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  細胞的研究在分子水平上進行; 然而,細胞內的大多數過程由小有機分子,無機離子,激素和水的混合物組成。約75-85%的細胞體積是由於水使其由於水的極性和結構而成為不可缺少的溶劑。細胞內作為底物的這些分子為細胞進行代謝反應和訊號傳導提供了合適的環境。細胞形狀在不同型別的生物體之間變化不同,因此被分為兩類:真核生物和原核生物。在由動物,植物,真菌和原生動物細胞組成的真核細胞的情況下,形狀通常是圓形和球形的,而對於由細菌和古菌構成的原核細胞,形狀是: 球形(球菌),桿狀(桿菌),彎曲狀(弧菌)和螺旋狀(Spirochaete). 。  細胞生物學更側重於真核細胞及其訊號傳導途徑的研究,而不是微生物學所涵蓋的原核生物。細胞的一般分子組成的主要成分包括:自由流動或膜結合的蛋白質和脂質,以及稱為細胞器的不同內部區室。該細胞的環境由允許上述分子和離子交換的親水性和疏水性區域構成。

  

  細胞的生長過程不是指細胞的大小,而是指在給定時間存在於生物體中的細胞數目的密度。細胞生長涉及生物體中存在的細胞數量隨著其生長和發育而增加; 隨著生物體變大,存在的細胞數量也增加。細胞是所有生物的基礎,它們是生命的基本單位。細胞的生長和發育對於宿主的維持和生物體的存活是必需的。對於該過程,細胞經歷細胞週期和發育的步驟,其涉及細胞生長,DNA複製,細胞分裂,再生,專門化和細胞死亡。細胞週期分為四個不同的階段,G1,S,G2和M。G階段 - 是細胞生長階段 - 構成約95%的週期。細胞的增殖是由祖細胞發起的,細胞隨後分化成為專化的,其中相同型別的特化細胞聚集形成組織,然後器官並最終形成系統。G期與S期 - DNA複製,損傷和修復 - 被認為是週期的相間階段。而M期(有絲分裂和胞質分裂)是該週期的細胞分裂部分。細胞週期受一系列訊號因子和複合物如CDK's,激酶,和p53的調控,僅舉幾例。當細胞完成其生長過程,並且如果發現其被損壞或改變,則其通過細胞凋亡或壞死發生細胞死亡,以消除其對生物體存活造成的威脅。

  每種型別的蛋白質通常是傳送到細胞某一特定部分。細胞生物學的一個重要組成部分是研究由蛋白質移動到細胞內不同的地方,或從細胞不同的地方分泌的分子機制。  大多數蛋白質是由粗麵內質網(RER)上的核糖體合成的。核糖體含有的核酸核糖核酸(RNA),它裝配和連線的氨基酸製造蛋白質。在細胞質內以及在內質網(RER)內,它們可以被單獨的或群組的找到。這個過程被稱為蛋白質的生物合成。

  細胞可能是在顯微鏡下觀察,使用多個不同的技術,這些技術包括: 光學顯微鏡,透射電子顯微鏡,掃描電子顯微鏡,熒光顯微鏡,相關光電子顯微鏡,和共聚焦顯微鏡檢查。  細胞及其部分的純化。可以使用以下方法進行純化:
細胞生物學(英語:cell biology)舊稱細胞學(英語:cytology),是研究細胞的形態結構、生理機能、細胞週期、細胞分裂、細胞自噬、細胞凋亡, 以及各種胞器及訊息傳遞路徑的學科。研究範圍專注在生物學的微觀下與分子層次。細胞生物學研究包括極大的多樣性的單細胞生物,如細菌和原生動物,以及在多細胞生物如人類,植物,和海綿的許多專門的細胞。