而生物學的發(fā)展則可以再未來有可能徹底解決這個問題，用生物材料制造類似人類大腦運行的模式運行的超級電腦，讓電腦像人類一樣的思考和工作，真正意義上實現(xiàn)運行原理的飛躍。2、復制一個你自己的手或者是腳成本低廉，可以