细胞和分子是所有生物生命活动的根本，微观生命领域则是探究生命科学奥秘的本质所在。“微观生命乐园”（Cell， Microbe & Molecule）与整修一新的原细胞屋一起组成了一个别具特色的展区，在展厅新楼地下一层展出。   

巨大的电子传递质子泵光电演示模型表现的是光合、呼吸作用的奥秘，它把叶绿体类囊体膜上、线粒体内嵴膜上的发生的事情综合到一起，把光合作用原理、呼吸作用（生物氧化）以及生物发光的原理等多个诺贝尔奖揭示的科学内容形神兼备地表现出来。

“白细胞吃细菌”、“树突状细胞呈递抗原” 模型表现的是我们体内发生的免疫故事。白细胞中的中性粒细胞、巨噬细胞的吞噬作用是高等动物免疫的首场战斗，白细胞细胞外膜的可诱导可变形性是吞噬作用发生的前提。红细胞的在场，佐证白细胞的独特性及重要作用。树突状细胞、巨噬细胞呈递抗原才能引发随后的B细胞生产抗体、细胞毒性T细胞释放淋巴因子等对外来病原微生物的免疫反应过程。免疫是分工协作的结果，抗原呈递才能识别敌我。在玻片上培养，树突状细胞仍职责不改。

“青霉菌拮抗葡萄球菌”、“捕线虫真菌” 模型表现的微生物之间的奇妙的生态关系，广义的微生物抗生素为人类的健康作出了巨大的贡献。琼脂培养基，霉菌菌丝、孢子，流出细胞质的球菌细胞外壁，“青霉菌拮抗葡萄球菌”模型是微生物拮抗反应的典型代表，是弗莱明培养皿的镜下放大版。真菌可以捕食危害农作物的线虫，苏云金杆菌、杆状病毒也可以杀死昆虫。有隔的菌丝，三个细胞组成的套环。同为植物益菌的根瘤菌也来助势。

“Y字抗体斗病原”，“被噬菌体咬住的细菌小船”电动模型表现的都是有关细菌的故事。对人体有害的病原细菌进入人体后，不仅会受到白细胞的吞噬，最主要的是受到B细胞生产的无数抗体的攻击，抗体分子都两重链两轻链，大致呈Y造型。抗体对病菌及其毒素以及病毒等可产生吞噬调理作用、凝集沉淀反应、中和反应、补体打洞反应等。细菌虽小，也有天敌，这就是细菌的病毒——噬菌体。烈性噬菌体把自己的DNA注射到细菌体内，马上开始复制自己，从而裂解细菌；但是温和噬菌体把自己的DNA注射到细菌体内后并不马上复制自己，而是整合到细菌DNA中，以原噬菌体的形式存在。噬菌体以及许多病毒在生物的进化以及转基因工程中具有重要的意义。

此外，“细胞屋”、“微生物与显微镜”墙、“生物体内的化学反应”、“核酸—蛋白质”磷酰胺桥等等展品也都从不同的角度展现了微观生命领域的趣味和实用科学知识。“细胞屋”长8米，宽5米，高3米，表现了一个放大40万倍的动物细胞因大气CO2浓度升高而求助于叶绿体的场景，寓意深刻，知识性、娱乐性俱佳。细胞屋是繁忙的细胞工厂，也是孩子们的游乐园，在这里可以看到线粒体迷宫内灯光闪烁，象征着能量通货ATP在飞快地形成；细胞核魔窟内DNA复制了一遍又一遍；粗面内质网招募的核糖体工人正在紧张地合成蛋白质；台阶式、蹦蹦床式的高尔基体则不辞辛劳地载着小朋友们转运内质网的产品；而敬业的溶酶体发现了我们这些擅闯细胞的异物分子，竟凶猛地张开大口扑来。