第一节　植物细胞

一、细胞的发现及其意义

　　细胞是生物体的形态结构和生命活动的基本单位。对植物来说，从种子萌发到开花结实形成下一代种子的过程中，生长、发育和繁殖等一系列变化，归根到底是细胞不断地进行生命活动的结果。为此，要了解植物体生命活动的规律，就必须从它的基础（细胞）入手。
　　细胞的发现：在1665年，英国学者虎克（Robert Hooke）用自己制造的显微镜观察软木切片，看到有很多像蜂窝一样小室，就称细胞。实际上他所看到的是软木组织中死细胞的空腔，空腔的周围是细胞壁。细胞的发现在生物学中是一个重大的突破，使人们对植物的观察从肉眼可见的宏观领域跨入了微观领域，打开了植物微观世界的大门。
　　可是在相当长的一段时期内，虽然普遍接受了有机体是由细胞组成的概念，但对细胞内容物和细胞壁的意义、细胞来源及其在组织中作用的重要性的认识是十分模糊的。直到19世纪30年代，布朗（R.Brown,1833）在兰科植物叶片表皮细胞中发现了细胞核,特别是1838-1839年,德国人施莱登(Schleiden)和施旺(Schwann)几乎同时得出结论,提出了细胞学说：指出细胞是有机体,动植物都是有机体的集合体,它们按照一定的规则排列在动植物体内。这一学说第一次明确指出了细胞是动植物体结构单位的思想，从理论上确立了细胞在整个生物界的地位，把自然界的有机体统一起来了。此后，德国人鲁道夫、魏尔哨（Rudolf Vir-chow）作了另一个重要的概括：细胞只能来自原先存在的细胞，生命代代相传，就是细胞的不断延续过程。
　　恩格斯高度评价了细胞发现的意义，认为这是19世纪科学上三大发现之一。他指出：“细胞是这样一种单位，整个植物体和动物体都是从它的繁殖和分化中发育起来的。有了这个发现，………有机体的产生、成长和结构的秘密被揭开了”。由此可见，只有在细胞学说提出后，才能明确细胞是生物有机体的结构和生命活动的基本单位，又是生物个体发育与系统发育的基础。因此，细胞的发现在生物发展史上确实占有重要地位。同时细胞的发现，在自然哲学领域中，作为辩证唯物主义自然观对形而上学自然观的一次伟大胜利而载入史册。再者，细胞的发现，提出了一些新问题，使人们对各种老问题有了完全不同的看法，引起生物科学发生深刻变革，从而为近代生物科学的发展，接受生物界进化的观念准备了条件。
　　近百年来，由于现代科学技术的发展，使细胞学的实验手段日新月异。特别是20世纪30—40年代，电子显微镜的研制成功，突破了光学显微镜分辨率的局限性，揭示了细胞的一个新的微观世界——超微结构。光学显微镜的分辨极限不超过0.2微米,有效放大倍数低于1500—1600倍，而目前使用的电子显微镜分辫已达0.14纳米，有效放大倍数可超过100万倍。60年代末，开始广泛利用扫描电子显微镜，使被观察的物体呈现明显的三维结构特征，用于研究器官表面等方面的显微结构和超微结构。现代技术，如冰冻蚀刻、免疫荧光技术、X光衍射、放射自显影、扫描隧道电子显微镜等不胜枚举的发明推动了细胞学的各方面研究，开创了极为广阔的前景。细胞的离体培养，细胞器的分离，细胞物质的定性和定量，以及生物物理、生物化学、遗传学和细胞学的相互渗透，使细胞学的研究从实验细胞学进入分子生物学的水平，成为一个在细胞的分子水平上研究生命的新学科。今天，我们面临建设四化的光荣任务，要自觉地在辩证唯物主义和振兴中华的思想指导下，将生命学推向前进。