细胞生物化学

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中文名
细胞生物化学
外文名
cellbiology
层    次
分子水平
起    源
1831
细胞生物学
细胞生物化学 细胞生物化学
细胞生物学(cellbiology)是在显微、亚显微和分子水平三个层次上,研究细胞的结构、功能和各种生命规律的一门科学。

细胞生物化学细胞生物学

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由Cytology发展而来,Cytology是关于细胞结构与功能(特别是染色体)的研究。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。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。[1] 

细胞生物化学概述:

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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,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。
  运用近代物理学和化学的技术成就和分子生物学的方法、概念,在细胞水平上研究生命活动的科学,其核心问题是遗传与发育的问题。

细胞生物化学细胞生物学发展:

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19世纪后期显微技术的改进,生物固定技术(如:Fleming1882,1884;Canoy1886)和染色技术的出现极大的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,是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。
  1.英国人RobertBrown发现植物细胞核。
  2.1832比利时人C.J.Dumortier观察了藻类的细胞分裂,并认为细胞来源于原来存在的细胞。
  3.1835德国人H.vonMolh仔细观察了植物的细胞分裂,认为是植物的根和芽尖极易观察到的现象。
  4.1835法国人F.Dujardin观察动物活细胞时发现“肉样质”(Sarcode)。
  5.1839捷克人J.E.Pukinye用protoplasm这一术语描述细胞物质,“Protoplast”为神学用语,指人类始祖亚当。
  6.1841波兰人R.Remak发现鸡胚血细胞的直接分裂(无丝分裂)。
  7.1846德国人H.vonMohl研究了植物原生质,发表了“identifiesprotoplasmasthesubstanceofcells”。
  8.1848德国人W.Hofmeister描绘了鸭跖草tradescantia的花粉母细胞,明确的体现出染色体,但他没有认识到之一重要性,40年后德国人H.vonWaldeyer因这一结构可被碱性染料着色而定名为Chromosome。
  9.1861德国人M.Shultze认为动物细胞内的肉样质和植物体内的原生质具有同样的意义。他给细胞的定义是:“thecellisanaccumulationoflivingsubstanceorprotoplasmdefinitelydelimitedinspaceandpossessingacellmembraneandnucleus。”
  10.1864德国人MaxSchultze观察了植物的胞间连丝。
  11.1865德国人J.vonSuchs发现叶绿体。
  12.1866奥地利人G.Mendel发表了对豌豆的杂交试验结果,提出遗传的分离规律和自由组合规律。
  13.1868英国人T.H.Huxley在爱丁堡作题为“生命的物质基础”(thephysicalbasisoflife)的演讲报告时首次把原生质的概念介绍给了英国公众。
  14.1869瑞士人F.Miescher从脓细胞中分离出核酸。
  15.1876德国人O.Hertwig发现海胆的受精现象,其论文题目为“observethefertilizationofaseaurchinegg”。
  16.1879德国人W.Flemming观察了蝾螈细胞的有丝分裂,于1882年提出了mitosis这一术语。后来德国人E.Strasburger(1876-80)在植物细胞中发现有丝分裂,认为有丝分裂的实质是核内丝状物(染色体)的形成及其向两个子细胞的平均分配,动植物的受精实质上是父本和母本配子核的融合,并于1984提出了Prophase和Metaphase的概念。
  17.1882德国人E.Strasburger提出细胞质(cytoplasm)和核质(nucleoplasm)的概念。
  18.1883比利时人E.vanBeneden证明马蛔虫Ascarismegalocephala配子的染色体数目是体细胞的一半,并且在受精过程中卵子和精子贡献给合子的染色体数目相等。
  19.1883比利时人E.vanBeneden和德国人T.Boveri发现中心体。
  20.1884德国人O.Hertwig和E.Strasburger提出细胞核控制遗传的论断。
  21.1886德国人A.Weismann提出种质论。
  22.1890德国人RichardAltmann描述了线粒体的染色方法,他推测线粒体就像细胞的内共生物,并认为线粒体与能量代谢有关。他还于1889年提出了核酸的概念。
  23.1892德国人T.Boveri和O.Hertwig研究了减数分裂的本质,并描述了染色体联会现象。
  24.1898意大利人C.Golgi用银染法观察高尔基体。
  25.1900孟德尔在34年前发表的遗传法则被重新发现。
  26.1905美国人ClarenceMcClungshowsthatfemalemammalshave2XchromosomesandthatmaleshaveanXandaY
  27.1908美国人T.H.Morgan以Drosophilamelanogaster为材料开始著名的遗传学实验,1910年提出遗传的染色体理论,1919年发表“遗传的本质”(PhysicalBasisofHeredity)。1926年发表“基因学说”(TheTheoryoftheGene)
  28.1910德国人A.Kossel获得诺贝尔生理医学奖,他首先分离出腺嘌呤、胸腺嘧啶和组氨酸。29.1935美国人W.M.Stanley首次得到烟草花叶病毒的结晶体。
  30.1940德国人G.A.Kausche和H.Ruska发表了世界第一张叶绿体的电镜照片。
  31.1941美国人G.W.Beadle和E.L.Tatum提出一个基因一个酶的概念。
  32.1944美国人O.Avery,C.Macleod和M.McCarthy等人通过微生物转化试验证明DNA是遗传物质。
  33.1945美国的K.R.Porter、A.Claude和E.F.Fullam发现小鼠成纤维细胞中的内质网。
  34.1949加拿大人M.Bar发现巴氏小体。
  35.1951美国人JamesBonner发现线粒体与细胞呼吸有关。
  36.1953美国人J.D.Watson和英国人F.H.C.Crick提出DNA双螺旋模型。
  37.1955比利时人C.deDuve发现溶酶体和过氧化物酶体。
  38.1955美国人VincentDuVigneaud因人工合成多肽而获诺贝尔奖
  39.1956年,蒋有兴(美籍华人)利用徐道觉发明的低渗处理技术证实了人的2n为46条,而不是48条。
  40.1957J.D.Robertson用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片,显示暗-明-暗三层结构。
  41.1961英国人P.Mitchell提出线粒体氧化磷酸化偶联的化学渗透学说,获1978年诺贝尔化学奖。
  42.1961-64美国人M.W.Nirenberg破译DNA遗传密码。
  43.1968瑞士人WernerArber从细菌中发现DNA限制性内切酶。
  44.1970美国人D.Baltimore、R.Dulbecco和H.Temin由于发现在RNA肿瘤病毒中存在以RNA为模板,逆转录生成DNA的逆转录酶而获1975共享诺贝尔生理医学奖。
  45.1971美国人DanielNathans和HamiltonSmith发展了核酸酶切技术。
  46.1973美国人S.Cohen和H.Boyer将外源基因拼接在质粒中,并在大肠杆菌中表达,从而揭开基因工程的序幕。
  47.1975英国人F.Sanger设计出DNA测序的双脱氧法。于1980年获诺贝尔化学奖。此外Sanger还由于1953年测定了牛胰岛素的一级结构而获得1958年诺贝尔化学奖。
  48.1982美国人S.B.Prusiner发现蛋白质因子Prion,更新了医学感染的概念,于1997年获诺贝尔生理医学奖。
  49.1983美国人K.B.Mullis发明PCR仪,1987年发表了“SpecificsynthesisofDNAinvitroviaapolymerase-catalyzedchainreaction”,于1993年获诺贝尔化学奖。
  50.1984德国人G.J.F.Kohler、阿根廷人C.Milstein和丹麦科学家N.K.Jerne由于发展了单克隆抗体技术,完善了极微量蛋白质的检测技术而分享了诺贝尔生理医学奖。
  51.1989美国人S.Altman和T.R.Cech由于发现某些RNA具有酶的功能(称为核酶)而共享诺贝尔化学奖。Bishop和Varmus由于发现正常细胞同样带有原癌基因而分享当年的诺贝尔生理医学奖。
  52.1997多利羊在卢斯林研究所诞生,成为世纪末的重大新闻。多利是IanWilmut领导的研究小组克隆的(图1-3)。
  53.1998美国人T.Wakayama和R.Yanagimachi成功地用冻干精子繁殖出小鼠。
  54.2000世界首例克隆猪在苏格兰诞生,是由AlanColeman领导的研究小组克隆的。
  55.2001美国人LelandHartwell、英国人PaulNurse、TimothyHunt因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。
  56.2002英国人SydneyBrenner、美国人H.RobertHorvitz和英国人JohnE.Sulston,因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获诺贝尔诺贝尔生理学或医学奖。
  57.2003美国科学家PeterAgre和RoderickMacKinnon,分别因对细胞膜水通道,离子通道结构和机理研究而获诺贝尔化学奖。
参考资料
词条标签:
自然学科