全部高中生物学史修订版

全部高中生物学史修订版高中生物学史一)细胞学说的建立和发展过程二)生物膜流动镶嵌模型的探索历程三)酶的发现史四)光合作用的发现史五)遗传定律的发现史六)遗传物质的发现史七)DNA分子双螺旋结构的发现史八)生物进化史九)内环境与稳态十)促胰液素的发现十一)植物生长素的发现史(十二)种群与生态系统研究史必修一:(一)细胞学说的建立和发展过程1、1543年，比利时的维萨里发表《人体构造》，揭示了人体在器官水平的结构。

2、罗伯特虎克:英国人，细胞的发现者和命名者。

1665年，他用显微镜观察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室组成，并把“小室”称为cell——细胞。

3、列文虎克:荷兰人，他用自制的显微镜进行观察，对红细胞和动物精子进行了精确的描述。

4、19世纪30年代，德国植物学家施莱登(1804— 1881)和动物学家施旺(1810— 1882)提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。

恩格斯曾把细胞学说誉为19世纪自然科学三大发现之一。

5、魏尔肖:德国人，他在前人研究成果的基础上，总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。

18世纪末、19世纪初，德国诗人、自然科学家 J.W.von歌德认为有机界的多样性是从物质的神圣统一性与第一原理衍生出来的，即由共同的原型所组成。

德国自然哲学家、生物学家L.奥肯根据自然哲学思想与不确切的观察，提出由球状小泡发展成的纤毛虫是构成生命的共同单位。

学者们寻找动植物原型的思想对细胞学说的提出有一定影响。

19世纪20、30年代，有些学者提出“小球”可能是植物或动植物的基本结构。

其中法国生理学家H.J.迪特罗谢曾明确指出所有动植物的组织和器官都由小球构成。

但是他所指的小球比较含糊，有时是细胞，有时是细胞核，也有时甚至是早期显微镜缺陷所造成的衍射圈。

与此同时，有些学者开始采用消色差显微镜。

1831年，英国植物学家R.布朗在兰科植物叶片表皮细胞中发现了细胞核。

1835,1837年，捷克生物学家J.E.浦肯野及其学生G.G.瓦伦廷对构成动物某些组织的“小球”进行描述，并提到与植物细胞有相似性。

11838年德国植物学家M.J.施莱登发表《植物发生论》，提出只有最低等的植物，如某些藻类和真菌是由一个单细胞组成的。

高等植物则是各具特色的、独立的单体即细胞的集合体;因而认为细胞是组成植物的基本生命单位。

他还认为细胞的生命现象有两重性:一方面细胞是独立的，只与自身生长有关;另一方面又是附属的，是构成植物整体的一个组成部分。

他研究植物的个体发育、发展了R.布朗关于细胞核的看法，认为核与细胞的产生有密切关系,并把它称为细胞形成核(cytoblast)。

他描述了先由粘液颗粒长成细胞形成核，再在其表面出现小囊，逐步形成细胞的过程。

他认为所有显花植物都具有共同的细胞形成规律。

德国动物学家 T.A.H.施万于 1837年10月，获悉M.J.施莱登的研究成果而受到启发，认识到从细胞核入手对论证植物细胞与动物细胞的一致性有重要意义。

他于1839年出版《动植物的结构和生长一致性的显微研究》，提出了细胞学说。

他通过对蝌蚪脊索细胞和不同动物软骨细胞的研究，阐述了动物细胞与植物细胞的相似性。

他把动物的永久性组织分为5类,分别研究了血细胞，指甲、腱、骨、齿、肌肉、神经等，证明它们都是有核的细胞或是细胞分化的产物。

他接受M.J.施莱登的观点，并发展为细胞可由细胞内或细胞间的一种无结构物质即细胞形成质(cytoblastema)产生。

他根据研究结果提出一切动物和植物都是由细胞组成的，有机体的各种基本组成都有一个共同的发育原则，即细胞形成的原则，并认为细胞是生命的基本单位。

一切有机体都从单个细胞开始生命活动，并随着其他细胞的形成，不断发育成长。

他还明确指出细胞有两类现象，一类是塑造现象，与细胞由分子组成有关;另一类是代谢现象，与细胞本身组成成分或周围的细胞形成质中发生的化学变化有关。

细胞学说建立后的主要进展是原生质理论的建立和动植物细胞有丝分裂、减数分裂一致性的证实。

继1835年法国原生动物学家F.迪雅尔丹将根足虫的内含物称为肉浆，1839年浦肯野把动物胚胎细胞内的物质，称为原生质。

1844年 C.W.von 内格利发现植物细胞壁内有一颗粒状的无色粘液层，同年H.von莫尔称它为原囊,1846年又称它为原生质。

1850年F.J.科恩证明肉浆和植物原生质为同一物质。

以后M.舒尔策于1861年证实植物和动物的原生质和最低等生物的肉浆是同一物质。

1844,1846年 C.W.von内格利和 H.von莫尔提出植物细胞通过分裂形成，但并不排除细胞游离形成。

1852年，德国动物学家R.雷马克与德国病理学家R.C.菲尔肖分别明确指出动物细胞分裂的普遍性，并由R.C.菲尔肖于1855年总结提出“一切细胞来自细胞”的名言。

但他们并未正确认识细胞分裂过程，而且也未完全排除细胞游离形成。

直到19世纪70年代和80年代中期，通过德国植物细胞学家E.A.施特拉斯布格、德国细胞学家W.弗勒明等许多学者的努力，才正确阐明了动、植物细胞有丝分裂的过程，并证明它遵循着共同的规律。

比利时胚胎学家E.van贝内登于 1883年发现马蛔虫性细胞染色体数目的减少是对于细胞减数分裂的认识的开始。

后来德国动物学家H.亨金于1891年指出减数过程是染色体配对及染色体对之间的分离，并指出了脊椎动物、植物和昆虫细胞减数分裂的一致性。

但是H.亨金的研究成果在当时并未得到承认。

1905年英国植物学家J.B.法默和生物学家J.E.S.穆尔在总结前人工作的基础上，进一步证实了动、植物细胞减数分裂的共同性，以及两者之间的某些差异。

2(二)生物膜流动镶嵌模型的探索历程1、1895年，欧文顿发现脂质更容易通过细胞膜。

提出假说:膜是由脂质组成的。

2、20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由脂质和蛋白质组成。

3、1925年，两位荷兰科学家用丙酮从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍。

提出假说:细胞膜中的磷脂是双层的4、1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成。

提出假说:生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构5、1970年，科学家用荧光标记人和鼠的细胞膜并让两种细胞融合，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。

提出假说:细胞膜具有流动性6、1972年，桑格和尼克森提出生物膜流动镶嵌模型，强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性，并为大多数人所接受。

生物膜组成细胞膜组成似可分为? 膜的骨架 ( 主要是脂质)º期在骨架上的物质 ( 蛋白质等)。

其化学成分一般由类脂 (磷脂、胆固醇)、蛋白质、糖类(糖蛋白、糖脂)、少量的核酸、无机离子以及水分所组成。

而类脂和蛋白质则是组成细胞膜的主要成分。

膜结构体系的基本作用是为细胞提供保护。

质膜将整个细胞的生命活动保护起来，并进行选择性的物质交换;核膜将遗传物质保护起来，使细胞核的活动更加有效;线粒体和叶绿体的膜将细胞的能量发生同其它的生化反应隔离开来，更好地进行能量转换。

膜结构体系为细胞提供较多的质膜表面，使细胞内部结构区室化。

由于大多数酶定位在膜上，大多数生化反应也是在膜表面进行的，膜表面积的扩大和区室化使这些反应有了相应的隔离，效率更高。

另外，膜结构体系为细胞内的物质运输提供了特殊的运输通道，保证了各种功能蛋白及时准确地到位而又互不干扰。

例如溶酶体的酶合成之后不仅立即被保护起来，而且一直处于监护之下被运送到溶酶体小泡。

细胞生物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等有膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，由于细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器都涉及到细胞膜或细胞器膜，所以通常称此系统为生物膜系统。

细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用。

此外，研究细胞生物膜系统在医学和生产过程中都有很广阔的前景。

生物膜结构如今所认知的生物膜结构为流体镶嵌模型。

在提出后又有多次补充，它们都是以流动镶嵌模型为前提。

如晶格镶嵌模型强调了膜蛋白分子对磷脂分子流动性的限制作用，认为内在蛋白周围结合的磷脂分子为界面脂，界面脂只能随内在蛋白运动，并与内在蛋白构成晶格;板块模型则认为在流动的脂双层中存在着结构和性质不同，但有序又可独立移动的镶嵌板块，板块内不同组分的相互作用以及不同板块间的相互作用，使生物膜具有复杂的生物学功能。

膜蛋白和膜脂结构研究的最新进展主要是以下几个方面:(,)膜蛋白三维结构研究。

膜蛋白可分为外周蛋白和内在蛋白，后者占整个膜蛋白的,,,,,,,，它们部分或全部嵌入膜内，还有的是跨膜分布，如受体、离子通道、离子泵以及各种膜酶等等。

第一个水溶性蛋白质———肌红蛋白的三维结构的解析是由英国人,,,,,,,于,3,,,年用,射线衍射法完成的，他因此获得了诺贝尔奖。

迄今蛋白质解析出具有原子分辨率的三维结构已达,,,,,个左右。

(,)膜脂结构研究进展。

膜脂主要包括甘油脂(即磷脂)、鞘脂类以及胆固醇。

对于甘油脂研究较多，它们不仅是生物膜结构的骨架，其中有些成员还参与了信号转导的过程。

生物膜作用细胞膜主要功能有(1)分隔、形成细胞和细胞器，为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境，膜的面积大大增加，提高了发生在膜上的生物功能;(2)屏障作用，膜两侧的水溶性物质不能自由通过;(3)选择性物质运输，伴随着能量的传递;(4)生物功能:激素作用、酶促反应、细胞识别、电子传递等。

(5)识别和传递信息功能(主要依靠糖蛋白)(6)物质转运功能:细胞与周围环境之间的物质交换，是通过细胞膜的转运功能实现的不同的生物膜有不同的功能。

细胞膜和物质的选择性通透、细胞对外界信号的识别作用、免疫作用等密切相关;神经细胞膜与肌细胞膜是高度分化的可兴奋膜，起着电兴奋、化学兴奋的产生和传递作用;叶绿体内的类囊体薄膜与光合细菌膜、嗜盐菌的紫膜起着将光能转换为化学能的作用，而线粒体内膜与呼吸细菌膜则能将氧化还原过程中释放出的能量用于合成三磷酸腺苷;内质网膜是膜蛋白、分泌蛋白等蛋白质及脂质的生物合成场所。

因此，生物膜在活细胞的物质、能量及信息的形成、转换和传递等生命活动过程中，是必不可少的结构。

细胞膜的应用 ,(脂质体的发展和应用 ,,,,年，英国学者,,,,,,, 将磷脂分散在水中，然后用电镜观察。

发现磷脂自发形成多层囊泡，每层均为类似生物膜结构的脂质双分子层，囊泡中央和各层之间被水相隔开，双分子层厚度约为,纳米。

后来，将这种小囊泡称为脂质体。

脂质体具有分子小、扩散速度快、脂溶性好及可生物降解等优点，因此可作为药物和基因等的载体。

此外，如在脂质体中掺入特异的组织和细胞的识别配体或抗体等，脂质体即可将药物和基因靶向运输，增加药物作用的局部浓度和作用时间并减少全身的毒副反应。