地球上除病毒和類病毒以外的所有生物的基本結構和功能單位。細胞結構復雜,功能多樣。分為原核細胞和真核細胞。兩者的主要區別是原核細胞比較簡單,沒有典型的細胞核,只有核區。大多數細胞屬於真核細胞,有細胞膜、細胞質和細胞核。這些組成單元具有復雜的結構。細胞通常很小,直徑約為10 ~ 100微米。各種組織和器官中的細胞通常具有不同的形狀和功能。例如,大多數肌肉細胞呈長梭形,適合收縮和伸展;血細胞呈扁圓形,有利於血管內循環;神經細胞有很多突起,有利於神經沖動的快速傳遞。細胞通過直接分裂或有絲分裂繁殖。高等生物通過特殊的減數分裂形成生殖細胞。細胞的化學成分有水、無機鹽、脂類、糖類、蛋白質、核酸等。蛋白質和核酸是細胞生命活動的主要物質基礎。蛋白質通常由20種氨基酸組成。核酸由核苷酸組成,分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。核酸可以自我復制,是遺傳信息的載體。
人類對細胞的認識有壹個發展過程。1665年,英國物理學家r·胡克用顯微鏡觀察軟木薄片時,發現軟木是由蜂窩狀細胞組成的,並稱這種結構為細胞。隨著顯微鏡的改進,人們逐漸積累了大量關於細胞的信息。1838年,德國植物學家M.J .施萊登在自己和他人綜合觀察和研究的基礎上,提出細胞不僅是獨立的生命,也是植物有機體的基本結構單位。1839年,德國動物學家t·王石發現動物也是由細胞構成並發展起來的,從而提出細胞是壹切生物的基本單位。然而,Schleiden和Schwann所理解的細胞只有壹個固定的細胞壁,圍繞著壹團細胞質,中間有壹個細胞核。直到1882年,通過R. remarque、W. Hoffmeister、E.A. Strasbourg和W. Fleming的工作,詳細地觀察到了細胞的有絲分裂過程。此後,原子核的作用和意義越來越受到人們的重視。另壹方面,到19年底,已經發現了各種細胞器,如葉綠體、線粒體、高爾基體等等。20世紀以來,隨著超速離心、超微分析、組織化學染色、X射線衍射和電子顯微鏡在生物實驗中的應用,發現了更多的細胞器,如細胞中存在的內質網、溶酶體和復雜的膜系統,各種細胞器及其內容物可以被分離、純化和測定。在20世紀50年代中期,生物學家還闡明了蛋白質和核酸的結構,這是細胞中最重要的兩種分子。20世紀60年代,他們揭示了生物遺傳信息的傳遞規律,在分子水平上解釋了細胞的代謝和免疫特性,從而使人類對細胞的認識深入到分子水平。(見彩色地圖)
細胞的發現及其內部結構、機制和功能的研究具有重要的哲學意義。它揭示了有機世界的統壹性,表明生物的生長、發育和繁殖不是神秘的、非物質因素的結果,而是有著相同的物質基礎和規律。恩格斯曾稱贊施萊登和王石的細胞學說是19世紀自然科學的偉大發現之壹,為辯證唯物主義自然觀的建立提供了重要的科學依據。現代細胞生物學的成就進壹步表明,所有生物在分子基礎上都具有生化統壹性。科學揭示的細胞結構與功能的關系,細胞內各種細胞器、各種大分子之間的相互作用以及大分子與小分子之間的相互作用,展現了生物體內辯證運動的生動畫面。