從 1665 年英國物理學(xué)家 R·胡克 (Robert Hooke) 發(fā)現(xiàn)細(xì)胞到 1839 年細(xì)胞學(xué)說的建立，經(jīng)過了 170 多年。在這一時期內(nèi)，對動、植物的細(xì)胞及其內(nèi)容物進(jìn)行了廣泛的研究，積累了大量資料。1759 年 C·F·沃爾夫在《發(fā)生論》一書中已清楚地描述了組成動、植物胚胎的“小球”和“小泡”，但還不了解其意義和起源的方式。1805 年德國生物學(xué)家 L·奧肯也提出過類似的概念。

     1833 年英國植物學(xué)家 R·布朗 (Robert Brown) 在植物細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核；接著又有人在動物細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了核仁。到 19 世紀(jì) 30 年代，已有人注意到植物界和動物界在結(jié)構(gòu)上存在某種一致性，它們都是由細(xì)胞組成的，并且對單細(xì) 胞生物的構(gòu)造和生活也有了相當(dāng)多的認(rèn)識。在這一背景上，施萊登 (Matthias Jakob Schleiden) 在 1838 年提出了細(xì)胞學(xué)說的主要論點(diǎn)，翌年施旺 (Theodor Schwann) 提出"所有動物也是由細(xì)胞組成的”對施萊登提出的“所有的植物都是由細(xì)胞組成的”的觀點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)充。這就是《細(xì)胞學(xué)說》 (Cell theory)的基礎(chǔ)。20年后另一位德國科學(xué)家菲爾肖（Rudolf Virchow)作出了另一個重要的論斷：所有的細(xì)胞都必定來自已存在的活細(xì)胞。至此，以上三位科學(xué)家的研究結(jié)果加上許多其他科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，共同形成了比較完備的細(xì)胞學(xué)說。[2]

細(xì)胞 - 組成

    細(xì)胞是生物體的構(gòu)造和生理的基本單位，卻不能因此認(rèn)為所 有的生物細(xì)胞都相同，即使在同一個個體內(nèi)，也有因?yàn)榉只a(chǎn)生各式各樣外觀 與功能不同的細(xì)胞，即使相同種類的細(xì)胞，也可能正在執(zhí)行的生理工作也有差異 ，但是基本上彼此都有共同的基本構(gòu)造。

細(xì)胞壁

     分類在細(xì)菌、真菌、植物的生 物，其組成的細(xì)胞都具有細(xì)胞壁（cell wall），而原生生物則有一部分的生物體 具有此構(gòu)造，但是動物沒有。細(xì)胞壁是由細(xì)胞質(zhì)的分泌物構(gòu)成，在電子顯微鏡的發(fā)明之后，有 許多的研究因此可以讓人們知道，其成分與組成。而細(xì)胞壁可以保護(hù)細(xì)胞減少外 界傷害、維持形狀，并且避免因?yàn)樗诌^多而脹破。

      植物細(xì)胞壁主要成分是纖維素 ，經(jīng)過有系統(tǒng)的編織形成網(wǎng)狀的外壁?？煞譃橹心z層、初生細(xì)胞壁 、次生細(xì) 胞壁。 中膠層是植物細(xì)胞剛分裂完成的子細(xì)胞之間 ，zui先形成的間隔，主要成份是果膠質(zhì) （一種多糖 類），隨后 在中膠層兩側(cè)形成初生細(xì)胞壁，初生細(xì)胞壁主要由果膠質(zhì)、木質(zhì)素和少量的蛋白 質(zhì)構(gòu)成。次生細(xì)胞壁主要由纖維素組成的纖維排列而成，如同一條一條的線以接 近直角 的方式排列，再以木質(zhì)素 等多醣類黏接。 真菌細(xì)胞壁則是由幾丁質(zhì) 、纖維素等多糖類組成，其中幾丁質(zhì)是含有氮 的一類多糖。 細(xì)菌細(xì)胞壁組成以肽聚糖 為主。

     細(xì)胞膜細(xì)胞膜（cell membrane）為細(xì)胞與環(huán)境之間以及胞器與細(xì)胞質(zhì)之間的分界， 能夠控制物質(zhì)的進(jìn)出，而膜上的蛋白質(zhì) 有許多種類，有的可以適時協(xié)助物質(zhì)進(jìn)出，有的能夠傳遞訊息，有的則負(fù)責(zé) 防御（ 免疫系統(tǒng)）的功能。

細(xì)胞質(zhì)

    細(xì)胞膜就像一個塑膠袋一樣，裝著滿滿的液狀、膠體狀的細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm) ，可粗略分為細(xì)胞液和胞器。細(xì)胞質(zhì)含有維持生命現(xiàn)象所需要的基本物質(zhì)，例如 醣類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、 與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的 核糖核酸，因此也是整個細(xì)胞運(yùn)作的主要場所，透過細(xì)胞膜外接收的訊息、 細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)，共同調(diào)節(jié)基因的表現(xiàn)，影 響生理活動。另外，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部也有多種網(wǎng)狀構(gòu)造，稱為細(xì)胞骨架，可以協(xié)助維 持細(xì)胞形狀，也能引導(dǎo)內(nèi)部物質(zhì)的移動，一些細(xì)胞骨架會于細(xì)胞分裂時，形成可 以透過染色而觀察的紡錘絲，有一些骨架更能幫助細(xì)胞運(yùn)動。

細(xì)胞核

     具有雙層膜的胞器，主要攜帶遺傳物質(zhì)(DNA)，包括染色體（脫氧核糖核酸加上一些特殊的蛋白質(zhì)）、核糖核酸等， 核膜上有許多小孔稱做核孔，由數(shù)十種特殊的蛋白組成特別的構(gòu)造，容許一些物 質(zhì)自由通過，但是分子量 很大的核糖核酸、蛋白質(zhì)就必須依賴這些蛋白輔助，以消耗能量的主動運(yùn)輸 ，來往于細(xì)胞質(zhì)跟細(xì)胞核之間。細(xì)胞分裂的期間可以看到細(xì)胞核中zui顯著的構(gòu)造 ——核仁，其組成為核糖體RNA，以及合成核糖體所需的蛋白質(zhì)。除核仁外，細(xì)胞核中還有許 多其它核細(xì)胞器，如柯浩體 （Cajal body)，PML體等。 有趣的是， 有些細(xì)胞為了執(zhí)行特別的工作而沒有細(xì)胞核：哺乳綱 動物的紅血球 ，為了減少攜帶的氧氣，被紅血球 本身消耗，而成熟后就沒有細(xì)胞核；植物則以篩管、導(dǎo)管、假 導(dǎo)管為了運(yùn)輸功能，成熟后沒有細(xì)胞核。

細(xì)胞 - 分類

    按照結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度及進(jìn)化順序，全部細(xì)胞可歸并為兩類，一類是原核細(xì)胞，一類是真核細(xì)胞；按照細(xì)胞的營養(yǎng)類型，可分為自養(yǎng)與異養(yǎng)；還可將大部分真核細(xì)胞分為植物細(xì)胞和動物細(xì)胞。真菌類細(xì)胞也是真核細(xì)胞，它們既有植物細(xì)胞的某些特征，如有細(xì)胞壁，又行異養(yǎng)生長。

    原核生物細(xì)胞缺乏真正的細(xì)胞核，通常比真核生物細(xì)胞小。原核生物一般是單細(xì)胞的生物體，主要包括細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)藻）等。在原核細(xì)胞中，遺傳物質(zhì)DNA通常分布于一定的區(qū)域，該區(qū)域稱為核區(qū)或擬核，即核酸物質(zhì)沒有特別的膜包被。原核細(xì)胞的遺傳信息量較少，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較簡單，除了沒有細(xì)胞核外，也沒有以膜為基礎(chǔ)的具特定結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞器。原核細(xì)胞也是地球上起源zui早、細(xì)胞結(jié)構(gòu)zui簡單的生命形式。

    真核細(xì)胞具有真正的細(xì)胞核，其遺傳物質(zhì)DNA包被在雙層膜的特殊結(jié)構(gòu)中。真核細(xì)胞還具有許多由膜包被或組成的細(xì)胞器，它們包括線粒體、葉綠體、高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等等。這些以膜為基礎(chǔ)分化的結(jié)構(gòu)使得真核細(xì)胞比原核細(xì)胞復(fù)雜許多，導(dǎo)致了真核細(xì)胞功能的多樣性。 
真核細(xì)胞種類繁多，一些單細(xì)胞的原生生物、多細(xì)胞的植物與動物，以及特殊的真菌等都含有各種真核細(xì)胞。植物細(xì)胞和動物細(xì)胞都屬于真核細(xì)胞，但二者在細(xì)胞的水平上仍然有明顯的差別：植物細(xì)胞的質(zhì)膜被較堅(jiān)硬的細(xì)胞壁所包圍，細(xì)胞壁主要起保持細(xì)胞形狀和位置的作用，其主要化學(xué)成份是纖維素。動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁；植物細(xì)胞含有質(zhì)體，質(zhì)體具有雙層膜結(jié)構(gòu)，是植物細(xì)胞生產(chǎn)和貯存食物分子的場所。在質(zhì)體中，zui常見的是葉綠體。它是專門進(jìn)行光合作用生產(chǎn)食物分子（葡萄糖）的細(xì)胞器。動物細(xì)胞不含有質(zhì)體；大多數(shù)細(xì)胞都含有一個或幾個液泡，液泡中充滿了細(xì)胞液。液泡的主要作用是轉(zhuǎn)運(yùn)和貯存養(yǎng)分、水分和代謝副產(chǎn)物或代謝廢物，即具有倉庫或中轉(zhuǎn)站的作用。動物細(xì)胞一般沒有大的*液泡；植物細(xì)胞中含有動物細(xì)胞所沒有的乙醛酸循環(huán)體、胞間連絲、細(xì)胞分裂時的細(xì)胞板等等；而動物細(xì)胞則含有植物細(xì)胞所沒有的溶酶體、中心體、細(xì)胞分裂時的收縮環(huán)等等。

    無論是真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞、動物細(xì)胞還是植物細(xì)胞，它們都具有細(xì)胞質(zhì)膜、DNA和RNA、核糖體等等，各種細(xì)胞都可以通過一分為二的分裂方式來形成新細(xì)胞，使生命得以延續(xù)。[3]

細(xì)胞 - 分化與基因表達(dá)

細(xì)胞分化（cell differentiation）是個體發(fā)育過程中細(xì)胞 之間產(chǎn)生穩(wěn)定差異的過程。所以，細(xì)胞分化是指同源細(xì)胞通過分裂，發(fā)生形態(tài)、 結(jié)構(gòu)與功能特征穩(wěn)定差異的過程。

    細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，在個體發(fā)育過程中基因按照一定程 序相繼活化的現(xiàn)象，稱為基因的差次表達(dá) （differential expression）或順序表達(dá)（Sequential expression） 。即在同 一時間內(nèi)不是所有的基因都具活性，而是有的有活性，有的無活性，有些細(xì)胞是 這部分基因有活性，有些細(xì)胞則是另外一些基因有活性。

    組織特異性基因和管家基因 一類是維持細(xì)胞zui基本生命活動的基因，是所有 一切細(xì)胞都需具備的，由此譯制基本生命活動所必需的結(jié)構(gòu)和功能蛋白。這類基 因稱“House-keeping gene”，譯為“管家基因”，它們與細(xì)胞分化關(guān)系不大。 如編碼與細(xì)胞分裂、 能量代謝、細(xì)胞基本建成有關(guān)的蛋白質(zhì)的基因?qū)俅祟?。另一類是譯制特異蛋 白質(zhì)的基因，與細(xì)胞的基本生存無直接關(guān)系，但與細(xì)胞分化關(guān)系密切，被稱為 “Luxury gene”，譯為基因。

     組合調(diào)控引發(fā)組織特異性基因的表達(dá)弄清了細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)，研究者們便把注 意力集中到基因選擇表達(dá)的控制機(jī)理方面。除細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的相互作用對細(xì)胞 分化的影響外，包括環(huán)境在內(nèi)的諸多因素均對細(xì)胞分化有重要的影響。