细胞生物学(英语:cell biology)旧称细胞学(cytology),是研究细胞的形态结构、生理机能、细胞周期,细胞分裂, 细胞凋亡, 以及各种胞器及讯息传递路径的学科。研究范围专注在生物学的微观下与分子层次。细胞生物学研究包括极大的多样性的单细胞生物,如细菌和原生动物,以及在多细胞生物如人类,植物,和海绵的许多专门的细胞。
细胞是生命的基本单位,细胞的特殊性决定了个体的特殊性,因此,对细胞的深入研究是揭开生命奥秘、改造生命和征服疾病的关键。细胞生物学已经成为当代生物科学中发展最快的一门尖端学科,是生物、农学、医学、畜牧、水产和许多生物相关专业的一门必修课程。 50年代以来诺贝尔生理与医学奖大都授予了从事细胞生物学研究的科学家。
细胞生物学是研究细胞结构、功能及生活史的一门科学。细胞生物学由细胞学(cytology)发展而来,细胞学是关于细胞结构与功能(特别是染色体)的研究。现代细胞生物学从显微水平,超微水平和分子水平等不同层次研究细胞的结构、功能及生命活动。
对于所有的生物科学,了解细胞的成分和细胞是如何工作是至关重要的。赏析细胞类型之间的异同,对于细胞和分子生物学领域以及生物医学领域,如癌症研究和发育生物学尤为重要。这些基本的相似性和差异提供了一个统一的主题,有时允许从研究一种细胞类型学到的原则进行外推并推广到其他类型的细胞。因此,细胞生物学的研究和以下学科密切相关:遗传学,生物化学,分子生物学,免疫学和发育生物学。
阶段从研究内容来看细胞生物学的发展可分为三个层次,即:显微水平、超微水平和分子水平。从时间纵轴来看细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段:
第一阶段:从16世纪后期到19世纪30年代,是细胞发现和细胞知识的积累阶段。通过对大量动植物的观察,人们逐渐意识到不同的生物都是由形形色色的细胞构成的。
第二阶段:从19世纪30年代到20世纪初期,细胞学说形成后,开辟了一个新的研究领域,在显微水平研究细胞的结构与功能是这一时期的主要特点。形态学、胚胎学和染色体知识的积累,使人们认识了细胞在生命活动中的重要作用。1893年Hertwig的专著《细胞与组织》(Die Zelle und die Gewebe)出版,标志着细胞学的诞生。其后1896年哥伦比亚大学Wilson编著的The Cell in Development and Heredity、1920年墨尔本大学Agar编著的Cytology 都是这一领域最早的教科书。
第三阶段:从20世纪30年代到70年代,电子显微镜技术出现后,把细胞学带入了第三大发展时期,这短短40年间不仅发现了细胞的各类超微结构,而且也认识了细胞膜、线粒体、叶绿体等不同结构的功能,使细胞学发展为细胞生物学。De Robertis等人1924出版的普通细胞学(General Cytology)在1965年第四版的时候定名为细胞生物学(Cell Biology),这是最早的细胞生物学教材之一。
第四阶段:从20世纪70年代基因重组技术的出现到当前,细胞生物学与分子生物学的结合愈来愈紧密,研究细胞的分子结构及其在生命活动中的作用成为主要任务,基因调控、信号转导、肿瘤生物学、细胞分化和凋亡是当代的研究热点。
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