一、竞赛中涉及的问题
细胞生物学是现代生物学的重要组成部分,这部分知识在国际IBO竞赛纲要中占据了比较大的比例。现行的中学生物学教材对纲要中提及的很多概念都没有涉及到。因此,有必要根据纲要的内容进行补充和深化。同时也应当注意,还是要以基础知识为主,不可片面地拔高。
(一)细胞生物学的发展
1.细胞的发现
1665年英国物理学家罗伯特·虎克用他自制的显微镜观察栓皮栎的软木切片时,看到了一个个蜂窝状的小室。他把这样的“小室”称为细胞。其实,他所看到的是植物细胞死亡后留下来的细胞空腔,是一个死细胞。尽管如此,虎克的工作还是使生物学的研究进入了微观领域。此后,许多人在动、植物中都看到和记载了细胞构造的轮廓。
2.细胞学说的建立
自虎克发现细胞之后约170年,到1839年创立了细胞学说。在这期间内,人们对动物、植物细胞及其内含物进行了较为广泛的研究,积累了大量的资料。直到19世纪30年代已有人注意到植物和动物在结构上存在某种一致性,它们都是由细胞所组成的。在这一背景下,德国植物学家施莱登于1838年提出了细胞学说的主要论点,次年又经德国动物学家施旺加以充实,最终创立了细胞学说。
细胞学说的主要内容是:细胞是动、植物有机体的基本结构单位,也是生命活动的基本单位。这样,就论证了整个生物界在结构上的统一性,细胞把生物界的所有物种都联系起来了,生物彼此之间存在着亲缘关系。这是对生物进化论的一个巨大的支持。细胞学说的建立有力地推动了生物学的发展,为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据,恩格斯对此评价很高,把细胞学说誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
3.细胞学的发展
进入本世纪以来,染色方法的改进,高速离心机的应用,特别是电镜的问世和放射性同位素的应用等,已使细胞生物学发展进入了较高的层次。从1953年开始,逐渐兴起在分子水平上探讨生命奥秘的分子生物学。分子生物学取得的卓越成就对细胞学的发展是一个巨大的推动。细胞学逐渐发展成从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上深入探讨细胞生命活动的学科。