细胞生物学中的科学实验与科学理论的关系VIP免费

细胞生物学中的科学实验与科学理论的关系摘要：20世纪80年代以来，由于分子生物学和分子遗传学研究的进展和基因工程、反向遗传学方法的应用，在细胞学上取得许多重大成果。本文根据细胞生物学的发展史来论证科学实验与科学理论的关系。科学实验与科学理论是相关又互补，二者相互依赖、相互渗透、相互作用、相互制约，我们既要有效促进科学实验与科学理论各自的发展，又要使科学实验与科学理论有机结合、互相促进、共同发展。关键词：细胞生物学；科学实验；科学理论20世纪是自然科学发展史上最为辉煌的时代，生物科学是自然科学发展中最迅速的学科。因为生物科学与人类生存和健康、社会发展密切相关，必然会成为21世纪初的主导科学。20世纪，生物科学的发展有许多重大突破，产生许多新观念、新思想、新成果和新技术。特别是20世纪50年代以来，随着数理科学的广泛而深刻地深入生物科学领域以及一些先进的仪器设备和研究技术的问世，生物科学已经从基本上是静态的、以形态描述与分析为主的学科演化发展成动态的、以实验为基础的定量的学科，人们将其称为生命科学。当今的生命科学正从分析走向综合，其特征是对分子、细胞、组织、器官及整体的全方位的综合研究。如果说20世纪生物学是分析的世纪，那么21世纪生命科学将从分析走向综合，将是统一生物学的世纪，并将形成崭新的生命观。20世纪80年代以来，由于分子生物学和分子遗传学研究的进展和基因工程、反向遗传学方法的应用，在细胞学上取得许多重大成果。目前细胞生物学的研究热点主要在：在细胞的结构和功能活动中，真核细胞基因组的结构及其表达是细胞研究的中心问题；基因产物如何构建成细胞结构，以及如何调节和行使细胞功能。综观近年来细胞生物学的研究进展有以下几方面从细胞结构上看，整个细胞犹如一种复杂的膜系统串连在一起，细胞表面的质膜和细胞中的内膜（内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、溶酶体膜以及细胞核的核膜等），它们都有相互联系，彼此转化的密切联系。生物膜系统使细胞膜、细胞质和细胞核在形态上和功能上连成一个完整的统一体。细胞膜的作用不仅保持细胞和细胞器的完整性、相对独立性和稳定性；许多极为重要的生命活动都与膜系统有关。例如，能量的转化和流动是在生物膜上进行的；细胞与周围环境、细胞间的物质交换也是通过膜实现的；此外，细胞内外、细胞间的信息传递，也离不开膜的作用关于细胞功能的研究，虽然细胞中各种结构都有各自相对专一的功能，但它们是相互联系的，彼此协调一致，完成一个细胞的整体功能。综合地讲，在一个细胞里的生命活动主要体现几个方面：物质的转化，即旧物质的分解，新物质的合成；能量的转换，包括能量的转换，从光能转换为化学能；能量的流动，即从分解的物质释放，又流动到需要能量的部位进行利用；信息的传递其中包括遗传信息的传递，即从DNA→RNA，蛋白质（基因的表达），也可以从DNA→DNA（基因的复制）；生长发育信息的传递，即从细胞外（第一信号）→细胞膜（受体）→细胞质（第二信号）→某一生化反应→细胞核（相应的基因被调节），这个信号系统包括细胞内外的通讯联系细胞间通讯、细胞的化学信号分子产生的信号转导以及通过细胞内受体介导信号的传递。细胞的生命活动就是物质的转化、能量的流动和信息传递的统一体。关于细胞内调控系统的研究。目前研究较多的有：细胞周期的调控——现已发现在Gl早期的DNA合成与一些肽类生长因子调节有关；但晚期受控于成熟促进因子（MPF）。1细胞生物学发展史所有的生物都是由细胞构成的。除了病毒、类病毒等是非细胞的生命体以外，其它生命有机体的结构和功能单位都是细胞。细菌、酵母等微生物是以单细胞的形式存在，而高等动、植物则是由多细胞构成的，如人大约有3×1013个细胞，这些细胞组成不同的组织和器官。第一个发现细胞的是英国学者胡克，相隔170多年后，德国植物学家施来登和动物学家施旺创立了细胞学说。细胞的发现得益于光学显微镜的研制和发展。第一台显微镜是荷兰眼镜商詹森在1604年发明的。1665年，英国的物理学家胡克用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为“cella...