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细胞是生命的基本单位，这是生物学的基础概念。细胞学说告诉我们，所有生物都由细胞组成，细胞是生物体结构和功能的基本单位，新细胞只能由已存在的细胞分裂产生。不同类型的细胞在大小和形态上存在显著差异，细菌细胞通常只有1到5微米，而植物和动物细胞可达10到100微米。
细胞分为两大类：原核细胞和真核细胞。原核细胞结构简单，没有细胞核，遗传物质直接分散在细胞质中，也没有膜结构的细胞器，细菌就是典型的原核细胞。真核细胞结构复杂，有明显的细胞核，遗传物质被核膜包围，还有各种膜结构的细胞器，如线粒体、内质网等，植物和动物细胞都属于真核细胞。
细胞膜是细胞与环境的界面，具有重要的结构和功能。细胞膜由磷脂双分子层构成，各种膜蛋白镶嵌其中，形成流动镶嵌模型。膜蛋白包括载体蛋白、通道蛋白和受体蛋白，分别负责物质运输、离子通道和信号识别。细胞膜可以进行被动运输和主动运输，调节物质进出细胞。
细胞核是真核细胞的控制中心，由多个重要结构组成。核膜是双分子膜结构，控制物质进出细胞核。核孔是核膜上的通道，允许蛋白质和RNA等大分子通过。核质是胶状基质，含有各种酶和离子。核仁是rRNA合成和核糖体亚基装配的场所。染色质由DNA和蛋白质组成，是遗传信息的载体。
细胞质中分布着各种细胞器，它们协调工作维持细胞生命活动。线粒体是细胞呼吸和ATP合成的场所。内质网分为粗面和光面，负责蛋白质合成和脂质代谢。高尔基体对蛋白质进行加工修饰并形成分泌囊泡。核糖体是蛋白质合成的场所，有游离和附着两种类型。溶酶体含有多种消化酶，负责细胞内的消化分解和清理工作。