细胞生物学论文
叶绿体的研究进展细胞生物学论文(1)

叶绿体的研究进展细胞生物学论文(1)叶绿体是植物细胞中的核糖体体系,是光合作用的重要场所。
自从1883年Schimper的研究发现叶绿体后,研究人员对叶绿体的细胞生物学行为和功能进行了大量的研究。
本文就叶绿体的研究进展做一综述。
一、叶绿体的起源和进化叶绿体起源于一次原核生物和真核生物的共生事件。
这次共生事件导致原核生物进入真核生物细胞,成为真核生物内的一项复杂结构和新功能的起源。
研究表明,叶绿体和细胞质基因的比较显示了叶绿体和细胞质都存在高度的多样性,这表明了叶绿体的进化是一个非常复杂的过程。
此外,研究还发现,叶绿体基因组中存在大量的基因转移,说明叶绿体的进化是一个由多个因素共同作用的进程。
二、叶绿体的结构和功能叶绿体有多个膜系统,包括两个质膜和一个腔膜系统,这些膜系统在叶绿体的光合作用和细胞代谢中扮演着重要的角色。
叶绿体内部还存在大量的第一级葡萄糖和第一级光合色素,这些在光合作用和提供能量方面起着重要的作用。
三、叶绿体的光合作用叶绿体是光合生物的光合作用场所。
光合作用是通过光合作用中的各种步骤来转化太阳能为化学能,并将其储存在ATP和NADPH中。
光合作用是生命的基本过程之一,它为植物提供能量并产生O2。
关于叶绿体的光合作用机制,科学家研究发现,光合作用机制包括5个过程:光场效应、电子传递、ATP生成、碳的固定和光保护。
四、叶绿体的光敏响应和光防御叶绿体本身是一个光敏结构,它能够感知光强度和光质,并作出相应的反应。
例如,叶绿体光受体和铁离子信号能够感知光线和热量,促进植物进行适应性反应。
此外,叶绿体中还存在着一系列反应蛋白,如Apx、Chi、Psb7、Psb28,能够提供叶绿体免疫功能及光防御作用。
五、叶绿体与环境胁迫的关系环境胁迫是植物生长发育过程中的常见问题。
环境胁迫对叶绿体的结构和功能产生负面影响,因此,科学家研究了叶绿体在不同环境胁迫下的应对机制。
例如,研究发现,叶绿体MC4和MC3等膜蛋白可以改善叶片的灌浆效应,有效地缓解了盐碱胁迫对植物生长和发育的不利影响。
细胞生物学实验论文

课题:不同性质物质细胞膜通透性的观察比较姓名:***学院:生命科学学院学号:20110*****年级:2011级专业:生物技术不同性质物质细胞膜通透性的观察比较生命科学学院2011级*** 201101****摘要:溶血是浓密的红细胞溶液突然变成红色透亮的血红蛋白溶液的过程,并已被用于测量各种物质透入红细胞速度的指标。
本实验利用人血红细胞和鸡血红细胞在不同性质物质的等渗溶液中发生溶血现象速度快慢的比较,探究细胞膜对不同性质物质的通透性的差异。
关键词:不同性质物质细胞膜通透性细胞膜的存在将胞内物质与细胞周围环境隔离开,为细胞内发生的各种代谢反应提供了一个相对稳定的内环境。
为了能与周围环境间进行物质和能量的交换,细胞膜可以选择性地让某些物质进出细胞。
各种物质进出细胞的方式可大体分为3种途径:被动运输(依浓度梯度,不需能量),主动运输(逆浓度梯度或电化学梯度,需要耗能)和胞吞与胞吐作用。
水是生物界最普遍的溶剂,水分子可以按照物质浓度梯度从渗透压低的一侧通过细胞膜向渗透压高的一侧扩散,以至于在高渗环境中,动物细胞会失水而收缩;在低渗环境中,动物细胞会吸水膨胀直至破裂。
本实验将红细胞分别放于各种不同等渗溶液中,由于红细胞膜对不同溶质的通透性不同,使得不同溶质透入细胞的速度相差很大,有些溶质甚至不能透入细胞。
当溶质分子进入细胞后,可引起渗透压升高,水分子随即进入细胞,使细胞膨胀,当膨胀到一定程度时,红细胞膜会发生破裂,血红素溢出,此时,原来不透明的红细胞悬液突然变成红色透明的血红蛋白溶液,这种现象称为红细胞溶血。
由于各种溶质进入细胞的速度不同,所以不同的溶质诱导红细胞溶血的时间也不同。
可通过测量溶血时间来估计细胞膜对各种物质通透性的大小。
本实验利用人血红细胞和鸡血红细胞在不同性质物质的等渗溶液中发生溶血现象速度快慢的比较,探究细胞膜对不同性质物质的通透性的差异。
1 材料与方法1.1实验材料:抗凝人血、鸡血的稀释液(1份血液加入9份生理盐水进行稀释)1.2实验试剂:0.17mol/L的氯化钠溶液,0.17mol/L氯化铵,0.17mol/L醋酸铵,0.17mol/L硝化钠,0.12mol/L草酸铵,0.12mol/L硫酸钠,0.32mol/L葡萄糖,0.32mol/L甘油,0.32mol/L乙醇,0.32mol/L丙酮,0.32mol/L乙二醇。
(细胞生物学专业优秀论文)组蛋白乙酰化修饰调控果蝇热休克基因表达和寿..

摘要衰老是一个普遍的生物学现象,衰老控制着生物寿命的长短,主要受遗传因子和环境因素所影响。
了解衰老的分子机制,对于延缓衰老、保持生命活力具有重要的意义。
热休克蛋白(HSP)作为高度保守的“分子伴侣”,在细胞内广泛地参与许多复杂的功能活动,可以抵制衰老过程中一些有害蛋白的发生。
其基因的表达调控是一种特殊的真核基因表达模式,包括基础水平和诱导水平的表达。
由组蛋白乙酰转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)催化的乙酰化反应在真核基因的表达调控中起着重要作用,这两种酶通过对核心组蛋白进行可逆修饰来调节核心组蛋白的乙酰化水平,从而调控转录的起始与延伸。
组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDI)可以通过抑制HDAC活性提高组蛋白乙酰化水平,是研究乙酰化修饰在真核基因表达调控中的作用的有用工具。
本论文一方面采用HDItrichostatinA<TSA)和丁酸钠(BuA)喂食果蝇,改变果蝇体内组蛋白乙酰化水平,系统地研究组蛋白乙酰化修饰、HSP的表达以及寿命调控三者之间的关系。
结果发现hsp基因在长寿果蝇中具有较高的基础表达、较快的热激诱导反应速度以及较强的高温抵抗性。
同时,不同的hsp基因在果蝇衰老过程中的作用不尽相同,hsp22的作用最为重要,hsp70次之,而hsp26的表达几乎与寿命无关。
使用HDITSA和BuA喂食果蝇可以延长其寿命,但不同的HDI的作用机制不尽相同,同一种HDI对不同寿命品系的果蝇的延长程度也不尽相同。
TSA的处理有一种时间依赖性,更长时间的TSA处理对寿命是有利的;而BuA的处理却与此不同,过长时间的处理反而加速衰老。
同样的去乙酰化酶抑制剂,同一剂量处理,在不同果蝇品系种的作用不同,它们对短寿果蝇寿命的延长程度更为明显。
另外,HDI处理还促进果蝇衰老过程中hsp基因的基础表达和诱导表达,但是随着衰老的进行,这种促进作用逐渐减弱。
同样在不同寿命的果蝇品系中,其提高hsp基因表达的程度也不一样。
细胞生物学论文-细胞自噬

细胞生物学论文-细胞自噬生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究,来揭示某种具有普遍规律的生命现象。
此时,这种被选定的生物物种就是模式生物。
例如果蝇,有谁会想到,这种红眼、双翅、羽状触角芒、身体分节、黄褐色的小昆虫,在近百年间竟然能够“成就”好几位获得诺贝尔奖的大科学家。
什么是自噬?大隅良典研究的是酵母的细胞自噬机制。
酿酒酵母是一种模式生物,非常经典。
经过20多年的研究,在酵母里已经发现了34种与自噬有关的基因。
那么自噬到底是什么?当你真的了解它以后,你会发现,原来细胞这么“聪明”!自噬,不就是自己吃自己吗?可以这样理解。
自噬就是细胞自己降解自己结构的过程,即把一些暂时用不上的零件,拆解变成最小的模块,然后重新组装成自己需要的东西,这就是自噬。
在植物细胞和酵母细胞里,自噬在液泡中发生。
而在动物细胞里,自噬在溶酶体里发生。
从一个蛋白质到整个细胞器,都是可以降解的。
自噬是细胞内分解代谢的一种途径。
除此之外还有一种途径,称之为泛素蛋白酶体途径。
简单说就是在蛋白质上加个泛素,做个标记,然后送进蛋白酶体中完成消化。
发现细胞自噬首次提出自噬这一概念的,是诺贝尔奖生理学或医学奖获得者、比利时细胞和生物化学家克里斯汀・德・迪夫。
他在20世纪50年代通过电子显微镜观察到自噬体,并在1963年溶酶体国际会议上正式提出,他也因此被誉为“自噬之父”。
到了20世纪90年代,大隅良典开始用酵母研究自噬。
再后来越来越多科学家加入了研究自噬的队伍。
细胞自噬其实分为三种方式,这是根据如何“打包”物质和如何运送物质来划分的。
第一种叫宏自噬,也叫巨自噬,顾名思义就是自噬体比较大,用细胞膜或者其他的双层膜去把那些不想要的东西包裹起来,然后和溶酶体融合。
第二种叫微自噬。
顾名思义就是自噬体比较小,溶酶体或者液泡直接用自身去吞噬那些需要降解的东西,也许是细胞器,也许是蛋白质。
第三种叫分子伴侣介导自噬。
是指分子伴侣将细胞内的蛋白质先从折叠状态恢复为未折叠的状态,再放到溶酶体里。
细胞生物学论文

细胞生物学论文细胞生物学是现代生命科学领域的重要分支之一,研究细胞的结构、功能和生理过程,以及细胞与细胞之间的相互作用。
本论文将探讨细胞生物学的一些重要概念和研究进展,包括细胞结构、细胞器功能、细胞分裂、细胞信号传导等方面。
一、细胞结构细胞是生命的基本单位,由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜是细胞的外层包裹,承担了细胞与外界环境之间的交流和物质交换。
细胞质是细胞膜内的胞浆,包含了各种细胞器,如内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体等。
细胞核是细胞内的重要组成部分,含有遗传物质DNA,控制着细胞的生长和分裂。
二、细胞器功能细胞器是细胞内的各种功能区域,各有自己独特的功能。
内质网是蛋白质合成的主要场所,通过它可以将蛋白质合成、折叠和修饰后运送到其他细胞器或细胞膜上。
高尔基体则负责蛋白质的分泌和细胞外物质的转运。
线粒体是细胞内主要的能量合成器官,通过氧化磷酸化产生大量的ATP分子。
溶酶体则参与细胞内废物的降解和清除。
三、细胞分裂细胞分裂是细胞生物学中的重要过程,负责细胞的繁殖和复制。
细胞分裂包括有丝分裂和减数分裂两种形式。
有丝分裂是指细胞按照一定的步骤和顺序完成DNA复制、纺锤体形成、染色体分离和细胞质分裂等过程。
减数分裂则是在有丝分裂的基础上,再进行一次染色体分离和细胞质分裂,最终得到生殖细胞。
四、细胞信号传导细胞信号传导是细胞之间相互沟通和协调的重要方式。
细胞通过细胞膜上的受体感知外界信号,并将其转化为细胞内的化学信号。
这些信号通过信号转导通路传递到细胞核或其他细胞器,调节细胞的生理活动。
信号通路可以分为多种类型,如激活型的酶级联反应、细胞表面受体介导的信号转导和细胞间的细胞因子介导的信号传递。
总结:细胞生物学是一门重要的学科,研究细胞的结构、功能和生理过程,以及细胞与细胞之间的相互作用。
本论文对细胞生物学的几个重要方面进行了讨论,包括细胞结构、细胞器功能、细胞分裂和细胞信号传导。
这些内容对于深入理解细胞生物学的基本原理和研究进展具有重要的意义,也为进一步探索细胞的奥秘和应用于医学研究提供了基础。
细胞生物学实验

2015年秋季学期细胞生物学实验论文细胞膜对不同性质物质通透性的一般规律系别:专业:姓名:学号:—2015.10.14—摘要:关键词:一、前言细胞膜是细胞质与外界相隔的一层薄膜,它的出现是原始生命物质长期进化过程中关键的一步。
如果没有细胞膜,细胞形式的生命就不能存在。
细胞膜将胞内物质与细胞周围环境隔离开,为细胞内发生的各种代谢反应提供了一个相对稳定的内环境。
但细胞膜的屏蔽作用是相对的,因为细胞要与周围环境进行物质和能量的交换,因此细胞膜也是细胞与外界环境进行物质交换的结构,可以选择性地让某些物质进出细胞。
各种物质出入细胞的方式是不同的,大体可分为三种途径:被动运输、主动运输和胞吞与胞吐作用。
细胞膜对不同物质的通透性是存在差异的。
本实验为了探究这种差异,选择红细胞作为实验材料,分别放于各种等渗溶液中。
由于红细胞膜对不同溶质的通透性不同,使得不同溶质透入细胞的速度相差很大,有些溶质甚至不能透入细胞。
当溶质分子进入细胞后可引起渗透压升高,水分子随即进入细胞,使细胞膨胀,细胞膜破裂,血红素溢出。
此时,原来不透明的红细胞悬液突然变成红色透明的血红蛋白溶液,这种现象称为红细胞溶血。
由于各种溶质进入细胞的速度不同,所以不同的溶质诱导红细胞溶血的时间不同。
可以通过测量溶血时间来估计细胞膜对各种物质通透性的大小。
本实验的目的是了解细胞膜对不同物质通透性的差异、观察红细胞的溶血现象和理解溶血原理、建立等渗概念。
图表1图表2二、材料与方法2.1材料、试剂与仪器2.1.1实验材料抗凝人血、鸡血的稀释液(1份人血加入9份生理盐水、1份鸡血加入4份生理盐水进行稀释)2.1.2实验试剂(1)0.17mol/L氯化铵;(2)0.17mol/L醋酸铵;(3)0.17mol/L硝酸钠;(4)0.12mol/L草酸铵;(5)0.12mol/L硫酸钠;(6)0.32mol/L葡萄糖; (7)0.32mol/L甘油; (8)0.32mol/L乙二醇;(9)0.32mol/L乙醇; (10)0.32mol/L丙酮。
细胞生物学论文

细胞生物学论文摘要:细胞生物学在19 世纪以前,许多学者的工作,都着眼于细胞的显微结构方面,主要从事于形态上的描述,而对各种有机体中出现细胞的意义,均未作出理论上的阐述和概括。
1838-1839 年,德国植物学家施莱登和动物学家施旺根据自己研究和总结前人的工作,首次提出了细胞学,现在,细胞生物学已经成为科学的研究领域,有很大的发展前景。
关键词:细胞生物学、发展史、研究内容和现状、研究趋势、重要领域、学习方法及态度细胞生物学的发展史1604 [荷]Jansen 创造了世上第一台显微镜1838 [德]M.Schleiden 细胞是一切植物结构的基本单位,标志着细胞学说形成1858 [德]R.Virchow 细胞只能来自细胞,否定生命的自然发生学说1859 达尔文进化论1861 Max Schultze 提出原生质理论1880 [德]A.Weissmann 所有现在的细胞都可以追溯到远古时代的一个共同祖先,细胞是延续和历史的,是进化而来的1880 Hantein 提出“原生质体”概念1883 Van Benedem 及1886 Steasburer分别在动物、植物细胞中发现减数分裂1905 Wilson 发现性别与染色体的关系Weiss man 推测遗传单位有序地排列在线粒体上—[德]Borveri 及[美]Sutton 提出遗传的染色体学说1909 Harrison 及Carrel 创立组织培养技术1910 Morgan 连锁互换定律,证明基因是决定遗传性状的基本单位,建立基因学说1925 E.Gorter及F.Grendel 提出“蛋白质-脂质-蛋白质”的三明治式结构模型1936、1940 Casperson 用紫外光显微分光光度法测定DNA含量,认为蛋白的合成可能与DNA有关1950 Chargaff 碱基互补配对原则1953 [美]Janes Watson 及[英]Francis Grick DNA的双螺旋结构1958 D.E.Koshland.Jr 提出酶-底物的”诱导-契合模型”1972 S.J.Singer 及G.Nicolson 提出了生物膜的流动镶嵌模型细胞生物学研究的趋势和重要领域细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科、细胞生物学的主要研究内容、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域、细胞重大生命活动的相互关系、细胞生物学的发展和研究领域研究领域:染色体DNA与蛋白质相互作用关系—主要是非组蛋白对基因组的作用细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控细胞信号转导的研究细胞结构体系的组装细胞生物学的内容和发展1.20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。
(细胞生物学专业优秀论文)蛋白质...

知识水坝为您倾心整理(小店)如需格式转换服务请发豆丁站内信或联系QQ@2218108823知识水坝为您倾心整理(小店)如需格式转换服务请发豆丁站内信或联系QQ@2218108823所有功能蛋白质组学研究都包含了四个关键技术平台:样品制备操作:部分氨基酸序列信息分析;蛋白鉴定与定量;蛋白胞内功能分析(图1)。
分析相互作用蛋白的第。
步需要特异性地富集这些蛋白。
这需要我们至少了解其中一个蛋白的功能活性。
在非变性条件下,从蛋白混合物(如细胞裂解液)中分离富集相互作用蛋白复合物可以通过免疫共沉淀,Pul卜down图1.蛋白质组学中重要的四个技术平台,蛋白亲和层析(EinarsonandOrlJnick,2002)和生化分离完整的多蛋白复合物(例如核孔复合物)等方法实现(图1.9)。
分离得到的相互作用蛋白复合物经由SDS—PAGE或者2DSDS—PAGE展开,并可以电印迹到PVDF膜上。
蛋白可以通过直接的氨基端或羧基端测序鉴定,也可以通过质谱测定胶内或膜上蛋白酶切得到的多肽产物来间接鉴定。
这种基于质谱的方法并不是对蛋白进行直接鉴定,而是分析蛋白酶解的多肽片断。
它的优势在于酶切后的多肽能很容易的从胶里抽提出来,而整个蛋白却很困难。
此外,少量数目的多肽片断就能为鉴定蛋白提供足够的数据信息,通过肽指纹谱(peptidemassfingerprJnting,PMF)得到所有能检测到的肽段的大小,或者通过MS/MS测定单个肽段的氨基酸组成。
一般的质谱仪都分为三个主要部分。
离子源将固相或液相分子转换成气相离子;质量分析器把气化的离子按其质荷比进行分离;最后检测器检测到达的每个离子的质荷比。
常用的生物质谱一般为两种:基质辅助激光解吸附离子化质谱(MAHDI)和电喷雾质谱(ESI)。
MAHDI通过激光轰击与基质混合在一起的样品,图2细胞图谱蛋白质组学中的亲和捕获方法利用高能量激发晶体状的基质样品混合物使其气化。
单电荷离子被引导进入质量分析器,由检测器检测。
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细胞生物学概述摘要:细胞生物学是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次,(斯。
诺。
美。
A11-走在生物医学的最前沿)以动态的观点,研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。
细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一,主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。
从生命结构层次看,细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间,同它们相互衔接,互相渗透。
英文摘要:Cell biology is to cell as the research object, from the three levels of the overall level of the sub microscopic level, cells, molecular level (,. Connaught. Beauty. A11- in the forefront of biomedical) from the dynamic point of view, the structure and function of cells, cell and organelle of the life history and various life activities of the discipline. Cell biology is one of the frontier branch of modern life science, mainly is the basic rule to study cell from different hierarchy of life activities of cells. From the life structure and arrangement, and developmental biology is located between cell biology molecular biology, their mutual connection, mutual penetration.关键字:细胞学说显微技术遗传物质前言:细胞是生命的基本单位,细胞的特殊性决定了个体的特殊性,因此,对细胞的深入研究是揭开生命奥秘、改造生命和征服疾病的关键。
在我国基础学科发展规划中,细胞生物学与分子生物学,神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。
主体:细胞生物学(cell biology)是研究细胞结构、功能及生活史的一门科学。
现代细胞生物学从显微水平,超微水平和分子水平等不同层次研究细胞的结构、功能及生命活动。
细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一,主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。
从生命结构层次看,细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间,同它们相互衔接,互相渗透。
一、细胞生物学简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。
i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。
189 3年Hertwig的专著《细胞与组织》(Die Zelle und die Gewebe)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The Cell in Devel opment and Heredity、1920年墨尔本大学Agar编著的cytology 都是这一领域最早的教科书。
1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。
De Robertis等人1924出版的普通细胞学(General Cytology)在1965年第四版的时候定名为细胞生物学(Cell Biology),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、学科发展19世纪后期显微技术的改进,生物固定技术和染色技术的出现极大地方便了人们对细胞显微结构的认识,各种细胞器相继被发现,20世纪30年代电子显微镜技术的问世,使细胞形态的研究达到了空前的高潮。
20世纪50年代分子生物学的兴起,推动细胞生物学的研究进入了分子水平。
2从1839年M.J.施莱登和T.A.H.施万的细胞学说问世以来,确立了细胞(真核细胞)是多细胞生物结构和生命活动的基本单位。
但是长期以来,细胞学的研究偏重在结构方面。
此后,在相邻学科的进展的影响下逐渐地发展到其他方面。
例如,在遗传学的带动下发展起细胞遗传学,加深了对染色体的认识;在生物化学的影响之下发展起细胞生化,用生化手段了解细胞各组分的生化组成和功能活动;在物理学、化学的渗透下形成了细胞化学,研究细胞的化学成分及其定位,1这些都为细胞生物学的形成和发展打下了基础。
20世纪50年代以来,关于细胞的超显微结构的研究,使人们对于光学显微镜下看不到的精细结构有了明确的认识。
分子生物学、分子遗传学以原核生物为材料取得的成就,使人们了解到遗传密码、中心法则以及原核生物中基因表达的调节与控制等基本问题,这些都直接促进了细胞生物学的发展。
但由于原核细胞不同于真核细胞,后者具有核膜,染色质除DNA外还含有组蛋白及非组蛋白,而且细胞质中的结构也比前者复杂得多。
因此,还需要了解在原核生物得到的成就在多大程度上适用于真核细胞,研究遗传和发育在真核细胞中是如何操纵的。
3细胞生物学虽说是一个比较年轻的学科,从学术思想上却可以追溯到较早的年代。
1883年德国胚胎学家W.鲁就阐述过关于遗传和发育的设想。
他假定受精卵中包含着所有的遗传物质,后者在卵裂时不是平均地分配到子细胞中,这种不同质的分裂决定子细胞及其后代的命运。
德国动物学家A.魏斯曼发展了这种想法,提出了种质学说,认为裂球的不均等分裂导致了细胞的分化。
虽然这些见解都已证明是错误的,但是可以看出细胞生物学所要解决的问题在那时已被提出来了。
以后E.B.威尔逊1927年在他的《细胞──在发育和遗传中》的巨著中明确指出:细胞是生命活动的基本单位,发育和遗传这些生命现象应当在细胞上研究。
1934年,美国遗传学家和胚胎学家T.H.摩尔根在遗传学取得巨大成就之后,在企图融合发育与遗传的《胚胎学与遗传学》一书中写道:“可以设想,各原生质区域在开始时的差异会影响基因的活动,然后基因又反转过来影响原生质,后者就开始一系列新的、相应的反应。
这样,我们可以勾画出胚胎各部分的逐步建立和分化。
”但在摩尔根的年代,由于细胞学和其他相邻学科还未发生密切的联系,或者说其他学科尚未能在细胞水平上开展关于发育和遗传的研究,所以细胞生物学只能在50年代之后,各方面的条件逐渐成熟了,才得以蓬勃发展。
4在19世纪以前许多学者的工作都着眼于细胞的显微结构方面,从事形态上的描述,而对各种有机体中出现细胞的意义一直没有作出理论的概括,直到19世纪30年代德国人施莱登、施旺提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。
这一学说即“细胞学说(Cell Theory)”,在19世纪已有不少科学家的工作对细胞学说的创立做出了很大的贡献。
三、研究方法细胞生物学广泛地利用相邻学科的成就,在技术方法上是博采众长,凡是能够解决问题的都会被使用。
例如,用分子生物学的方法研究基因的结构,用生物化学、分子生物学的方法研究染色体上的各种非组蛋白和它们对基因活动的调节和控制或者利用免疫学的方法研究细胞骨架的各种蛋白(微管蛋白、微丝蛋白、各种中等纤维蛋白)在细胞中的分布以及在3生命活动中的变化。
起源于分子遗传学的重组DNA技术和起源于免疫学的产生单克隆抗体的杂交瘤技术,也成了细胞生物学的有力工具。
显然,一种方法所解决的问题不一定属于原来建立这一方法的学科。
例如用分子生物学的方法解决了核小体的结构,严格地说这应是形态学的范畴。
这样的例子并不少见,在这里学科的界限也被抹掉了。
也许可以说细胞核移植、微量注射和细胞融合是细胞生物学自身发展起来的方法,但是用这些方法进行的实验往往也需要其他方法配合来做进一步分析。
5四、展望未来20世纪50年代人们还搞不清楚自己的染色体是多少条,但到了2000年“人类基因组计划”工作草图完成,标志着以研究基因功能为主的后基因组时代到来。
随后蛋白质组学(proteomics),RNA组学(RNomics),糖组学(glycomics)、代谢组学(metabolomics)等各种“组学”研究相继登场,以及计算生物学、纳米生物学的发展,进入了系统生物学的迅速发展时期,可以预见在不远的将来,生物科学会将人类社会带入一个新的发展阶段。
人类经历了漫长的采猎文明后,约在一万年前进入农业经济时代,18世纪60年代,英国率先进入工业经济,20世纪50美国最早走完工业经济的历程,进入信息时代。
据专家估计这一经济形态的“寿命”为75~80年,到本世纪20年代将渐渐失去活力,届时人类迎接下一个经济时代,即生物经济时代的到来,生物经济的资源为基因,其核心技术为建立在细胞与分子生物学理论基础上的各类生物技术。
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