内容正文:
第1章 走近细胞
第1节 细胞是生命活动的基本单位
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一 细胞学说及其建立过程
1. 从人体解剖和观察入手
1543年,比利时的维萨里通过大量的尸体解剖,发表了著作《人体构造》,解释了人体在器官水平的结构。
法国的比夏经过对器官的解剖观察,指出器官由组织构成。
(一)细胞学说建立过程
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1541年,维萨里在博洛尼亚发现盖伦所有的研究结果都不是源于人体而是动物的解剖:因为古代罗马人体解剖是被禁止的,所以盖伦选用了巴巴利猕猴来代替,还坚称两者在解剖学上是相近的。于是,维萨里对盖伦的文章做了校正,并开始撰写自己的著作。在维萨里发现之前,医学界从没有注意到这一点,并且盖伦的著作一直是研究人类解剖学的基础。尽管如此,仍有人坚持采信盖伦的论点,并且嫉恨维萨里取得了这样瞩目的成果。
维萨里继续引发争论,这一次不光是盖伦,还有蒙迪诺(1258 - 1326年,著有《解剖学》),甚至是亚里士多德:这三人关于心脏的功能和结构的论断都是错误的。举例来说,维萨里发现心脏有四个腔,肝有两叶,血管是起源于心脏而不是肝。
在这部伟大的著作中,维萨里冲破了以盖仑为代表的旧权威们臆测的解剖学理论,以大量、丰富的解剖实践资料,对人体的结构进行了精确的描述,使解剖学步入了正轨。可以说,《人体结构》一书是科学的解剖学建立的重要标志。
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2. 显微观察资料的积累
1665年,英国科学家罗伯特·虎克用显微镜观察植物的木栓组织,发现这些木栓组织由许多规则的小室组成,将其称为细胞。
荷兰著名磨镜技师列文虎克用自制的显微镜观察到了不同形态的细菌、红细胞和精子等。
意大利的马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的细微结构,如细胞壁、细胞质。
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3. 科学观察和归纳概括的结合
植物学家施莱登通过对花粉、胚珠和柱头组织的观察,提出了植物细胞学说。
动物学家施旺主要研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程,发表了研究报告《关于动植物的结构及一致性的显微研究》。
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4. 细胞学说在修正中前进
施莱登认为新细胞是从老细胞的细胞核中长出来的,或者是在老细胞的细胞质中像结晶那样产生的。
耐格里用显微镜观察了多种植物分生区细胞的形成,发现新细胞的产生是细胞分裂的结果。
魏尔肖总结出细胞通过分裂产生新细胞。
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细胞学说的建立者主要是施莱登和施旺,后人对他们的研究结果进行整理并加以修正,综合为以下要点:
1.细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;
(二)细胞学说
2.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用;
3.新细胞是由老细胞分裂产生的。
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细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
(三)细胞学说的意义
1.细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础(细胞),从而在思想观念上打破了在植物学和动物学之间横亘已久的壁垒,也促使积累已久的解剖学、生理学、胚胎学等学科获得了共同的基础,这些学科的融通和统一催生了生物学的问世。
2.细胞学说中关于细胞是生命活动基本单位的观点,使人们认识到生物的生长、生殖、发育及各种生理现象的奥秘都需要到细胞中去寻找,生物学的研究随之由器官、组织水平进入细胞水平,并为后来进入分子水平打下基础。
3.细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了个体发育,也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。
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二 细胞是基本的生命系统
细胞生物
单细胞生物
多细胞生物
独立完成生命活动
依赖各种分化的细胞密切合作,
共同完成一系列复杂的生命活动。
各种生理活动
生长发育
遗传与变异
细胞代谢为基础
细胞增殖、分化为基础
细胞内基因的传递和变化
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细胞
组织
动物的生命系统
器官
系统
个体
种群
群落
生态系统
生物圈
细胞
组织
器官
个体
种群
植物的生命系统
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1. 组织:由形态相似、功能相同的一群细胞和细胞间质组合起来。
人体的组织分为上皮组织、结缔组织、神经组织、肌肉组织;
植物的组织分为保护组织、输导组织、营养组织、机械组织、分生组织。
2. 器官:由多种组织构成的能行使一定功能的结构单位。
3. 系统:够完成一种或者几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起的结构。
人体的系统有皮肤系统、骨骼系统、肌肉系统、消化系统、呼吸系统、循环系统、排泄系统、内分泌系统、神经系统和生殖系统。
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4. 种群:在一定空间范围内,同种生物的所有个体。
5. 群落:在一定空间范围内,各种生物种群的集合。
6. 生态系统:在一定空间范围内,生物群落与无机环境构成的统一整体。
7. 生物圈:地球上所有生态系统的统一整体。(范围涵盖大气圈的底部、水圈的大部分以及岩石圈的表面)
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