傅胖中的小窩
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1-2 細胞的化學組成
1-3 細胞的結構
1-4 細胞的生理
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探討活動1-1 生物細胞的觀察
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發酵作用
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牛刀小試
細胞的發現與細胞學說
1. 17
世紀初,義大利天文學家伽利略(
Galileo Galilei, 1564
~
1642
)利用玻璃透鏡組合的鏡筒,對昆蟲的微小眼睛進行觀察,開啟人們對動、植物細微構造的探究。荷蘭科學家雷文霍克(
Anton van Leeuwenhoek, 1632
~
1723
)則是第一位利用改良的透鏡與顯微鏡觀察並研究微生物(細菌)的人。
2.
英國科學家虎克(
Robert Hooke, 1635
~
1703
)是個長於實驗的科學家,研究的問題很廣且成就頗多,他製造了第一支有彈簧的手錶、第一支水銀溫度計、第一座天平等,科學史上稱他為發明大王。虎克年輕時曾協助波以耳(
Robert Boyle, 1627
~
1691
)的抽氣機實驗,為波以耳證實了有名的「波以耳定律」,後經波以耳推薦,成為英國皇家科學會的會員並發表著名的「虎克定律」〔蕭如珀、楊信男,
2006
〕。
1665
年,他首次以自製的複式顯微鏡(參見課本
P.14
圖
1
-
8
)觀察礦物及微小生物,並發表微物圖誌(
Micrographia
),記述他在顯微鏡下的觀察與發現。當虎克觀察取自軟木栓的薄片時,看到許多蜂窩狀的小格子,他以拉丁文
cellulae
(小房間之意)命名,是日後生物學家命名細胞(
cell
)的字源。當時虎克觀察到的小格子是由木栓死細胞的細胞壁構成的空腔,虎克雖是第一位描述細胞的科學家,但他並不知道細胞構造與對生命的意義,也未注意到細胞內有流動性的物質,即細胞的發現在先,細胞學說的產生在後。
3.
微物圖誌問世後,科學家們陸續使用顯微鏡觀察各種動、植物的細胞構造。到了
19
世紀初,經由顯微鏡的觀察與分析,生物體可能皆由細胞構成的觀念慢慢形成,法國生理學家杜佐謝(
Rene Dutrochet, 1776
~
1847
)是最早(
1824
年)提出此看法的人,但當時並未引起太多的注意,直到德國動物學家許旺(
Theodor Schwann, 1810
~
1882
)與植物學家許來登(
Matthias Jakob Schleiden, 1804
~
1881
)的研究結果發表後,細胞學說才開始受到重視。
4. 1831
年,英國植物學家布朗(
Robert Brown, 1773
~
1858
)觀察蘭科植物的細胞時,發現每一個細胞內均有球狀的構造,稱為細胞核。
1838
~
1839
年間,許旺進一步在動物組織中觀察到細胞,也發現動物細胞具有細胞核,核外為透明的流動性物質,與核之間有核膜隔開,但並無植物細胞顯著的細胞壁構造。同時期,許來登也發表以植物為材料的研究結果,與許旺得到相同的結論。兩人提出動、植物皆由細胞構成,細胞是生物體結構與功能的基本單位,奠定了細胞學說(
Cell theory
)的基礎。
5. 1858
年德國生理學家菲可(
Rudolf Virchow, 1821
~
1902
)綜合對細胞生長的研究,提出「一切細胞皆由細胞產生」後,確立了細胞學說為「生物體由細胞所構成,細胞是具有生命特徵的最小單位,一切細胞皆來自原本的細胞」。