細胞説は、生物が細胞から構成され、細胞があらゆる生命体における構造・機能・生殖の基本単位であるとする、生物学の根本原理である。これは、微小な単位が代謝を行い、遺伝情報を保持し、新しい細胞を生み出すことで生物を形づくる、という現代生物学の基盤となっている。

基本原理

  • 現在知られているすべての生物は、1個または複数の細胞から成る。
  • 細胞は、生命に必要なすべての過程を実行できる最小単位である。
  • 新しい細胞は、既存の細胞の分裂によってのみ生じる。

歴史的発展

細胞という概念は、17世紀に顕微鏡の性能が向上したことを受けて現れた。1665年、ロバート・フックは複式顕微鏡でコルクの薄片を観察し、見えた箱状の構造を「cell」と呼んだ。同じ世紀の後半には、アントニ・ファン・レーウェンフックがより強力な単レンズ顕微鏡を開発し、細菌や原生動物を含む、生きた単細胞生物の観察結果を報告した。

19世紀には、植物組織と動物組織の顕微鏡観察を通じて、細胞説が正式に定式化された。植物学者マティアス・シュライデンは1838年に植物は細胞から成ると主張し、生理学者テオドール・シュワンは1839年にこの考えを動物にも拡張した。さらに1850年代には、ルドルフ・フィルヒョウの研究によって、細胞は既存の細胞の分裂によって形成されることが強調され、しばしばラテン語のomnis cellula e cellula（「すべての細胞は細胞から」）という句で要約された。

現代的な修正

19世紀以降、細胞説は分子生物学と細胞生物学の発見を反映して洗練されてきた。現在では、一般に次のように述べられる。

  • 細胞は遺伝物質（DNA）を含み、分裂の際に娘細胞へ受け継がれる。
  • 細胞活動のすべては、細胞内の分子が担う生化学反応に依存しており、エネルギーの流れと代謝は細胞レベルで起こる。
  • あらゆる生物の細胞には、生化学的・構造的な共通性があり、それは共通祖先を反映している。

細胞の種類と例外

細胞は大きく、膜で囲まれた核をもたない原核生物（細菌と古細菌）と、核と膜で囲まれた細胞小器官をもつ真核生物（動物、植物、菌類、原生生物）に分類される。生物は、単細胞生物（1個の細胞からなる）または多細胞生物（多くの特化した細胞からなる）として存在しうる。

一部の生物学的実体は、細胞説にそのまま当てはまらない。たとえばウイルスは細胞で構成されておらず、独立した代謝を持たず、複製するには宿主細胞に感染する必要がある。同様に、プリオンのような因子は、細胞構造をもたない感染性タンパク質である。こうした例外は細胞説を否定するものではなく、非細胞性の生物学的実体を説明する際の適用範囲の限界を示している。

意義

細胞説は、発生、生理学、遺伝学、疾病を理解するための枠組みを与える。生命の構成要素として細胞を認識することは、医学、バイオテクノロジー、生態学の進歩を導き、細胞過程がいかにして生物の形態と機能を生み出すのかを探る研究を今も方向づけている。