細胞學說

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細胞學說是1838~1839年間由德國的植物學家施萊登(Schleiden)和動物學家施旺(Schwann)所提出,直到1858年才較完善。它是關於生物有機體組成的學說。  

目錄

主要內容

1 細胞是有機體, 一切動植物都是由單細胞發育而來, 即生物是由細胞和細胞的產物所構成;

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,既有他自己的生命,又對於其他細胞共同組成的整體的生命起作用。

8 新的細胞可以由老的細胞產生。

細胞學說的生物體意義是:

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。這一學說的建立地推動了 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。 恩格斯 曾把細胞學說譽為19世紀最重大的發現之一。  

建立

從1665年國物理學家R.胡克發現細胞到1839年細胞學說的建立,經過了170多年。在這一時期內,對動、植物的細胞及其內容物進行了廣泛的研究,積累了大量資料。1759年C.F.沃爾夫在《發生論》一書中已清楚地描述了組成動、植物胚胎的「小球」和「小泡」,但還不了解其意義和起源的方式。1805年德國生物學家L.奧肯也提出過類似的概念。1833年國植物學家R.布朗在植物細胞內發現了細胞核;接著又有人在動物細胞內發現了核仁。到19世紀30年代,已有人注意到植物界和動物界在結構上存在某種一致性,它們都是由細胞組成的,並且對單細胞生物的構造和生活也有了相當多的認識。在這一背景上,施萊登在1838年提出了細胞學說的主要論點,翌年又經施萬加以充實和普遍化,創立了有歷史意義的《細胞學說》。  

歷史

在18世紀的德國 ,自然哲學非常盛行。這個體系的內容之一是描述他們認為是組成有機世界多樣性的典型單位。歌德認為葉子是各種不同植物的典型單位結構,而奧肯則主張脊椎節是一般動物原型結構的基本單位。奧肯還進一步認為有機體由粘液囊泡或活的單位所組成,並在它們暫時所屬的有機體死亡後繼續生存著,形成另一個生物的一部分。在19世紀早期,這樣一種觀點相當流行,並且同對動植物結構的顯微鏡觀察結合在一起,導致了細胞學說的發展。

在17世紀初胡克、馬爾比基和列文虎克,都曾用顯微鏡看到了植物細胞,但是並沒有被認為是植物世界的獨立的、活的結構單位。

在19世紀初期,植物解剖的研究復活了,德國植物學家特雷維拉努斯和馮.莫爾認識到細胞是植物的結構單位。19世紀20年代, 義大利的亞米齊和其他人製成了改進的消色差顯微鏡,使人們得以觀察到有機細胞的詳細情況。一個倫敦醫生羅伯特.布朗於1831年觀察到植物細胞一般具有一個核,不過他對自己的發現並不怎樣重視。 捷克人普金葉在1835年用顯微鏡觀察了一個母雞卵中的胚核,並指出動物的組織在胚胎中是由緊密裹在一起的細胞質塊所組成,這些細胞質塊與植物的組織很類似。

這些觀察導致耶拿大學的植物學教授馬提阿斯.施萊登於1838年宣布,細胞是一切植物結構的基本活動單位和一切植物藉以發展的根本實體的學說。盧萬大學的解剖學教授泰奧多爾.施旺於1839年把細胞說擴大到動物界。

19世紀40年代許多研究者糾正了他們其中的一些錯誤觀點,特別是植物學家馮.莫爾,耐格里和霍夫邁斯特以及動物學家克里克爾、萊迪希和雷馬克,他們證明新細胞是靠分裂形成的, 細胞核先在母細胞內分裂為二,然後是母細胞分裂為兩個子細胞。  

意義

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。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。恩格斯曾把細胞學說譽為19世紀最重大的發現之一。

施萊登和施旺的細胞學說為19世紀細胞的研究指出了方向。然而,他們雖然正確地指出新的細胞可以由老的細胞產生,卻提出了一個錯誤的概念即新細胞在老細胞的核中產生,由非細胞物質產生新細胞,並通過老細胞崩解而完成。由於這兩位科學家的權威,使得這種錯誤觀點統治了許多年。

許多研究者的觀察表明,細胞的產生只能通過由原先存在的細胞經過分裂的方式來完成,1858年德國病理學魏爾肖概括為「一切細胞來自細胞」的著名論斷,這不僅在更深的層次上揭示細胞作為生命活動的基本單位的本質,而且通常被認為是對細胞學說的重要補充,甚至有人認為直至於此細胞學說才全部完成。

儘管細胞學說的某些部分已成為歷史的陳跡,然而其中心思想仍廣泛而深刻地影響了後來生物學的發展,任何生物學的重要問題都必須從細胞中尋求最後的解答。  

主要貢獻人

在十九世紀以前許多學者的工作都著眼於細胞的顯微結構方面,從事形態上的描述,而對各種有機體中出現細胞的意義一直沒有作出理論的概括,直到19世紀30年代德國人施萊登Matthias Jacob Schleiden 、施旺Theodar Schwann提出:一切植物、動物都是由細胞組成的,細胞是一切動植物的基本單位。這一學說即「細胞學說(Cell Theory)」,在19世紀已有不少科學家的工作對細胞學說的創立做出了很大的貢獻,如:

1. Jean-Baptiste de Lamark (1744~1829),獲得性遺傳理論的創始人,法國退伍陸軍中尉,50歲成為巴黎動物學教授,1909年他認為只有具有細胞的機體,才有生命。「It has been recognized for a long time that the membranes which form the envelopes of the brain,of the nerves,of vessels,of all kinds of glands,of viscera,of muscles and their fibers,and even the skin of the body are in general the productions of cellular tissue。 But no one,so far as I know, has yet perceived that cellular tissue is the general matrix of all organization and that without this tissue no living body would be able to exist,nor could it have been formed。」(它已被公認為很長一段時間,在信封的超濾膜形成的大腦神經、船舶、各式各樣的腺體,內臟肌肉神經纖維,甚至是在人體的皮膚細胞組織的一般產品。但沒有人,據我所知,還沒有覺察到細胞組織的一般矩陣的一切組織和沒有任何活體組織能夠存在,也不可能已經形成。)

2. Charles Brisseau Milbel(1776~1854),法國植物學家,1802年認為植物的每一部分都有細胞存在,「the plant is wholly formed of a continuous cellular membranous tissue。Plants are made up of cells,all parts of which are in continuity and form one and the same membranous tissue。」(這個工廠是完全形成了一個連續的細胞膜tissue.Plants都是由細胞構成的,所有部件的連續性和形式在同一個膜材料的組織。)

3. Henri Dutrochet (1776~1847),法國生理學家,1824年進一步描述了細胞的原理,他認為 「All organic tissues are actually globular cells of exceeding smallness,which appear to be united only by simple adhesive forces; thus all tissues, all animal (and plant) organs, are actually only a cellular tissue variously modified。This uniformity of finer structure proves that organs actually differ among themselves merely in the nature of the substances contained in the vesicular cells of which they are composed」 (所有的有機組織的細胞實際上是球狀的渺小,似乎是美國只有簡單的粘合劑;因此所有組織,所有的動物和植物器官,(其實是只有一個蜂窩組織均勻性地異證明器官更好的結構差異本身實際上僅僅在大自然的物質中所含的小泡細胞所組成的)

4. Matthias Jacob Schleiden(1804~1881),德國植物學教授,1938年發表「植物發生論」(Beiträge zur Phytogenesis),認為無論怎樣複雜的植物都有形形色色的細胞構成。他認識到了Brown發現細胞核的重要意義,這一點Brown本人並未做到,他試圖重建細胞發育的過程,為此他聰明地選擇了胚胎細胞作為他研究的起點,他還在細胞中發現了核仁。

5. Theodor Schwann(1810~1882),德國解剖學教授,一開始就研究Schleiden的細胞形成學說,他完全接受了這個學說,並把它擴展為所有生命現象的起源和基礎的一般理論。他把Schleiden在植物中的發現應用到動物中去,並於1838年提出了「細胞學說」(Cell Theory)這個術語;1939年發表了「關於動植物結構和生長一致性的顯微研究」因此細胞學說的創立被認為歸功於Schleiden和Sehwann兩個人,而且年份也被定到1839年。

Schwann提出:

1) 有機體是由細胞構成的;

2) 細胞是構成有機體的基本單位。

1855 德國人R. Virchow 提出「一切細胞來源於細胞」(omnis cellula e cellula)的著名論斷,進一步完善了細胞學說。

把細胞作為生命的一般單位,以及作為動植物界生命現象的共同基礎的這種概念立即受到了普遍的接受。恩格斯將細胞學說譽為19世紀的三大發現之一。  

細胞學說與新細胞學說之爭

十九世紀四十年代,蘇聯女學者 --勒柏辛斯卡婭宣布她創立了"新細胞學說",指斥微爾和的學說是"偽科學。"勒柏辛斯卡婭1915年畢業於莫斯科醫學院,十月革命後從事行政工作並講授過組織學課程。到了晚年開始研究細胞的起源。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,宣稱自己發現了雞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"新細胞學說的延生",以往細胞學說的不科學。

勒柏辛斯卡婭新細胞學說一問世,便受到學術界和科學界的強烈反對,許多遺傳學、組織學、細胞學胚胎學的權威分別或聯名寫文章,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微耳和細胞學說的存在。1950年7月蘇聯科學院主席團和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著勒柏辛斯卡婭的研究方向前進。蘇聯部長會議也作出決定,授于勒柏辛斯卡婭史達林獎金一等獎。曾批評過"新細胞學說"的科學家被迫紛紛作出檢討。但政治高壓必竟壓不出科學。"新細胞學說"沒有一項得到實驗的證實,是一種名副其實的偽科學。

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