分裂中期的染色體形態最為清晰，結構最為典型。每一中期染色體是由兩條染色單體組成的，它們僅在著絲粒處相連。由於著絲粒區染色體內縊狹細，故又稱主縊痕。在主縊痕處兩條染色單體的外側表層有一對由蛋白質構成的3層盤狀結構的特化部位，稱為著絲點。著絲點與紡錘絲連接，與染色體移動密切相關。在著絲粒兩側的染色體稱為染色體臂。除主縊痕外，有的染色體有次縊痕。次縊痕與核仁形成有關，稱為核仁形成區。在次縊痕遊離端的染色體片斷結構呈圓形或圓柱形，稱為隨體。
（5）核仁光鏡下，核仁是間期核內折光較強的圓形小體，一般有1～2個。核仁的數量和大小，取決於細胞中蛋白質合成活躍的程度。在蛋白質合成活躍的卵母細胞和分泌細胞，核仁大而多。而蛋白質合成能力很差的肌細胞和精母細胞則不明顯或缺如。在細胞有絲分裂時，核仁消失，到分裂末期又在染色體的核仁形成區上形成。
電鏡下，核仁無界膜包裹，它由四部分組成，即纖維區、顆粒區、核仁相隨染色質和核仁基質。纖維區位於核仁的中心，是由直徑5nm的RNA細絲構成的粗網狀結構。顆粒區位於核仁的邊緣，是由直徑15～20nm的球形RNA分子團（致密顆粒）組成。核仁相隨染色質是指一些伴隨核仁的染色質，它的一部分圍繞在核仁的周圍，稱為核仁周圍染色質，主要是異染色質；另一部分則伸入核仁內，稱為核仁內染色質，主要是常染色質，即核仁形成區部分。其DAN分子以袢的形式伸入到核仁的纖維區，為合成rRNA的模板。用放射性核素標記證明，開始轉錄形成的RNA首先在纖維上，然後在顆粒上出現，最後經核孔進入細胞質，即為核糖體的大、小亞基。核仁基質由無定形的蛋白質組成，核仁的前3種成分均懸浮於核仁基質之中。
核仁的功能為合成rRNA、組裝核糖體亞基以及控製RNA進入細胞質等。
（6）核基質除去核膜、核仁和染色質以外，存在於細胞核以內的物質稱為核基質，含有水、無機鹽和多種酶，如DNA聚合酶、核糖核酸酶等。它為核內代謝提供穩定的良好環境，也為核內物質運輸和可溶性代謝產物提供必要的介質。上述認識是基於光鏡觀察結果，近年來，人們應用多種抽取手段結合各種電鏡技術，發現核基質中存在以纖維蛋白為主的網絡結構，稱為核骨架。核骨架充滿整個細胞核空間，約含十多種蛋白質，少量的RNA， RNA對保持核骨架的三維結構的完整性起重要作用。核骨架不僅對維持細胞核的形態結構及DNA的有序組織起作用，還與DNA複製、基因表達、RNA合成加工和運輸、染色體構建、細胞分化以及細胞癌變等均有密切關係。
1.2 細胞間質
細胞間質是由細胞產生的生活物質，位於細胞之間，其性質和數量因組織的種類不同而異。細胞間質由兩種成分組成：一種是纖維，纖維有3種，即膠原纖維、彈性纖維和網狀纖維；另一種為基質，含有透明質酸、氨基酸、無機鹽等。細胞間質有的呈液態如血漿；有的呈半固態，如軟骨；有的是固態，如骨。細胞間質對細胞有營養、支持和保護等重要作用。
2.細胞的基本生命現象
2.1 細胞的增殖
細胞的繁殖或增殖是通過細胞分裂來實現的。機體的生長發育、細胞的更新、創傷的修複以及繁殖等，都是以細胞分裂來完成的。細胞從前一次分裂結束到下一次分裂完成，稱為一個繁殖周期，簡稱為細胞周期。每個細胞周期又可分為分裂間期和分裂期。細胞總是交替地處於這兩個階段。細胞分裂方式除繁殖周期中的有絲分裂外，還有無絲分裂。
2.1.1 分裂間期是指細胞前一次分裂結束到下一次分裂開始之間的時期，過去看不到細胞在分裂間期有何明顯變化，誤認為是靜止的，故稱為靜期。隨著細胞動力學和分子生物學的發展，對細胞間期的認識日趨深入。研究證明，分裂間期是為下一次分裂做準備的階段，常將其分成3個分期：即DNA合成前期（簡稱G1期）、DNA合成期（簡S期）和DNA合成後期（簡稱G2期）。間期的長短隨細胞而異。細胞完成合成DNA，即進入分裂期（簡稱M期）。
（1）DNA合成前期即細胞在上一次分裂之後至DNA合成前的一段時間，其長短因細胞類型而異，一般持續時間較長。G1期的細胞主要合成DNA的前身物質、能量儲備以及合成DNA所必不可少的聚合酶和其他酶係等，為S期作物質和能量的準備。細胞進入G1期可出現3種去向。①不再繼續增殖，如神經細胞和紅細胞，它們始終處於G1期，經分化、衰化直至死亡。②暫不繼續增殖，如肝細胞、腎細胞，處於G0期，僅在肝、腎組織受損，需增補時才離開G0期，進入G1期，進行細胞增殖。③繼續進行增殖，如骨髓細胞和消化道黏膜上皮細胞等，它們不但通過G1期，而且經曆著細胞周期各階段，完成細胞分裂。
（2）DNA合成期DNA的合成複製均在此期進行，DNA含量增加一倍。S期是細胞增殖的關鍵，但持續時間較短。
（3）DNA合成後期此期合成RNA和形成管蛋白，為進入M期作準備，常稱為有絲分裂準備期。此期持續時間較短。
2.1.2 分裂期（簡稱M期）細胞完成以上3個時期，便進入M期。細胞的分裂（有絲分裂）是一個連續動態的變化過程，根據其主要變化特征，可分為以下4個時期。
（1）前期細胞核增大，染色質絲逐漸卷曲，變短增粗形成染色體，因經S期，所以DNA的含量為正常時的兩倍。染色體開始縱裂，分成兩條染色單體，但在著絲點處相連。與此同時，核仁核膜消失。細胞內的兩個中心粒向兩極移動，並伸出放射狀絲芒形成星體。分向兩極的中心粒之間有許多細絲相連呈紡錘狀，稱為紡錘體。電鏡下，紡錘絲是成束排列的微管。
（2）中期染色體致密而明顯，中心粒已移至兩極，紡錘體發達。染色體移至紡錘體中部並排列形成赤道板（如從細胞的一極看，染色體則呈放射狀排列）。每條染色單體的著絲點，均有紡錘絲相連，借此將其向兩極牽引。
（3）後期染色體的著絲點已分開，赤道板上縱裂的染色體完全分離，各自成為染色單體，且受紡錘絲的牽引逐漸移至細胞兩極。與此同時，細胞膜在細胞中部出現縊縮。
（4）末期此期細胞分裂將近完成，染色體已到達兩極，開始細胞核的重組。同時，細胞膜進一步縮窄，進而將細胞質分開，形成兩個子細胞。子細胞的胞核較小而致密，以後逐漸變大，染色體又恢複為染色質，核膜及核仁重新出現。伴隨著細胞分裂過程，細胞質內部的各種成分同時分布到兩個子細胞中。
減數分裂僅出現在生殖細胞成熟過程中。減數分裂與有絲分裂比較，其主要的特點是：經分裂後的子細胞染色體的數目減少一半。減數分裂是由相互連續的兩次成熟分裂組成。第一次成熟分裂，開始時，已經複製的同源染色體配對，這個過程稱為“聯會”，接著出現交叉，在交叉的部位彼此交換一部分基因，經過交叉的染色體彼此分開，分配到兩個子細胞中去，完成第一次分裂。緊接著進入第二次成熟分裂，已經縱裂為二的染色體，在著絲點處分開，進入兩個子細胞，從而完成第二次分裂。減數分裂的生物學意義主要是兩個方麵：同源染色體配對並交換一部分基因，使生殖細胞具有父母雙親的遺傳特性；染色體數目減半，為精卵結合形成的合子，恢複到原來染色體的數目創造條件。
細胞的無絲分裂又稱直接分裂，是細胞繁殖的一種較為簡單的分裂方式。無絲分裂開始時，細胞核變長中部縊縮，逐漸分成兩部分，隨之細胞質也分成兩部分，形成兩個子細胞（有時核分裂後，細胞質不分裂，形成雙核細胞）。無絲分裂不出現星體、紡錘體和染色體等結構。動物細胞的無絲分裂有時可見於白細胞、肝細胞、軟骨細胞和膀胱上皮細胞等。
2.2 新陳代謝
新陳代謝是細胞生命活動的基本特征。細胞必須從外界攝取營養物質，經過消化、吸收，改變為細胞本身所需要的物質，這一過程稱為同化作用（或合成代謝，anabolism）；另一方麵，細胞本身的物質又不斷地分解，釋放能量，供細胞各種功能活動的需要，並把廢物排出細胞外，這一過程稱為異化作用（或分解代謝，catabolism）。由此可見，同化作用和異化作用是新陳代謝兩個互相依存、互為因果的對立統一過程。通過新陳代謝，細胞內的物質不斷得到更新，保持和調整細胞內、外環境的平衡，以維持胞的生命活動。所以說細胞的一切功能活動都是建立在新陳代謝基礎上的，如果新陳代謝停止了，就意味著細胞的死亡。
2.3 細胞的運動
生活的細胞在各種環境條件刺激下，均能表現出不同的運動形式。常見的有變形運動、舒縮運動、纖毛運動和鞭毛運動等。
2.3.1 變形運動
細胞從一處位移到另一處，常稱為阿米巴樣運動。細胞向移動方向伸出偽足，胞漿不斷向偽足中流動，最後整個細胞徐徐前進。由於運動，細胞發生形態變化故稱為變形運動。中性粒細胞，組織細胞等，均具有變型運動及吞噬異物（細菌）等功能。有機體內另一些細胞，如成纖維細胞和上皮細胞也可見到位移現象，但這些並非變形運動，而是組織受損時，引起細胞間壓力不平衡而向傷口遷移。
2.3.2 舒縮運動
肌細胞的肌原纖維，具有舒縮功能，肌肉的舒縮則由每個肌細胞收縮的結果，機體各部的移位，也均是肌肉舒縮的結果。
2.3.3 纖毛（鞭毛）運動
有些上皮細胞的纖毛，能做連續波浪式運動，使細胞表麵的物質向一定方向移動。如氣管和支氣的纖毛上皮靠著纖毛的擺動，能將塵埃和分泌物向外移動。精子的遊動則是鞭毛運動。
2.4 細胞分化、衰老和死亡
2.4.1 細胞的分化
分化乃是指胚胎細胞或幼稚細胞（未分化細胞）轉變為各種形態、功能不同細胞的過程，即細胞在形態結構上和生理功能上取得專門化的過程。如受精卵經分裂繁殖，形成早期胚胎，細胞的形態結構基本相似，生理功能也無很大差異，隨著胚胎進一步生長和發育，便出現了在形態結構和生理功能上完全不同的細胞。如神經細胞和腺細胞等。這種由相同到不同，由共性到特性的演變就稱為細胞分化。一般來說，分化程度低的細胞，其分裂繁殖的潛力較強，如間充質；分化程度較高的細胞，其分裂繁殖的潛力較弱或完全喪失，如神經細胞。還有些細胞不斷地分裂繁殖，同時又不斷地進行著分化，如原血細胞和精原細胞，這些細胞通常在形態上表現出細胞核大、核仁明顯、染色淺、細胞質嗜堿性，這種幼稚的細胞（低分化細胞）常稱為幹細胞。
細胞的分化既受到內部遺傳的影響，而且也受外界環境的影響。如某些化學藥物、激素、維生素缺乏等因素，可引起細胞異常分化或抑製細胞分化。
2.4.2 細胞的衰老與死亡
衰老和死亡是細胞發展過程中的必然規律。衰老的細胞主要表現為代謝活動降低，生理功能減弱，並出現形態結構的改變。不同類型的細胞，其衰老進程很不一致。一般來說，壽命長的細胞，衰老出現很慢，如神經細胞和心肌細胞；壽命短的細胞，衰老較快，如紅細胞和表皮的上皮細胞等。衰老的細胞瀕臨死亡時，除了代謝降低、生理功能減弱外，形態也發生顯著的變化，如細胞質出現膨脹或縮小，嗜酸性增強；脂肪增多，出現空泡；色素的蓄積等。核固縮，進而崩裂成碎片，稱為核崩潰。當核內染色質出現溶解，則稱為核溶解，最後整個細胞解體死亡。在體內死亡的細胞被吞噬或自溶解體，隨排泄物排出體外。在體表死亡的細胞則自行脫落。
複習思考題：
1.細胞生物學定義是什麼？簡述其形成發展曆史。
2.細胞膜有哪些化學成分？簡述細胞膜的流動鑲嵌模型。
3.細胞膜有哪些主要功能？
4.物質跨細胞膜運輸有哪3種主要機製？
5.細胞膜上的受體根據信號傳遞的機製不同可分為哪幾種類型？
6.動物細胞的細胞之內有哪些主要成分？
7.簡述線粒體、內質網、高爾基複合體、核糖體、溶酶體和中心體等主要細胞器的結構與功能。
8.細胞骨架定義是什麼？由哪些成分組成？各個組成成分有何區別？
9.處於分裂間期的細胞核有哪些結構組成？
10.解釋染色體的多級螺旋模型。
11.何謂細胞周期？細胞周期包括哪些過程？各過程中有哪些主要事件？
12.何謂減數分裂？它與有絲分裂有哪些不同之處？