История кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений ведет свое начало с 1922 г., когда в БГУ была создана кафедра анатомии и физиологии растений. Одним из инициаторов ее создания выступил профессор кафедры ботаники, выдающийся физиолог растений, специалист в области биологии растительной клетки Владимир Васильевич Лепешкин. До своего переезда в Беларусь в 1921 г. он заведовал кафедрой ботаники Казанского университета и являлся учеником знаменитого физиолога растений А.С. Фаминцина.
В 1924 г. руководителем кафедры анатомии и физиологии растений стал известный физиолог растений, ботаник и альголог профессор Николай Михайлович Гайдуков (1874-1928).
Значительные изменения произошли в 1928 году, когда кафедра была переименована в кафедру физиологии растений и микробиологии и ее возглавил выдающийся ученый-биолог СССР, создатель белорусской школы физиологии растений и биофизики академик АН БССР Тихон Николаевич Годнев (1893—1982). Он заведовал кафедрой до 1960 года.
В этот период основное внимание коллектива кафедры было направлено на исследование природы и механизмов функционирования фотосинтетического аппарата растений. Кафедра стала крупнейшим центром по физиологии, биохимии и клеточной биологии растений. В 1935 году Т.Н. Годнев был избран членом-корреспондентом АН БССР, а в 1940 году – академиком АН БССР.
В 1934 году на кафедру из Горецкой сельскохозяйственной академии перешел Сергей Владимирович Калишевич. Он принимал активное участие в новаторских исследованиях кафедры. В довоенный период совместно с Т.Н. Годневым им выполнена серия работ по изучению морфологии хлоропластов и накоплению в них фотосинтетических пигментов. Перед самым началом Великой Отечественной войны С.В. Калишевич защитил кандидатскую диссертацию (июнь 1941г.).
Одним из первых преподавателей кафедры была Наталья Степановна Судник (1904-1973), которая в течение многих лет читала курс анатомии растений, вела лабораторные занятия по анатомии, биохимии и физиологии растений. Совместно с Т.Н. Годневым она занималась исследованиями структуры фотосинтетического аппарата и процессов накопления пигментов у многолетних плодовых культур при корневой и внекорневой подкормке макро- и микроэлементами, а также в зависимости от светового режима.
Во время Великой Отечественной войны научно-педагогическая деятельность на кафедре была временно приостановлена. Заведующий кафедрой Т.Н. Годнев в годы войны работал на станции Сходня под Москвой, куда был эвакуирован Белорусский государственный университет. Многие преподаватели кафедры воевали на фронте, участвовали в партизанском движении (С.В. Калишевич, Н.С. Судник) и награждены орденами и медалями.
Кафедра возобновила работу в Минске в 1944 году. В восстановлении кафедры активно участвовали Т.Н. Годнев, С.В. Калишевич, Н.С. Судник, С.И. Козлов. С.В. Калишевич с 1948 по 1953 гг. являлся деканом биологического факультета и провел огромную работу по возобновлению работы не только кафедры, но и всего биологического факультета.
В 1947 году на кафедре был создан студенческий кружок физиологии и биохимии растений, которым руководили Т.Н. Годнев и С.В. Калишевич, что позволило активизировать научно-исследовательскую работу студентов. Были проведены количественные определения содержания хлорофилла в отдельных хлоропластах, вычислены его объемная и поверхностная концентрации, установлено отношение пигментов и белка в хлоропластах, используемое для характеристики фотосинтетического аппарата и в настоящее время. Под руководством профессора Т.Н. Годнева в Белорусском государственном университете развилось новое направление физиологических исследований – экофизиология фотосинтетического аппарата (изучение состояния и формирования фотосинтетического аппарата под воздействием различных факторов).
С 1946 года на биологическом факультете сотрудниками кафедр зоологии беспозвоночных и физиологии растений и микробиологии под руководством профессора Г.Г. Винберга была начата работа по изучению водоемов Белоруссии. Приоритетными являлись исследования первичной продукции водоемов на основе изучения фотосинтеза растительного планктона. С помощью разработанных физиологами растений фотометрических методов было изучено содержание хлорофилла в фитопланктоне. Т.Н. Годневым, Калишевичем, Н.С. Судник исследовалось накопление фотосинтетических пигментов в расчете на один хлоропласт у водных и наземных растений, позволившее доказать единство структуры хлоропластов большинства растений.
В 1951 году сотрудниками кафедры совместно с Институтом биологии АН БССР для исследования биосинтеза хлорофилла были внедрены новаторские радиоизотопные подходы. Это позволило впервые детально исследовать и выявить механизмы формирования пигментных систем у растений. Результаты этих работ были доложены профессором Т.Н. Годневым на Международной конференции по мирному использованию атомной энергии в Женеве в 1955 году. Итоговый доклад о механизмах биосинтеза хлорофилла был сделан Т.Н. Годневым в 1958 году в университете в г. Галле (ГДР).
В 1953 году Т.Н. Годнев начал развивать на кафедре исследования по физиологическому действию микроэлементов на формирование фотосинтетического аппарата овощных культур. Опыты, проведенные в условиях теплиц Минского парниково-тепличного комбината, показали эффективность внекорневой обработки важнейшими микроэлементами на продуктивность растений.
В 1957 году под руководством Т.Н. Годнева при кафедре была создана лаборатория фотосинтеза. Основным направлением исследований являлось установление структурно-функциональной активности фотосинтетического аппарата сельскохозяйственных растений при действии различных факторов среды. Были детально исследованы биохимические пути биосинтеза хлорофилла, раскрыта природа биофизических взаимодействий между хлорофиллами и каротиноидами. В лаборатории фотосинтеза в то время работало 13 сотрудников (А.В. Петренко, Л.А. Ходоренко, Л.В. Кахнович, И.В. Порохневич, Г.А. Липская, В.Б. Сацукевич и др.).
В 1957-1962 гг. сотрудники лаборатории фотосинтеза активно участвовали в работе на Нарочанской биостанции. Ими изучалось влияние экзогенных факторов (света, температуры, микроэлементов и др.) на состояние и устойчивость пигментного фонда фотосинтетического аппарата водных растений. Результаты выполнения научно-исследовательской работы в условиях Нарочанской биологической станции отражены в 11 научных статьях, кандидатских диссертациях (И.С. Захаренко, В.И. Гапоненко). В 1979 г. лаборатория фотосинтеза была передана в ведение географического факультета БГУ.
С 1960 по 1971 гг. кафедрой заведовал доцент Сергей Владимирович Калишевич (1903-1971). В этот период активизировались биохимические исследования растений и в 1961 году кафедра была переименована в кафедру физиологии и биохимии растений.
С.В. Калишевич был признанным специалистом в области структурной анатомии пластидного аппарата растений. Он проводил исследования взаимосвязи особенностей морфологической структуры хлоропластов и накопления в них пигментов. Кроме того, С.В. Калишевичем и сотрудниками кафедры были детально изучены особенности роста, развития и анатомической структуры зерновых культур в связи с изменением пластидного комплекса листьев в условиях различного минерального питания, влажности и аэрации.
Т.Н. Годнев продолжил свою научно-педагогическую деятельность в должности профессора. В 1967 году профессору кафедры физиологии и биохимии растений, академику АН БССР Т.И. Годневу за монографию "Хлорофилл, его строение и образование в растении" была присуждена премия имени К.А. Тимирязева АН СССР.
С 1964 по 1971 гг. на кафедре работал академик АН БССР, профессор Александр Степанович Вечер (1905-1985) – один из основоположников белорусской биохимии. Под его руководством на кафедре широко начали проводится исследования по биохимии растений, которые продолжаются и в настоящее время. На кафедре также работала известный биохимик Л.С. Черкасова. Коллектив формировался преимущественно из аспирантов кафедры: Л.Ф. Смирновой, А.В. Петренко, Л.В. Кахнович, Л.А. Ходоренко, Н.А. Якимович, Н.А. Лемезы. Была создана научная школа по физиологии растений, биохимии и биофизике пигментов, структуре и функции фотосинтетического аппарата, абиотической и гормональной регуляции фотосинтеза, а также по установлению физиолого-биохимических основ продуктивности растений.
С 1971 по 1991 гг. кафедрой заведовала доцент Л.В. Кахнович. Л.В. Кахнович – выпускница кафедры физиологии и биохимии растений. С 1960 по 1962 гг. она являлась научным сотрудником лаборатории фотосинтеза, в 1961 г. под руководством Т.Н. Годнева защитила кандидатскую диссертацию по теме «Формирование фотосинтетического аппарата растений в условиях искусственного освещения», была переведена на должность преподавателя, а с 1966 г. – доцента кафедры.
С 1987 по 1993 гг. Л.В. Кахнович была заместителем декана биологического факультета. С 1991 г. до выхода на пенсию работала доцентом кафедры.
В 1973 г. кафедра была переименована в кафедру физиологии растений. Под руководством Л.В. Кахнович были продолжены исследования состояния и формирования фотосинтетического аппарата в онтогенезе и в зависимости ряда экзо- и эндогенных факторов. Функционирование фотосинтетического аппарата исследовалось на различных уровнях организации: хлоропласт, клетка, ткань, лист, целое растение. Разрабатывались критерии оптимизации работы фотосинтетического аппарата с целью повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. В решении этих вопросов принимали активное участие все сотрудники кафедры (Л.В. Кахнович, Л.А. Ходоренко, А.В. Малашевич, А.В. Петренко, Н. А. Якимович).
С 1991 года по 2011 год кафедрой заведовал доктор биологических наук, профессор Владимир Михайлович Юрин (1938-2021).
С приходом В.М. Юрина была организована научно-исследовательская группа, на базе которой при кафедре в 1997 году создана НИЛ физиологии растительной клетки (с 2025 г. НИЛ клеточной и системной биологии). Заведует лабораторией с начала ее создания и по настоящее время к.б.н., доцент Анатолий Иосифович Соколик.
В 1998 г. кафедре было возвращено название физиологии и биохимии растений. С этого периода наряду с традиционным начали развиваться новые научные направления. Получен ряд результатов, имеющих как фундаментальное, так и прикладное значения. Изучены физиологические основы функционирования ряда ион-транспортных систем плазмалеммы (охарактеризованы свойства пассивных катионных каналов, неселективной ионной проводимости и Н+-АТФазной помпы плазмалеммы отдельных клеток и корневой системы интактных растений, системы транспорта аммония), что послужило основой для разработки приемов целенаправленной регуляции минерального питания растений (В.М. Юрин, А.И. Соколик, А.П. Кудряшов, В.В. Демидчик). С использованием электрофизических подходов выявлены основные закономерности мембранотропного действия пестицидов, регуляторов роста, механизмы модифицирующего действия тяжелых металлов на уровне функционирования отдельных транспортных систем плазмалеммы.
В рамках республиканских межвузовских программ «Ксенобиотики и живые системы» и «Биотест» (научный руководитель д.б.н. В.М. Юрин) осуществлена детализация представлений о механизмах действия чужеродных соединений на физиологические процессы в растениях и разработаны подходы для оценки первичной биобезопасности ксенобиотиков (А.И. Соколик, А.П. Кудряшов, Л.В. Кахнович, О.Г. Яковец, Т.И. Дитченко, Е.Н. Крытынская).
Значительное место в проводимых работах занимало исследование механизмов поступления радиоцезия и радиостронция в растение (А.И. Соколик, Г.Г. Филипцова). Были начаты исследования по физиологии иммобилизированных растительных клеток (В.М. Юрин, А.П. Кудряшов, Е.Е. Рудковская, Г.Г. Филипцова) и биотехнологии растений (М.П. Шапчиц, Т.И. Дитченко, С.Н. Филиппова, А.О. Логвина). Благодаря творческому вкладу профессора В.М. Юрина создана научно-педагогическая школа по ксенобиологии растительной клетки. Под его руководством подготовлено 20 кандидатов наук, 7 из которых (А.И. Соколик, Г.Г. Филипцова, Т.И. Дитченко, О.Г. Яковец, С.Н. Филиппова, Е.Н. Крытынская, А.О. Логвина) работают в настоящее время на кафедре. В 2000 г. В.М. Юрин удостоен именной стипендии Президента Республики Беларусь, а в 2007 г. награжден медалью «Отличник образования Республики Беларусь».
С 2011 по 2019 год кафедру возглавлял д.б.н., профессор, член-корреспондент НАН Беларуси Вадим Викторович Демидчик – ведущий специалист в области клеточной физиологии и биофизики растений.
Им создана современная научная школа по клеточной биологии, электрофизиологии, физиологии стресса, минерального питания и биотехнологии растений. Уровень исследовательской и публикационной активности кафедры стал одним из самых высоких.
С 2019 по 2023 год кафедрой заведовал доцент Игорь Иванович Смолич– специалист в области биохимии, генетики и нанобиологии растений.
С 2023 года кафедрой заведует доцент Оксана Геннадьевна Яковец.
Коллектив кафедры поддерживает и развивает ранее выбранные направления научных исследований. Традиционно продолжается обучение студентов по специальностям Биология, Биоинженерия и биоинформатика, Биотехнология, Фундаментальная и прикладная биотехнология, а также студентов магистратуры по специальностям Биология, Биохимия, Биоинформатика.
Кафедра сотрудничает с профильными научными институтами НАН Беларуси. В 2013 г. на базе ГНУ «Центральный ботанический сад НАН Беларуси» был организован филиал кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений. Это позволило осуществлять более плотное сотрудничество и участие ведущих сотрудников Центрального ботанического сада в учебном процессе. На протяжении многих лет д.б.н., академик НАН Беларуси В.Н. Решетников, к.б.н. Е.В. Спиридович, к.б.н. О.В. Чижик читали лекции по специальным дисциплинам, руководили курсовыми, дипломными работами и магистерскими диссертациями. Курсовые и дипломные работы, учебную и производственную практику неоднократно курировали к.б.н. А.А. Веевник, к.б.н. Л.В. Гончарова. В разные годы ведущие сотрудники ГНУ «Институт экспериментальной ботаники НАН Беларуси» (д.б.н., член-корреспондент НАН Беларуси В.Н. Прохоров, д.б.н. В.И. Домаш, к.б.н. Ж.Н. Калацкая, к.б.н. О.В. Молчан, к.б.н Т.А. Будкевич, к.б.н. О.А. Иванов) и ГНУ «Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси» (д.б.н., член-корреспондент НАН Беларуси Л.Ф. Кабашникова, д.б.н. Н.В. Шалыго, к.б.н. Н.В. Козел, к.б.н. Самович Т.В., к.б.н. Л.М. Абрамчик, к.б.н. Е.Е. Мананкина, к.б.н. И.М Доманская, к.б.н. Г.Е. Савченко) осуществляли руководство курсовыми, дипломными работами, учебной, производственной практиками студентов, специализирующихся на кафедре.