有關細胞是生物體結構的基本單位和生命活動的基本單位的學說。基本含義為:所有生物(從單細胞生物到高等動植物)均由細胞組成;細胞是生物形態結構和功能活動的基本單位。

  細胞學說的建立 細胞學說產生於17世紀。從1665年英國物理學傢R.胡克發現細胞到1839年細胞學說的建立,經過瞭170多年。在這一時期內,對動、植物的細胞及其內容物進行瞭廣泛的研究,,積累瞭大量資料。1759年C.F.沃爾夫《發生論》一書中已清楚地描述瞭組成動、植物胚胎的“小球”和“小泡”,但還不瞭解其意義和起源的方式。1805年德國生物學傢L.奧肯也提出過類似的概念。1833年英國植物學傢R.佈朗在植物細胞內發現瞭細胞核;接著又有人在動物細胞內發現瞭核仁。到19世紀30年代,已有人註意到植物界和動物界在結構上存在某種一致性,它們都是由細胞組成的,並且對單細胞生物的構造和生活也有瞭相當多的認識。在這一背景上,M.J.施萊登在1838年提出瞭細胞學說的主要論點,翌年與施萬一起加以充實和普遍化,創立有歷史意義的“細胞學說”。

胡克的顯微鏡及其觀察的“細胞”

  細胞學說的主要內容 由施萊登和T.A.H.施萬奠基的細胞學說可以高度概括為三條基本原理:細胞來自細胞的原理、細胞是有機體基本結構單位的原理、細胞的普遍性原理。具體地講,細胞學說主要有以下幾個方面的內容:①細胞是植物體、動物體的基本結構單位,也是生物進行生命活動的基本單位。施萊登通過研究植物內部結構的共同性,得出重要結論:所有類型的植物均由可辨認的細胞構成;細胞均有其自身的生命過程,是生命活動的基本單位。施萬從多種動物組織的研究中推廣瞭施萊登的觀點,指出一切不同類型的動物也由細胞構成,因此植物與動物在構造上具有統一性。②細胞在結構和組成上具有共同的基本特征。施萬作出瞭“細胞構造是有機體構造的普遍原則”的推斷。細胞在構造上都有外表的細胞膜,其中包含著細胞核,在核中有核仁等結構。現在知道,細胞膜、細胞質和細胞核是真核細胞普遍的組成部分;原核細胞不具備明顯的核被膜包圍的細胞核,但細胞中的遺傳物質在本質上與真核生物相同。③生物體的功能通過細胞的活動而實現。施萬指出,營養、代謝和生長等生命基礎過程都以細胞為單位進行。動植物細胞按照共同的規律發育,有共同的生命過程。新陳代謝現象是細胞所特有的生命現象,是細胞生命活動的基本特點。細胞學說創始人對代謝現象的重要性的強調,是對生命科學的重要貢獻。④新細胞是從已經存在的舊細胞通過分裂而產生的。這是有關細胞發生的假說,被大量科學研究所證實。先是施萊登和施萬推測核仁出芽產生新細胞,不久被其他學者修正為細胞分裂產生新細胞,最後是德國病理學傢R.菲爾肖明確提出“細胞生自細胞”的科學論斷。⑤細胞功能失常,導致生物體的病患。1855年菲爾肖出版瞭《細胞病理學》,將細胞學說應用於病理現象的分析中。由於細胞是生物進行生命活動的基本單位,生物體的基本功能通過細胞而實現,因此,細胞的功能異常是生物體疾病的來源。

  細胞學說的發展 19世紀50年代以來,以細胞學說為出發點的學科領域不斷發展。德國生物學傢E.海克爾將動物界分為單細胞原生動物和多細胞後生動物,並認為所有生物起源於無核原生生物;菲爾肖的研究表明生物體生病是因為細胞功能失常;有絲分裂的發現導致細胞分裂是生殖和遺傳連續性的中心環節的觀點的提出。細胞學說指導人們以細胞為生命研究的結構單位,產生瞭細胞學;細胞學與胚胎學、發育生物學研究結合,闡明瞭卵子和精子作為細胞的基本特征、個體發育通過受精卵分裂和分化而實現的過程。細胞學說應用於遺傳學,特別是染色體行為的研究,促進瞭細胞遺傳學的興起。隨著生命科學研究的深入,人們也不再像細胞學說原先那樣過分強調細胞生命的“獨立”,不再把生物體看作細胞的簡單組合。

  20世紀70年代以來,在細胞學說和經典細胞學的基礎上,亞顯微結構研究的深入、生物化學技術的發展、分子生物學和分子遺傳學原理和技術的應用,促使現代細胞生物學誕生。

  細胞學說的意義 細胞學說的建立和發展,使人們認識到細胞是生物體的生理機能和所有生命現象的基礎。現在進一步證明,雖然存在非細胞形態的病毒、類病毒和朊病毒,但它們仍以細胞為生命活動的基本單位。細胞的研究,對於認識生物的遺傳、發育和生理機能至關重要,對於病理學、藥理學和育種學等具有重要的實用價值。細胞學說論證瞭整個生物界在結構上(進而在生命活動規律上)的統一性,進一步詮釋瞭各類生物共同起源的基礎,有力地推動瞭生物學的發展,為辯證唯物主義提供瞭又一個重要的自然科學依據。以細胞學說為基礎的細胞學發展為一門生物學分支學科,並與其他生物學科相互滲透,極大地推動瞭對生命現象本質的科學研究。恩格斯將細胞學說與能量轉化及守恒定律、生物進化論稱為19世紀自然科學的三個最重大發現。