显微镜打开的微小世界
1665年，罗伯特·胡克用自制显微镜观察软木薄片，把其中像小房间一样的结构称为“细胞”（cell）——其实他看到的是死细胞的细胞壁。17世纪70年代，荷兰的安东尼·范·列文虎克用单透镜显微镜首次观察到雨水中的微生物、精子和红细胞，并写信向英国皇家学会报告。1838—1839年，植物学家马蒂亚斯·施莱登和动物学家特奥多尔·施旺提出一切动植物都由细胞构成的细胞学说；1855年，鲁道夫·魏尔肖总结为“一切细胞来自细胞”，驳斥了自然发生说，并开创了把疾病视为细胞异常的细胞病理学。
细胞的结构
细胞大体分为两类：细菌和古菌等原核细胞没有核膜，动物、植物和真菌的真核细胞则有容纳DNA的细胞核。1977年，卡尔·沃斯比较核糖体RNA，把生物分为细菌、古菌和真核生物三个域。真核细胞内有产生能量的线粒体、合成蛋白质的核糖体（1955年乔治·帕拉德用电子显微镜描述）、加工和运输蛋白质的内质网与高尔基体，以及负责分解的溶酶体；植物细胞还多了叶绿体和细胞壁。1967年，琳·马古利斯（当时名为萨根）提出内共生学说，认为线粒体和叶绿体起源于远古时进入其他细胞并与之共生的细菌，这一观点后来因遗传证据而被广泛接受。细胞内无数化学反应依靠酶催化，细胞膜则控制物质进出。
分裂、分化与衰老
细胞先复制DNA，再通过有丝分裂一分为二，使身体生长、伤口愈合；生殖细胞则经减数分裂产生。由一个受精卵开始的细胞经过分化，变成神经元、肌细胞、血细胞等数百种类型。1961年，伦纳德·海弗利克发现人类正常细胞在培养皿中分裂约40到60次后便会停止（海弗利克极限）；而调控分裂的机制失灵、无限增殖的就是癌细胞。2006年，山中伸弥向成体细胞导入几个基因，使其回到类似胚胎干细胞的状态，制成诱导多能干细胞（iPS细胞），并于2012年获得诺贝尔奖。细胞的起源仍是生命起源与进化研究中的核心问题。
常见问题
- 最大和最小的细胞是什么？
- 鸵鸟蛋的蛋黄常被称为最大的单个细胞，人体中卵细胞是最大的细胞之一；最小的细胞包括直径约0.2—0.3微米的支原体等细菌。
- 病毒是细胞吗？
- 不是。病毒不能独立进行物质代谢或分裂，只能在宿主细胞内复制，因此不被视为细胞。
来源核查日期：2026-10-26
参考文献
- Hooke, R. (1665). Micrographia. London: J. Martyn and J. Allestry.
- van Leeuwenhoek, A. (1677). Observations concerning little animals observed in rain-, well-, sea- and snow-water. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 12, 821–831.
- Schleiden, M. J. (1838). Beiträge zur Phytogenesis. Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche Medicin, 137–176.
- Schwann, T. (1839). Mikroskopische Untersuchungen über die Uebereinstimmung in der Struktur und dem Wachsthum der Thiere und Pflanzen. Berlin: Sander.
- Virchow, R. (1858). Die Cellularpathologie in ihrer Begründung auf physiologische und pathologische Gewebelehre. Berlin: Hirschwald.
- Palade, G. E. (1955). A small particulate component of the cytoplasm. Journal of Biophysical and Biochemical Cytology, 1(1), 59–68.
- Hayflick, L., & Moorhead, P. S. (1961). The serial cultivation of human diploid cell strains. Experimental Cell Research, 25(3), 585–621.
- Sagan, L. (1967). On the origin of mitosing cells. Journal of Theoretical Biology, 14(3), 225–274.
- Woese, C. R., & Fox, G. E. (1977). Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms. PNAS, 74(11), 5088–5090.
- Takahashi, K., & Yamanaka, S. (2006). Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell, 126(4), 663–676.