生物学的一个分支学科，是着重研究有关细胞结构和功能的领域，广义的，也包括把发生、免疫、致癌等更高级的生命现象，从其细胞的基础上来加以阐明的研究领域。关于细胞中的各种结构（细胞器）的功能，在1930年以前，只不过是从光学显微镜下所看到的形态和染色特性等来推测，但是，自1934年R．R．Bensley和N．L．Hoerr利用细胞分区法，从细胞的匀浆中单独提取大量的线粒体获得成功以来，才有可能对各种细胞器的功能直接进行生物化学和生物物理学的研究。另外，由于电子显微镜及其镜检制作技术的发展，有关细胞器形态的知识也飞速地增加。还由于在光学显微镜和电子显微镜的水平上进行的细胞化学、免疫细胞化学、放射自显术的发展，以及相差显微镜、偏光显微镜和显微解剖器等的产生，已有可能把有关细胞器结构的形态知识与生理、生化知识联系起来。其结果，使得对细胞结构和功能的理解超越了以往细胞学的范围，以往的细胞学主要是依据固定和染色作为形态学的研究手段，而现在认识到必须更多地运用其他自然科学各个领域的方法和概念。另一方面，近年来，已有可能对各个活细胞或活细胞群进行实验，其结果认识到细胞不仅是生物体的结构单位，而且是代谢、生理、发生、遗传、进化等一切生命现象的发源地。事实上，由于扩大了有关细胞结构和功能的知识，以及发展了组织和细胞培养法，才有可能在细胞水平上分析发生、免疫等高级生命现象，并由于这种研究的发展，对细胞本身的理解也正在更加深入。于是就采用了细胞生物学这一名称，它概括了在细胞或亚细胞水平上探讨生命现象的各领域，其含义比细胞学更广泛。
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