又叫全体死亡，系生物学的死亡。表现为细胞新陈代谢的生命活动停止。此种细胞死亡常先表现为线粒体肿胀、破碎、结构丧失，糖原颗粒消失，然后细胞核浓缩、破碎并溶解，最后由细胞内蛋白酶将自身溶解而消亡。由于细胞死亡，因此组织和器官亦松弛、软化、坏死、腐败等。
细胞死亡
细胞由于衰老或各种有害因子的作用超过其耐受限度时，可由生活状态转入死亡状态，这一过程称为细胞死亡。死亡的细胞代谢停止，功能丧失，形态结构也产生一系列的改变。
细胞死亡通常出现于以下几种情况：
❶机体死亡。当整个机体死亡时，其全身各器官组织的细胞亦先后因缺氧而死亡。由于各种细胞对缺氧的耐受性不同，其发生死亡的时间亦互有差异，如中枢神经系统的神经细胞在缺氧或缺血数分钟后即可死亡，而肾脏则仍可存活1小时，精细胞可存活24～72小时，骨及结缔组织细胞则更长。
❷生理性更替。生活机体的某些细胞，主要是血细胞和被覆上皮细胞，在生理状态下就不断衰老、死亡(据研究，人体细胞每天约死亡1～2%)，并由相应细胞的再生予以补偿。这种细胞死亡通常是渐进性的，即先发生变性，逐渐发展成为死亡，现代科学技术尚无法明确指出其生与死之间的转折点。如此发生的坏死属于所谓的渐进性坏死。
❸生活机体内某一局部的组织因受各种内外因素的损害而死亡。这种细胞死亡称为坏死，它常是细胞变性进一步发展的结果，也可以不经过变性阶段而直接迅速发生。
细胞死亡的原因多种多样。除上述机体死亡或细胞自然衰老死亡外，细胞死亡通常多见于各种病理过程中，其原因主要有：
❶血液循环阻断，如血管受压、血栓形成、栓塞以及其他血管病变引起的血管腔阻塞等，均能引起相应区域组织的细胞因缺氧和营养断绝而死亡。
❷各种理化因子的损害，如高温、射线、电流、机械性创伤、强酸、强碱以及其他化学腐蚀剂、毒物等作用于组织，均可直接引起细胞死亡。
❸生物因子的损害，如细菌、病毒、真菌、寄生虫等均直接或间接损伤细胞结构，造成细胞死亡。这是细胞死亡的最常见原因。
❹神经因素，如神经损伤等，能损害神经营养作用，使受其支配的组织细胞发生营养障碍而死亡。
细胞死亡时，其化学成分和形态结构均产生一系列的变化。概括言之，主要是由于两方面的过程造成的：
❶各种细胞内含有不同数量的溶酶体，这是一种由单层生物膜包绕的内含多达约40种酸性水解酶的小体。这些酶(如蛋白酶、肽酶、脂酶、酯酶、核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、葡萄糖甙酸酶、甘露糖甙酶、酸性磷酸酶等)几乎可作用于细胞的任何一种成分，使其分解。在上述各种损伤因子的作用下，可引起溶酶体膜的破裂，释出所含的各种水解酶。此外，死亡细胞后细胞呼吸停止，但糖酵解仍能持续一段时间，此时乳酸生成增多，引起细胞内酸度升高，在此酸性环境中合成酶的活性被抑制，而各种酸性水解酶则被活化，从而分解细胞的各种结构成分，如蛋白质、核糖核酸、脱氧核糖核酸、多糖、糖蛋白的寡糖部分、糖脂类、脂类和磷酸盐等，直至使细胞结构完全崩解破坏。这是细胞死亡过程中出现的各种形态变化的直接原因。
❷如上所述，细胞死亡时，由于合成酶被抑制和破坏，故合成代谢停止，细胞不能合成新的物质，遭到破坏的成分得不到补充，形态结构不能修复，使细胞的坏死性改变成为不可复性。
对细胞死亡过程中所产生的一系列形态结构改变，在光学显微镜下早就进行过大量观察研究。但是光学显微镜由于受分辨能力的限制，所观察到的实际上多是细胞坏死后期或坏死后的形态表现，而细胞死亡的初期一般并看不出形态改变。死亡的细胞必须在活体内存在一段时间以后，才可观察到坏死的形态改变。例如心冠状动脉阻塞的患者，如果死亡迅速，心肌梗死灶往往来不及形成，只有冠状动脉阻塞后机体仍存活约8小时以上者，光学显微镜下才可察觉典型的心肌梗死灶。近30余年来，由于电子显微镜技术和细胞化学技术的发展，对细胞死亡过程中所发生的一系列形态结构的改变，有了进一步的认识，可以较早地发现细胞死亡的变化过程。但是对于大量的病理组织学工作来讲，光学显微镜下总结出来的细胞坏死的形态改变，仍具有重要的实际意义。细胞死亡过程中出现的种种形态学改变如下：
(1) 细胞质的改变： 细胞死亡或坏死发生之前，胞质首先发生一系列的改变。在光学显微镜下，这些改变常表现为细胞浊肿、水样变性或脂肪变性等变化，逐渐出现细胞结构成分的崩解，终至整个细胞解体，变成无结构的碎屑或溶解消失。但细胞的变性与细胞坏死之间并无截然的界限。在剧烈损伤因子作用下，细胞的死亡或坏死也可迅速或突然发生。在光学显微镜下，坏死细胞的胞质成分多崩解成碎屑状或细颗粒状，有时也可出现细小的脂滴，这是胞质脂蛋白崩解并析出其脂质的结果。神经细胞胞质内的Negri小体消失，横纹肌细胞的纵、横纹消失，有时胞质蛋白质可凝固成均匀一致的伊红染质块。在组织水分较多的情况下，水分可进入崩解的胞质内形成水泡，嗣后，胞质成分可完全溶解消失，使胞质呈空亮透明状。
随着电子显微镜技术和组织超薄切片技术的发展，人们对细胞坏死过程中胞质结构的改变，逐渐获得了较为深入细致的认识。在坏死过程中，胞质的亚细胞结构（各种细胞器）改变也是渐次发生和发展的，从形态结构上也很难截然划分可复性改变（变性）与不可复性改变（坏死）的界限。人们通常所描述的坏死细胞的形态改变，实际是细胞死亡后又经过一段时间而逐渐发展形成的，即在出现这些改变以前的某一时刻细胞已经死亡。至于细胞死亡的准确时间，则在目前条件下，尚不能以形态学方法加以判定。
细胞死亡时亚细胞结构改变首先表现在一些对缺氧较敏感的细胞器上，如线粒体、内质网、高尔基器及溶酶体等。
线粒体往往很早或首先出现病变，起初表现为肿胀，嵴逐渐减少变短，甚至消失，基质内颗粒消失，基质变空。在基质内有时可出现絮状或特征性的致密团块，有人认为这可能是不可复性改变的标志。最后肿胀的线粒体可变成大空泡并进而破裂，崩解成碎片，形成自噬泡，然后与溶酶体结合而被溶解消失。线粒体的另一种表现为基质变得致密，电子密度增高，最后转化为一团均质性高电子密度的质块，被溶酶体包裹消化。在生活细胞内，线粒体也进行正常更替，衰老的线粒体崩解后由新的线粒体补充。但在病理条件下，大量线粒体的崩解，则破坏了细胞的能量生成，严重影响细胞代谢，可导致细胞的死亡。内质网也是细胞受损时最早发生改变的细胞器，但其生化改变则在形态改变出现以前即已发生。早期的形态改变为内质网的空泡变和粗面内质网核糖核蛋白颗粒的脱失，膜片正常平行排列的紊乱。核糖核蛋白颗粒的脱失伴随着细胞蛋白合成障碍。但这种改变还是可复的，并不一定提示细胞已经死亡。如病变进一步发展，内质网则可崩解成碎片或被溶酶体酶所溶解消失。例如四氯化碳中毒实验证明，给药30分钟后，肝细胞粗面内质网即已开始出现改变，膜上的核糖核蛋白颗粒脱失，膜片的规则性结构变为紊乱，内质网池扩大成泡状，胞质基质内的多聚核蛋白体解聚，因而蛋白的合成发生障碍。2小时后蛋白质合成被抑制。10小时后线粒体功能障碍。又经2小时后肝细胞坏死明显。但也有人认为四氯化碳的作用点首先是线粒体，随着线粒体的损害和氧化磷酸化过程的障碍，才出现粗面内质网的改变和蛋白质合成障碍。高尔基器也是对于损伤因子极为敏感的细胞器之一。在变性坏死细胞内，高尔基器的池及小泡可明显扩大，甚至崩解成颗粒状，并可由此形成小脂滴。
溶酶体在细胞坏死中具有重要作用。在受损的细胞内，溶酶体膜往往破裂，释出各种水解酶，导致已遭受不可复性损害的细胞结构的溶解。过去长时期内曾认为溶酶体的破裂是原发性的，由溶酶体破裂后释出水解酶才引起细胞的死亡。这种观点今天已证明是不确切的。
在细胞死亡过程中，胞质中的糖原往往消失。有些细胞(心肌细胞、肝细胞等)则可出现某些包涵物如消耗性色素颗粒等。
上述各种变化的发生并无固定的顺序，常随损伤的种类和受损细胞的类型的不同而异。但胞质的改变，特别是内质网和线粒体的改变，通常发生在核的改变之前。细胞死亡若突然迅速发生，形态上往往见不到任何明显改变。但正如机体死亡并非所有组织都同时死亡一样，单个细胞死亡时，也并非所有细胞器均同时毁坏，故从形态上精确地、截然地判断细胞死亡的时间是十分困难的。
(2) 细胞核的改变： 是细胞死亡过程中出现的最重要变化，也是判断细胞坏死的重要依据。这些变化包括：
❶核浓缩： 在光学显微镜下，细胞核明显缩小，染色质浓缩凝聚，使核的染色变深。电子显微镜下，可见核染色质颗粒均匀密集，形成高电子密度的均匀质块，外周轮廓不甚规则。据认为，核的这种改变可能是核内的核蛋白在酶的作用下分解出核酸，使核的碱性染色变深所致。组织化学上作脱氧核糖核酸反应时，染色亦加深。
❷核碎裂：核染色质凝聚并裂解为多个不整形碎块，嗣后核膜破裂，染色质碎块可经破裂的核膜释出，散布于胞质内。如细胞破裂，则染色质碎块还可进而散布于细胞外。染色质的这种改变，实质上主要是核酸凝聚和崩裂在形态上的表现。
❸核溶解： 此时核膜尚保持完整，但染色质则部分地或全部地溶解消失。在光学显微镜下，核染色很淡或完全不着色。这主要是因为在脱氧核糖核酸酶的作用下，核酸被分解，失去染色性的结果。与此同时，蛋白质亦因酶的作用而水解，终至核在镜下显得淡薄无结构，以至消失。在电子显微镜下，核的双层膜通常保持清晰可辨，核内容物失去原有结构，并视溶解程度的不同而表现为不同程度稀疏分布的不规则细颗粒状，使整个核的电子密度显著降低。
上述核的三种改变究竟是彼此无关的三种不同变化形式，抑或是同一变化过程的三个不同阶段的表现，曾有过不同意见，现多认为后一种观点较为可信。
此外，电子显微镜下，往往还可在坏死细胞内发现更为常见的核的改变，称为核染色质边集，即染色质浓缩凝聚并沿核的周边部在（或靠近） 核膜的内层上聚集成环状、新月状、不规则的碎块状，而在核的其他部位染色质消失。据Trump等对肝细胞培养的观察，这种核染色质边集的现象常为细胞死亡时核的早期改变。但轻度的染色质边集现象往往是可复性的，并不必然发展成细胞的死亡。