1　生命基石——細(xì)胞王國(guó)

知識(shí)導(dǎo)航

細(xì)胞是指能進(jìn)行獨(dú)立繁殖的有膜包圍的生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。是生命活動(dòng)的基本單位。已知除病毒之外的所有生物均由細(xì)胞所組成，但病毒生命活動(dòng)也必須在細(xì)胞中才能體現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，細(xì)菌等絕大部分微生物以及原生動(dòng)物由一個(gè)細(xì)胞組成，即單細(xì)胞生物；高等植物與高等動(dòng)物則是多細(xì)胞生物。細(xì)胞可分為兩類：原核細(xì)胞、真核細(xì)胞。但也有人提出應(yīng)分為三類，即把原屬于原核細(xì)胞的古核細(xì)胞獨(dú)立出來(lái)作為與之并列的一類。研究細(xì)胞的學(xué)科稱為細(xì)胞生物學(xué)。世界上現(xiàn)存最大的細(xì)胞為鴕鳥的受精卵。

家羅伯特·胡克

細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。體形極微，在顯微鏡下才能看見(jiàn)。形狀多種多樣。主要由細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜構(gòu)成。高等植物細(xì)胞膜外有細(xì)胞壁，細(xì)胞壁中常有質(zhì)體，體內(nèi)有葉綠體和液泡，還有線粒體。動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁，細(xì)胞質(zhì)中常有中心體，而高等植物細(xì)胞中則無(wú)。細(xì)胞有運(yùn)動(dòng)、營(yíng)養(yǎng)和繁殖等機(jī)能。

知識(shí)放大鏡

細(xì)胞的大小及種類

細(xì)胞是有機(jī)體，是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位，既有它自己的生命，又對(duì)于其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用。一切動(dòng)植物都是由單細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成；所有細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和組成上基本相似；細(xì)胞具有分裂性。

細(xì)胞是由英國(guó)科學(xué)家羅伯特·胡克于1665年發(fā)現(xiàn)的。一般而言將他當(dāng)作發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的第一人。而事實(shí)上真正首先發(fā)現(xiàn)活細(xì)胞的，是荷蘭生物學(xué)家雷文霍克。

19世紀(jì)德國(guó)動(dòng)物學(xué)家許旺進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞里有細(xì)胞核，核的周圍有液狀物質(zhì)，在外圈還有一層膜，卻沒(méi)有細(xì)胞壁，他認(rèn)為細(xì)胞的主要部分是細(xì)胞核而非外圈的細(xì)胞壁。同一時(shí)期，德國(guó)植物學(xué)家許萊登以植物為材料，研究結(jié)果獲得與許旺相同的結(jié)論，他們都認(rèn)為“動(dòng)植物皆由細(xì)胞及細(xì)胞的衍生物所構(gòu)成”，這就是細(xì)胞學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)。

鴕鳥

之后10年，科學(xué)家陸續(xù)證明細(xì)胞都是從原來(lái)就存在的細(xì)胞分裂而來(lái)，到21世紀(jì)初期的細(xì)胞學(xué)說(shuō)大致上可以簡(jiǎn)述為以下三點(diǎn)：細(xì)胞為一切生物的構(gòu)造單位、細(xì)胞為一切生物的生理單位、細(xì)胞由原已生存的細(xì)胞分裂而來(lái)。

（1）細(xì)胞的大小。原核細(xì)胞直徑平均：1～10微米；真核細(xì)胞直徑平均：3～30微米；某些不同來(lái)源的細(xì)胞大小變化很大；人卵細(xì)胞：直徑0.1毫米；鴕鳥卵細(xì)胞：直徑5厘米；同類型細(xì)胞的體積一般是相近的，不依生物個(gè)體的大小而增大或縮小；器官的大小主要決定于細(xì)胞的數(shù)量，與細(xì)胞的數(shù)量成正比，而與細(xì)胞的大小無(wú)關(guān)，這種現(xiàn)象被稱為“細(xì)胞體積的守恒定律”。

（2）細(xì)胞種類。按照常規(guī)的組織學(xué)分類方法，脊椎動(dòng)物和人體細(xì)胞類型約有200余種。細(xì)胞在人體中呈現(xiàn)有序的空間分布。細(xì)胞是人體的結(jié)構(gòu)和功能單位。共約有40萬(wàn)～60萬(wàn)億個(gè)，細(xì)胞的平均直徑在10～20微米之間。除成熟的紅血球外，所有細(xì)胞都有一個(gè)細(xì)胞核，是調(diào)節(jié)細(xì)胞作用的中心。最大的是成熟的卵細(xì)胞，直徑在0.1毫米以上；最小的是血小板，直徑只有約2微米。而175000個(gè)精子細(xì)胞才抵得上一個(gè)卵細(xì)胞的重量。腸黏膜細(xì)胞的壽命為3天，肝細(xì)胞壽命為500天，而腦與骨髓里的神經(jīng)細(xì)胞的壽命有數(shù)十年，同人體壽命幾乎相等。血液中的白細(xì)胞有的只能活幾小時(shí)。

19世紀(jì)40年代，蘇聯(lián)學(xué)者勒柏辛斯卡婭宣布她創(chuàng)立了“新細(xì)胞學(xué)說(shuō)”，指斥微爾和的學(xué)說(shuō)是“偽科學(xué)”。

勒柏辛斯卡婭1915年畢業(yè)于莫斯科醫(yī)學(xué)院，十月革命后從事行政工作并講授過(guò)組織學(xué)課程。她從63歲開始，以雞蛋為材料，對(duì)蛋黃球轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞的過(guò)程進(jìn)行研究，宣稱自己發(fā)現(xiàn)了雞的卵黃球會(huì)發(fā)展成為雞的內(nèi)胚層細(xì)胞。之后，她又研究鱘魚卵細(xì)胞的發(fā)育過(guò)程，聲稱它們?cè)诎l(fā)育過(guò)程中經(jīng)歷過(guò)無(wú)細(xì)胞核的階段，而無(wú)核的卵細(xì)胞會(huì)發(fā)展成為有核的卵細(xì)胞。并于1945年出版了《細(xì)胞起源于生活物質(zhì)以及生活物質(zhì)在有機(jī)體中的作用》一書，總結(jié)了她的一系列“新發(fā)現(xiàn)”，宣告“新細(xì)胞學(xué)說(shuō)的誕生”，以往細(xì)胞學(xué)說(shuō)的不科學(xué)。勒柏辛斯卡婭新細(xì)胞學(xué)說(shuō)一問(wèn)世，便受到學(xué)術(shù)界和科學(xué)界的強(qiáng)烈反對(duì)，許多遺傳學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)與胚胎學(xué)的權(quán)威分別或聯(lián)名寫文章，對(duì)勒柏辛斯卡的工作進(jìn)行了批評(píng)，指出其工作是不科學(xué)的。

但是，由于當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)的某些領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)利用行政手段進(jìn)行干預(yù)，迫使這些科學(xué)家不得不放棄自己的學(xué)術(shù)見(jiàn)解，致使在1950年5月召開的關(guān)于細(xì)胞起源于非細(xì)胞生活物質(zhì)問(wèn)題的會(huì)議上“一致”贊同勒柏辛斯卡婭的理論和實(shí)驗(yàn)是重大的科學(xué)成就。

1950年7月，蘇聯(lián)科學(xué)院主席團(tuán)和蘇聯(lián)醫(yī)學(xué)科學(xué)院主席團(tuán)作出聯(lián)合決定，宣布勒柏辛斯卡婭的工作是“偉大的成就”，并號(hào)召生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)家沿著勒柏辛斯卡婭的研究方向前進(jìn)。

蘇聯(lián)部長(zhǎng)會(huì)議作出決定，授予勒柏辛斯卡婭斯大林獎(jiǎng)金一等獎(jiǎng)。曾批評(píng)過(guò)“新細(xì)胞學(xué)說(shuō)”的科學(xué)家被迫紛紛作出檢討。但政治高壓壓不出科學(xué)，“新細(xì)胞學(xué)說(shuō)”沒(méi)有一項(xiàng)得到實(shí)驗(yàn)的證實(shí)，是一種名副其實(shí)的偽科學(xué)。

勒柏辛斯卡婭

知識(shí)擴(kuò)展

細(xì)胞學(xué)說(shuō)與新細(xì)胞學(xué)說(shuō)之爭(zhēng)

細(xì)胞學(xué)說(shuō)是由德國(guó)植物學(xué)家施萊登和動(dòng)物學(xué)家施旺所提出。直到1858年才較完善。它是關(guān)于生物有機(jī)體組成的學(xué)說(shuō)。細(xì)胞學(xué)說(shuō)論證了整個(gè)生物界在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性以及在進(jìn)化上的共同起源。這一學(xué)說(shuō)的建立地推動(dòng)了生物學(xué)的發(fā)展，并為辯證唯物論提供了重要的自然科學(xué)依據(jù)。恩格斯曾把細(xì)胞學(xué)說(shuō)與能量守恒和轉(zhuǎn)換定律、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)等并譽(yù)為19世紀(jì)最重大的自然科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。