细胞的发现
细胞的发现及研究史绝大多数细胞都非常微小，超出人的视力极限，观察细胞必须用显微镜。
1677年列文·虎克用自己制造的简单显微镜观察到动物的“精虫”时，并不知道这是一个细胞。
1665年罗伯特·胡克在观察软木塞的切片时看到软木中含有一个个小室，就将它命名为细胞。其实这些小室并不是活的结构，而是细胞壁所构成的空隙，但细胞这个名词就此被沿用下来。
1827年贝尔发现哺乳类的卵子，才开始对细胞本身进行认真的观察。
对于研究细胞起了巨大推动作用的是德国生物学家施莱登和施旺。
1838年施莱登描述了细胞是在一种黏液状的母质中，经过一种像是结晶样的过程产生的，并且把植物看作细胞的共同体。在他的启发下施旺坚信动、植物都是由细胞构成的，并指出二者在结构和生长中的一致性。
1867年德国植物学家霍夫迈斯特对植物，施奈德1873年对动物，分别比较详细地叙述了间接分裂；德国细胞学家弗勒明1882年在发现了染色体的纵分裂之后提出了有丝分裂这一名称以代替间接分裂，霍伊泽尔描述了在间接分裂时的染色体分布；在他之后，施特拉斯布格把有丝分裂划分为直到现在还通用的前期、中期、后期、末期；他和其他学者还在植物中观察到减数分裂，经过进一步研究终于区别出单倍体和双倍体染色体数目。
与此同时，捷克动物生理学家浦肯野提出原生质的概念；德国动物学家西博尔德断定原生动物都是单细胞的。德国病理学家菲尔肖在研究结缔组织的基础上提出“一切细胞来自细胞”的名言，并且创立了细胞病理学。
从19世纪中期到20世纪初，关于细胞结构尤其是细胞核的研究，有了长足的进展。
1875年德国植物学家施特拉斯布格首先叙述了植物细胞中的着色物体，而且断定同种植物各自有一定数目的着色物体；1880年巴拉涅茨基描述了着色物体的螺旋状结构，翌年普菲茨纳发现了染色粒。
1888年瓦尔代尔才把核中的着色物体正式命名为染色体。
1891年德国学者亨金在昆虫的精细胞中观察到X染色体。
1902年史蒂文斯、威尔逊等发现了Y染色体。
1900年重新发现孟德尔的研究成就后，遗传学研究有力地推动了细胞学的进展。美国遗传学家和胚胎学家摩尔根研究果蝇的遗传，发现偶尔出现的白眼个体总是雄性；结合已有的、关于性染色体的知识，解释了白眼雄性的出现，开始从细胞解释遗传现象，遗传因子可能位于染色体上。细胞学和遗传学联系起来，从遗传学得到定量的和生理的概念，从细胞学得到定性的、物质的和叙述的概念，逐步产生出细胞遗传学。
此外，发现了辐射现象、温度能够引起果蝇突变之后，因突变的频率很高更有利于染色体的实验研究。辐射之后引起的各种突变，包括基因的移位、倒位及缺失等都在染色体中找到依据。利用突变型与野生型杂交，并且对其后代进行统计处理可以推算出染色体的基因排列图。广泛开展的性染色体形态的研究，也为雌雄性别的决定找到细胞学的基础。
20世纪40年代后，电子显微镜得到广泛使用，标本的包埋、切片一套技术逐渐完善，才有了很大改变。
开始逐渐开展了从生化方面研究细胞各部分功能的工作，产生了生化细胞学。
定义概要
细胞是生命活动的基本单位，一切有机体（除病毒外）都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位。
（1）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，是代谢与功能的基本单位。
（2）细胞是有机体生长与发育的基础。
（3）细胞是遗传的基本结构单位，细胞具有遗传的全能性。
（4）没有细胞就没有完整的生命（病毒必须寄居在活体内）。
（5）除病毒以外，其他生物都是细胞构成的。
细胞的定义
细胞是由膜包围着含有细胞核（或拟核）的原生质所组成，是生物体的结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖，是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是独立作为生命单位，或是多个细胞组成细胞群体、组织、器官，进而各部分相互作用、相互配合，具有一定的结构及功能，形成系统和个体（动物，主要为人体）。
细胞还能够进行分裂和繁殖，细胞是遗传的基本单位，并具有遗传的全能性（但在基因的表达上，具有选择性）。细胞内有成形细胞核的是真核生物（并不是细胞的任何时期都具有成形核），反之，则是原核生物（无成形核，但有拟核，或叫核区）。
细胞定义的新思考
除病毒外的所有生物，都由细胞构成。自然界中既有单细胞生物，也有多细胞生物。细胞是生物体基本的结构和功能单位。细胞是生物界中，不可缺的一部分。
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。20世纪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。
细胞的基本共性
（1）所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质及核糖构成的生物膜，即细胞膜。
（2）所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA。
（3）作为遗传信息复制与转录的载体。
（4）作为蛋白质合成的机器———核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。
（5）所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
细胞的基本结构
在光学显微镜下观察植物的细胞，可以看到它的结构分为下列4个部分。
显微镜下的细胞如下。
1.细胞壁
位于植物细胞的最外层，是一层透明的薄壁。它主要是由纤维素和果胶组成的，孔隙较大，物质分子可以自由透过。细胞壁对细胞起着支持和保护的作用。
2.细胞膜
细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜，叫做细胞膜。这层由蛋白质分子和磷脂双层分子组成的薄膜，水和氧气等小分子物质能够自由通过，而某些离子和大分子物质则不能自由通过，因此，它除了起着保护细胞内部的作用以外，还具有控制物质进出细胞的作用：既不让有用物质任意地渗出细胞，也不让有害物质轻易地进入细胞。
细胞膜在光学显微镜下不易分辨。用电子显微镜观察，可以知道细胞膜主要由蛋白质分子和脂类分子构成。在细胞膜的中间，是磷脂双分子层，这是细胞膜的基本骨架。在磷脂双分子层的外侧和内侧，有许多球形的蛋白质分子，它们以不同深度镶嵌在磷脂分子层中，或者覆盖在磷脂分子层的表面。
这些磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，可以说，细胞膜具有一定的流动性。细胞膜的这种结构特点，对于它完成各种生理功能是非常重要的。
细胞膜的基本结构。淤脂双层：磷脂、胆固醇、糖脂，每个动物细胞质膜上约有109个脂分子，即每平方微米的质膜上约有5×106个脂分子。于膜蛋白：分内在蛋白和外在蛋白两种。内在蛋白以疏水的部分直接与磷脂的疏水部分共价结合，两端带有极性，贯穿膜的内外；外在蛋白以非共价键结合在固有蛋白的外端上，或结合在磷脂分子的亲水头上。如载体、特异受体、酶、表面抗原。盂膜糖和糖衣：糖蛋白、糖脂。
细胞膜的特性。淤结构特性：以凝脂双分子层作为基本骨架———流动性；于功能特性：载体蛋白在一定程度上决定了细胞内生命活动的丰富程度———选择透过性。
3.细胞质
细胞膜包着的黏稠透明的物质，叫做细胞质。在细胞质中还可看到一些带折光性的颗粒，这些颗粒多数具有一定的结构和功能，类似生物体的各种器官，因此叫做细胞器。例如，在绿色植物的叶肉细胞中，能看到许多绿色的颗粒，这就是一种细胞器，叫做叶绿体。绿色植物的光合作用就是在叶绿体中进行的。在细胞质中，往往还能看到一个或几个液泡，其中充满着液体，叫做细胞液。在成熟的植物细胞中，液泡合并为一个中央大液泡，其体积占去整个细胞的大半。
细胞质不是凝固静止的，而是缓缓地运动着的。在只具有一个中央液泡的细胞内，细胞质往往围绕液泡循环流动，这样便促进了细胞内物质的转运，也加强了细胞器之间的相互联系。细胞质运动是一种消耗能量的生命现象。细胞的生命活动越旺盛，细胞质流动越快，反之，则越慢。细胞死亡后，其细胞质的流动也就停止了。
除叶绿体外，植物细胞中还有一些细胞器，它们具有不同的结构，执行着不同的功能，共同完成细胞的生命活动。这些细胞器的结构需用电子显微镜观察。在电镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。
（1）线粒体。呈线状、粒状，故名线粒体。在线粒体上，有很多种与呼吸作用有关的颗粒，即多种呼吸酶。它是细胞进行呼吸作用的场所，通过呼吸作用，将有机物氧化分解，并释放能量，供细胞的生命活动所需，所以有人称线粒体为细胞的“发电站”或“动力工厂”。
（2）叶绿体。叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器，其主要功能是进行光合作用。叶绿体由双层膜、基粒（类囊体）和基质3部分构成。类囊体是一种扁平的小囊状结构，在类囊体薄膜上，有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体叠合而成基粒。基粒之间充满着基质，其中含有与光合作用有关的酶。基质中还含有DNA。
（3）内质网。内质网是细胞质中由膜构成的网状管道系统广泛的分布在细胞质基质内。它与细胞膜及核膜相通连，对细胞内蛋白质及脂质等物质的合成和运输起着重要作用。
内质网有两种：一种是表面光滑的是滑面内质网，主要与脂质的合成有关；另一种是上面附着许多小颗粒状的，是粗面内质网，与蛋白质的合成有关。内质网增大了细胞内的膜面积，膜上附着着许多酶，为细胞内各种化学反应的正常进行提供了有利条件。
（4）高尔基体。高尔基体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。一般认为，细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关，高尔基体本身没有合成蛋白质的功能，但可以对蛋白质进行加工和运转。植物细胞分裂时，高尔基体与细胞壁的形成有关（赤道板周围有特别多的高尔基体，以便合成纤维素及果胶）。
（5）核糖体。核糖体是椭球形的粒状小体，有些附着在内质网膜的外表面（供给膜上及膜外蛋白质），有些游离在细胞质基质中（供给膜内蛋白质，不经过高尔基体，直接在细胞质基质内的酶的作用下形成空间构形），是合成蛋白质的重要基地。
（6）中心体。中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，因为它的位置靠近细胞核，所以叫中心体。每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒及其周围的物质组成。动物细胞的中心体与有丝分裂有密切关系。
（7）液泡。液泡是植物细胞中的泡状结构。成熟的植物细胞中的液泡很大，可占整个细胞体积的90%。液泡的表面有液泡膜。液泡内有细胞液，其中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可以达到很高的浓度。因此，它对细胞内的环境起着调节作用，可以使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀的状态。动物细胞也同样有小液泡。
（8）溶酶体。溶酶体是细胞内具有单层膜囊状结构的细胞器。其内含有很多种水解酶类，能够分解很多物质。
4.细胞核
细胞质里含有一个近似球形的细胞核，是由更加黏稠的物质构成的。细胞核通常位于细胞的中央，成熟的植物细胞的细胞核，往往被中央液泡推挤到细胞的边缘。细胞核中有一种物质，易被洋红、苏木精、甲基绿等碱性染料染成深色，叫做染色质。生物体用于传宗接代的物质即遗传物质，就在染色质上。
当细胞进行有丝分裂时，染色质就变化成染色体。
多数细胞只有一个细胞核，有些细胞含有2个或多个细胞核，如肌细胞、肝细胞等。细胞核可分为核膜、染色质、核液和核仁4部分。
核膜与内质网相通连，染色质位于核膜与核仁之间。染色质主要由蛋白质和DNA组成。DNA是一种有机物大分子，又叫脱氧核糖核酸，是生物的遗传物质。在有丝分裂时，染色体复制，DNA也随之复制为2份，平均分配到2个子细胞中，使得后代细胞染色体数目恒定，从而保证了后代遗传特性的稳定。
还有RNA，RNA是DNA在复制时形成的单链，它传递信息，控制合成蛋白质，其中有转移核糖核酸（tRNA）、信使核糖核酸（mRNA）和核糖体核糖核酸（rRNA）。
5.细胞骨架
细胞骨架是指真核细胞中蛋白纤维的网络结构。
细胞骨架由位于细胞质中的微丝、微管和中间纤维构成。微丝确定细胞表面特征，使细胞能够运动和收缩。微管确定膜性细胞器的位置和作为膜泡运输的轨道。中间纤维使细胞具有张力和抗剪切力。
细胞骨架不仅在维持细胞形态、承受外力、保持细胞内部结构有序性方面起重要作用，而且还参与许多重要的生命活动，如：在细胞分裂中细胞骨架牵引染色体分离；在细胞物质运输中，各类小液泡和细胞器可沿着细胞骨架定向运转。
细胞骨架在20世纪60年代后期才被发现。主要因为早期电镜制样采用低温（0~4益）固定，而细胞骨架会在低温下解聚。知道采用戊二醛常温固定，人们才逐渐认识到细胞骨架的客观存在。
细胞的重要性
细胞学是研究细胞结构和功能的生物学分支学科。
细胞是组成有机体的形态和功能的基本单位，自身又是由许多部分构成的。所以关于细胞结构的研究不仅要知道它是由哪些部分构成的，而且要进一步搞清每个部分的组成。相应地，关于功能不仅要知道细胞作为一个整体的功能，而且要了解各个部分在功能上的相互关系。
有机体的生理功能和一切生命现象都是以细胞为基础表达的。因此，不论对有机体的遗传、发育以及生理机能的了解，还是对于作为医疗基础的病理学、药理学等以及农业的育种等，细胞学都至关重要。
动物细胞与植物细胞比较动物细胞与植物细胞相比较，具有很多相似的地方，如动物细胞也具有细胞膜、细胞质、细胞核等结构。但是动物细胞与植物细胞又有一些重要的区别，如动物细胞的最外面是细胞膜，没有细胞壁；动物细胞的细胞质中不含叶绿体，也不形成中央液泡。
总之，不论是植物还是动物，都是由细胞构成的。细胞是生物体结构和功能的基本单位。
细胞的化学成分
组成细胞的基本元素是：O、C、H、N、Si、K、Ca、P、Mg，其中O、C、H、N四种元素占90%以上。细胞化学物质可分为两大类：无机物和有机物。在无机物中水是最主要的成分，约占细胞物质总含量的75%~80%。
1.水是原生质最基本的物质