细胞生物学绪论1.2课后习题解析

一、根据细胞生物学研究的内容与你所掌握的生命科学知识，恰当地评价细胞生物学在生命科学中所处的地位以及它与其他生物学科的关系。 答：（1）细胞生物学在生命科学中所处的地位 ①细胞生物学是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微及分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，细胞信号转导，细胞基因表达与调控，以及细胞起源与进化等重大生命过程。细胞工程及其相关的组织工程和再生医学是 21 世纪生物工程发展的重要组成部分。 ②细胞是生命体结构与功能的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动，所以细胞是生命活动的枢纽层次， 细胞生物学成为生命科学的枢纽学科和前沿学科。 ③生物的生殖发育、遗传、神经活动等重大生命现象的研究都要以细胞为基础，一切疾病的发病机制也是以细胞病变为基础，以基因工程和蛋白质工程为核心的现代生物技术是以细胞操作为基础而进行的，因此细胞生物学在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的作用。 ④许多细胞生命活动过程机制还远未清楚，因此细胞生物学的研究势必影响 21 世纪生命科学的整体发展。 （2）细胞生物学与其他生物学科的关系 ①细胞生物学的学科范畴，是应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法，研究细胞的结构、功能和细胞生命活动的学科，侧重从细胞作为生命活动的基本单位的思维为出发点，探索并揭示生命活动规律。 ②细胞生物学是一门迅速发展的前沿学科，其研究内容与范畴往往与生命科学的其他学科特别是分子生物学交错在一起，目前很难为细胞生物学划出一个明确的范围。 ③细胞生物学、分子生物学、神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科，细胞生物学与其他学科之间的交叉渗透日益明显。 二、如何认识细胞学说在细胞学乃至生物学发展简史中的重要意义？ 答：细胞学说在细胞学乃至生物学发展简史中的重要意义如下： （1）细胞学说对细胞及其功能有了一个较为明确的定义。细胞学说的建立掀起了对多种细胞进行广泛的观察与描述的高潮，各种细胞器和细胞分裂活动相继被发现，构成了细胞学的经典时期。 （2）细胞学说提出了生物同一性的细胞学基础，因而大大推进了人类对整个自然界的认识，有力地促进了自然科学和哲学的进步。 （3）细胞学说提出后的十几年中，迅速推广到许多领域的研究，对当时生物学的发展起了巨大的促进和指 导作用。 （4）细胞学说的提出对生物科学的发展具有重大的意义。细胞学说、进化论和孟德尔的遗传学被称为现代生物学的三大基石，而细胞学说又是后两者的基石，对细胞结构的了解是生物科学和医学分支进一步发展不可缺少的前提。 三、试简明扼要地分析细胞生物学学科形成的客观条件以及它今后发展的主要趋势。 答：（1）细胞生物学学科形成的客观条件 ①早期细胞显微超微结构研究所积累的资料为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础； ②细胞学说的概念促使细胞生物学发展为独立系统的学科； ③透射电子显微镜、扫描电子显微镜与隧道电子显微镜等技术方法上的突破发明在技术上为细胞超微结构的研究提供了可能； ④生物化学、分子生物学和遗传学等学科的发展与细胞学相互交融渗透，加深了人们对细胞结构与功能的认识，促使细胞生物学学科在 20 世纪 70 年代得以形成并确立，并持续走在生命科学研究的最前沿。 （2）细胞生物学今后发展的主要趋势 ①目前细胞生物学研究发展的总特点是从静态的分析到活细胞的动态综合，很大程度上也反映了生命科学的研究趋势。 ②这门学科经历了从细胞水平到分子水平的深入过程后，逐渐回归到细胞整体水平上去认识生命过程，在宏观和微观两个方向同时推进： a.宏观上反映为以细胞信号调控网络为重点的细胞重大生命活动研究； b.微观上反映为纳米尺度上细胞生命活动本质的揭示。 ③多领域、多学科的交叉研究成为细胞生物学研究的重要特征，计算机科学、数学、材料科学等学科的介入将为细胞生物学的发展注入新的活力。 四、当前细胞生物学研究的热点课题中你最感兴趣的是哪些？为什么？ 答：（1）当前细胞生物学研究的热点课题主要有： ①染色体 DNA 与蛋白质相互作用关系——主要是非组蛋白对基因组的作用。 ②细胞增殖、分化、凋亡（程序性死亡）的相互关系及其调控。 ③细胞信号转导的研究。 ④细胞结构体系的组装等。 （2）我最感兴趣的是细胞增殖、分化、凋亡（程序性死亡）的相互关系及其调控这一课题。因为细胞增殖、分化、凋亡与衰老是细胞最重要的生命活动现象，一切动植物生长发育都是通过细胞增殖、分化与凋亡实现的， 细胞癌变往往是由于细胞增殖、分化或凋亡失控所致。对细胞凋亡机理的深入了解将有可能得到有关细胞起源、进化以及发育生物学的新的认识，并可能会对一些疾病包括癌症提供新的治疗方法和途径。