標籤:細胞學說現代組織學

施旺 Schwann Theodor 1810年12月7日生於諾伊斯,1882年1月11日歿於科隆。德國生理學家,細胞學說的創立者之一,普遍被認為是現代組織學(研究動植物組織結構)的創始人。

1簡介

施旺(Schwann , Theodor 1810-1882 ),德國生理學家,細胞學說的創立者之一,普遍被認為是現代組織學(研究動植物組織結構)的創始人。
施旺

  施旺

初為德國生理學家Johannes Peter Muller的助教,后擔任解剖學教授。1836年發現胃蛋白酶。他的最重要的是1839年發表的《關於動植物的結構和生長的一致性的顯微研究》,在文中地指出動物和植物都是由細胞構成的。

2生平

1810年12月7日生於諾伊斯,1882年11月1日歿於科隆。德國生理學家。
施旺

  施旺

施旺受教於波恩,維爾茨堡和柏林大學,1834年在柏林大學取得醫學博士學位。從1834年起他和約翰內斯·米勒(Johannes Peter Muller)一起工作,直到1838年他移居比利時。他先在盧萬大學(1838—1847)后在列日任解剖學教授直到去世。

3觀點理論

施旺

  施旺

施旺在柏林的第一項實驗是肌肉收縮問題。他提出機械收縮根本無需用什麼活力論就可以解釋——這一點和米勒的教導背道而馳。這種機械論哲學的觀點後來由他在柏林的繼任者埃米爾·杜波依斯—雷慕(Emil du Bois-Reymond)和赫爾曼·馮·赫爾姆霍茨(Hermannvon Helmholtz)卓有成效地發展了。施旺還做了一些試驗再次推翻了10世紀30年代中期再度復活了的自然發生論觀點。1836年在他進行的腐敗和發酵實驗中意外發現了發酵必需有酵母菌的參與,而夏爾·卡尼亞爾。德拉圖爾(CharlesCagniard de la Tour)也獨立發現了這個問題。同年施旺還發現了消化酶(胃蛋白酶)。
施旺

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當然,施旺最為人紀念的功績也是最重要的著作是他的《顯微鏡研究》即《關於動植物的結構和生長的一致性的顯微研究》(Mikiosko-pische Untersuchungen;Mic-roscopical Researches, 1839)一書。書中第一次系統地闡述了現代生物學所有觀點中最重要的觀點:動物和植物都是由細胞構成。同時期馬西斯·施萊登(Mat-thias Schleiden )也提出這個觀點,即「細胞的結構可能相當廣泛存在,或許是所有有機物質構造的一個普遍原則」。1838年施萊登提出所有植物組織都是由有核的細胞構成的。施旺運用新引進的消色差顯微鏡繼續研究從幾種不同的動物身上取下的組織。他推測纖維導管等並不是直接由分子組成的,而是由細胞組成的。他把細胞的形成過程看成有幾分象結晶形成一樣。細胞並不是由其他細胞形成的,而是由細胞間液「營養液」凝集而成。他更錯誤的一個觀點是認為細胞物質即施旺氏細胞胚基(cytoblastema)是無結構的。
儘管有這些錯誤,細胞理論還是很快為人們接受。而且很快就對之作出了修正。1841年羅伯特·雷馬克(Robert Remak)第一個描述了細胞分裂,1855年魯道夫·微耳和(Rudolf Virchow)已能提出他的新教條:「所有的細胞都是由細胞而來的。」細胞胚基的觀點當然也進行了修改,被改稱為原生質( protoplasm),1861年馬克思·舒爾策(Max Schultze)證明它具有明確的特性和結構。

4細胞學說

與另一個細胞學說創立人施萊登的外向性格比較,施旺屬於完全不同的類型,他對外部紛紛擾擾的實際缺乏興趣,他性格懦弱且缺乏足夠的自信。施旺比施萊登小六歲,是一位金匠的兒子。從少年時代起,內向的性格使施旺對宗教產生了強烈的興趣。16歲時,他辭別故鄉,進入位於科隆的耶穌教會學院學習宗教。在學院中,施旺接觸了關於人與自然的奇特現象的描述,他覺得自然界和人類的發展體現了一個自身逐漸完美的過程。為了論證這個規律,施旺離開教會學院,到大學中去學習醫學,並最終取得了醫學博士學位。在柏林,施萊登與布朗的相遇催生了細胞學說;同樣是在柏林,1837年施旺與施萊登的相遇,使細胞學說擴展到了動物界。施旺後來回憶說:「一天,當我和施萊登一起用餐時,這位著名的植物學家向我指出,細胞核在植物細胞的發生中起著重要的作用。我立刻想起曾在脊索細胞中看見過同樣的『器官』。在這一瞬間,我領悟到,如果我能夠成功地證明,脊索細胞中的細胞起著在植物細胞的發生中所起的相同作用,這個發現將是極其重要的」。
細胞學說

  細胞學說

用餐結束后,施旺立刻著手證明動物細胞中細胞核的存在。他首先選用的材料是動物的脊索細胞和軟骨細胞,因為它們的結構與植物的細胞壁相似。他如願地觀察到了細胞核。此後,他又研究了許多其他種類的動物細胞。在當時的條件下,觀察動物細胞遠比觀察植物細胞要困難得多,因為動物細胞有些非常小,通常都很透明,不宜觀察。儘管如此,施旺還是證明了在眾多動物的組織形態中,都有細胞核的身影。
施旺
1839年施旺在《關於動植物的結構和生長一致性的顯微研究》一文中,提出了他從動物科學的角度得出的細胞學說:細胞是構成動物的基本單位,動物細胞的基本構成大體相同,雖然不同動物細胞的作用不見得相同,但各種細胞的發生是相似的。動物和植物一樣,也是由細胞組成的;植物細胞和動物細胞一樣,都含有細胞膜、細胞內含物和細胞核。
施旺發表了自己最重要的論文後,就離開了德國,到比利時的大學中擔任解剖學教授。後來,相繼有8所德國著名大學以優越的待遇邀請他回國任教,都被他一一回絕。施旺過於內向,使他不願意在德國的大學中擔任教授,那將更多地在公開場合拋頭露面,與其他學者面對面地辯論,這不是他的風格,所以最終他還是選擇在寧靜的異國他鄉度過餘生。1882年,施旺因中風逝世。

5施旺氏細胞

神經元的軸突外麵包有外膜,為神經膜(neurolemma),是一種細胞,稱為神經膜細胞,或稱施旺細胞(Schwann cells),有保護軸突的作用。神經纖維受到損傷
施旺氏細胞

  施旺氏細胞

,在有施旺細胞包裹的情況下,細胞體能再生出新的軸突。在施旺細胞和軸突之間還常有另一外鞘, 稱為髓鞘(myelin sheath)。不是所有的軸突都有髓鞘。直徑在2μm的軸突大多沒有髓鞘。 中樞神經系統(腦和脊髓)中的軸突沒有神經膜而有髓鞘,這裡的髓鞘不是施旺細胞的一部分(中樞神經系統中沒有施旺細胞),而是來自另一種細胞,即神經膠質細胞。
在外圍神經系統中,所有的軸突周報圍包裹著一種特殊細胞,其提供給神經纖維以支持和營養。這種細胞稱為施旺細胞。
施旺細胞對神經纖維的包裹方式不同,使神經纖維分為有髓鞘神經纖維和無髓鞘神經纖維,其特徵如下:
①無髓鞘神經纖維軸突直徑小(主要是植物神經系統和一些小的疼痛神經),施旺細胞的細胞質簡單地包裹神經纖維。
②有髓鞘神經纖維直徑粗大,施旺細胞質膜卷折,形成鞘層。

6評價

儘管施旺獲得這些功績,他的發酵研究結果受到了當時化學權威人士如尤斯圖·馮·李比希(Jus-tus von Liebig)和弗里德里希·維勒(Friedrich Wohler)的粗暴批評。特別是在這兩人1830年發表了一篇惡毒攻擊的文章后,施旺感到不可能在德國繼續工作了。他在比利時謹慎地履行著自己的專業職責,併發明了一些有益於採礦業的設備。然而他對生理學所做的最傑出的貢獻實際上已終止了,直到19世紀60年代巴斯德(Pasteur)的研究結果公之於眾后,才證明了施旺的正確。

7成就

細胞學說是1838~1839年間由德國的植物學家施萊登(Schleiden)和動物學家施旺(Schwann)所提出,直到1858年才較完善。它是關於生物有機體組成的學說,主要內容有:
1 細胞是有機體, 一切動植物都是由單細胞發育而來, 即生物是由細胞和細胞的產物所構成;
2 所有細胞在結構和組成上基本相似;
3 新細胞是由已存在的細胞分裂而來;
4 生物的疾病是因為其細胞機能失常。
5.細胞是生物體結構和功能的基本單位。
6.生物體是通過細胞的活動來反映其功能的。
施旺

  施旺

7.細胞是一個相對獨立的單位,既有他自己的生命,有對於其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
8 新的細胞可以由老的細胞產生。
細胞學說的生物體意義是:
細胞學說論證了整個生物界在結構上的統一性,以及在進化上的共同起源。這一學說的建立地推動了 生物學 的發展,並為辯證唯物論提供了重要的 自然科學 依據。 恩格斯 曾把細胞學說譽為19世紀最重大的發現之一。
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