细胞有多小？

人体肝细胞的平均直径为 25 µm，而巨型变形虫 Chaos carolinense伸展开时可长达 1 mm。细胞并没有统一的大小：常见的人体细胞直径可达几十微米，而有些单细胞生物大到肉眼看去像是在移动的小点。

微米（µm）是测量细胞时常用的长度单位；纳米（nm）则更小。借助这些单位，我们可以更容易地了解从人体细胞到细菌，再到细胞内部微小结构的尺寸变化。

人体细胞的大小可以接近头发丝的宽度

人类头发的宽度约为 70 µm。口腔颊细胞的直径为 60 µm，接近头发丝的宽度，约相当于 8 个红细胞直径。红细胞的直径为 7.5 µm。这些常见的人体细胞类型让“微观”有了直观参照：颊细胞的宽度接近头发丝，而红细胞则窄得多。

颊细胞是口腔内壁的扁平鳞状细胞。它们宽扁的形状有助于形成表面内衬，而且很容易通过颊拭子采集。因此，它们常用于课堂上的 DNA 提取实验。采样时只需取身体上大多数人都能触及的部位，但要看清细胞本身，仍然需要显微镜。

成熟的人体脂肪细胞直径为 100 µm。它的内部几乎全被一个大型脂滴占据，细胞核因此被挤到边缘。它的宽度是颊细胞的约 1.7 倍。这个大脂滴赋予细胞独特的结构：储存的能量几乎占满了细胞膜内的大部分空间。

肝细胞的平均直径为 25 µm。它比颊细胞小，但直径约相当于 3.3 个红细胞。肝细胞约占肝脏质量的 80%，并执行数百种代谢功能。仅凭细胞宽度，无法判断它承担什么工作：较小的肝细胞是负责多种化学活动的器官的一部分。

有些单细胞生物大得多

Chaos carolinense 是已知最大的变形虫之一，肉眼看去像一个移动的小点。它伸展开时长 1 mm，约为一粒中等大小沙粒宽度的两倍。一粒米的长度约为伸展状态下变形虫的 6 倍。变形虫移动时轮廓会不断变化，因此测得的长度描述的是它伸展开来的形态。

粉红色纤毛虫 Blepharisma japonicum长 300 µm，约为人类头发宽度的 4.3 倍。这也约相当于 40 个红细胞直径。Blepharisma 的感光色素 blepharismin 使它呈粉红色，在强光下可能具有毒性。如此大的细胞仍然小到无法在没有放大的情况下看清，但它的宽度是帮助在体内输送氧气的红细胞的许多倍。

细菌把尺度缩小到几微米

细菌是细胞，但比上文提到的人体细胞小得多。杆状细菌 Shigella flexneri长 2.5 µm。一个红细胞的直径约相当于 3 个 Shigella 的长度。Shigella 能利用一种专门的注射系统侵入人体肠道细胞。它虽然尺寸很小，却仍能直接与大得多的细胞相互作用。

Deinococcus radiodurans 的直径为 2 µm。它能通过快速修复破碎的 DNA，承受比足以杀死人体高出数千倍的辐射剂量。一个红细胞的直径约为它的 3.8 倍。与红细胞相比，这种细菌只占据一小块空间，但它的修复系统能恢复受损的遗传物质。

海洋蓝细菌 Synechococcus 的平均直径为 1 µm。红细胞的宽度约为它的 7.5 倍，而 Synechococcus 的直径约为 Deinococcus radiodurans 的一半。Synechococcus 是地球上数量最多的光合生物之一，对全球氧气的产生贡献显著。它的作用远不止于那小小的轮廓：这些细胞有助于推动海洋中的光合作用。

病毒比细胞小，但它们不是细胞

在已知最小的细胞中，Mycoplasma genitalium 的大小约为 0.3 × 0.6 微米 （在新标签页中打开）。细胞内部还有更小的结构。溶酶体是一种由膜包裹的细胞器，含有能分解废物和细胞碎片的消化酶；其典型直径为 500 nm。约为 Synechococcus 直径的一半。溶酶体是细胞的一部分，并不是一个独立的细胞。

拉沙病毒颗粒的直径为 100 nm，约为溶酶体直径的五分之一。病毒无法独立繁殖；它们会利用宿主细胞的机制。即便在这个尺度上，这一区别也很重要：病毒可能比细胞小，但它不能独立繁殖。

一个红细胞的直径约相当于 75 个拉沙病毒颗粒的直径，但病毒仍需借助宿主细胞才能繁殖。