Lebewesen bestehen aus Zellen, und Zellen gibt es in zahlreichen Typen, die sich auf den Gesamtkomplexitätsgrad der Organismen beziehen, in denen sie vorkommen. Archaeen (z.B. Blaualgen) und Bakterien wie E. coli enthalten Prokaryotische Zellen, während die komplexeren Mitglieder der Eukaryota-Domäne enthalten eukaryotische Zellen.
Der Hauptunterschied zwischen prokaryontischen Zellen und eukaryontischen Zellen besteht darin, dass erstere keinen membrangebundenen Kern enthalten. Das Wort "Prokaryote" leitet sich von griechischen Wörtern ab, die "vor dem Kern" bedeuten. Prokaryontische Zellen enthalten weniger Organellen oder funktionelle Komponenten als eukaryontische Zellen. Ihre vier Hauptstrukturen sind die Plasma Membran, Zytoplasma, Ribosomen und genetisches Material (DNA und RNA).
Zellenwand
Während einige eukaryotische Zellen cells Zellwände, wie in Pflanzen und Pilzen, haben sie fast alle prokaryontischen Zellen, und sie unterscheiden sich chemisch von denen der Eukaryonten. Die Wände geben dem Organismus Stabilität, Schutz und seine Gesamtform. Die Wände von Bakterien bestehen aus sogenannten Peptidoglykanen. Einige Prokaryonten haben eine äußere Kapsel außerhalb der Zellwand, wodurch sich von außen nach innen drei Schichten bilden: Kapsel, Wand und Membran. Bestimmte Antibiotika, einschließlich Penicillin-Medikamente, zielen auf die Zellwände von Bakterien ab.
Zellmembran
Das Zellmembran, die allen Lebewesen gemeinsam ist, besteht aus einer Struktur, die als Phospholipid-Doppelschicht bezeichnet wird. Es wird so genannt, weil es zwei Schichten enthält, von denen jede hydrophile oder wasserlösliche Phosphat-"Köpfe" enthält, die von die Mitte der Membran und hydrophobe "Schwänze", die nicht wasserlöslich sind und sich im Inneren des Doppels gegenüberstehen Schicht. Die Membran ist selektiv permeabel, d. h. einige Stoffe können passieren, oft mit Hilfe von in die Membran eingebetteten Protein-"Motoren", manchmal aber auch durch einfache Diffusion.
Zytoplasma
Das Zytoplasma einer Zelle, auch Zytosol genannt, ist eine gelartige Substanz, die überwiegend aus Wasser besteht. Es enthält auch Enzyme, Salze, eine Auswahl organischer Moleküle und die Organellen der Zelle. In diesem Medium können eine Reihe von chemischen Reaktionen ablaufen. Stellt man sich einen mit einer Mischung aus Wasser und Rasierschaum gefüllten Wasserballon als Zelle vor, so steht der Gummi für die Zellwand und Zellmembran sowie das Wasser und die Rasiercreme, in denen sich andere Organellen befinden, stellen die Zytoplasma.
Ribosomen
Ribosomen sind Organellen, die für die Proteinsynthese verantwortlich sind, ein Prozess, den jede Zelle durchführen muss, um das Überleben des Organismus zu sichern, unabhängig von seiner Gesamtgröße, Form und Funktion. Jedes Ribosom besteht aus einer großen Untereinheit und einer kleinen Untereinheit, die beide ribosomale RNA (rRNA) und Proteine. Bei der Proteinsynthese bewegt sich Boten-RNA (mRNA) wie ein Fließband durch das Ribosom, während an Transfer-RNA (tRNA) gebundene Aminosäuren zum Ribosom transportiert werden. Das Aminosäuren werden dann angefügt, um das vollständige Protein zusammenzusetzen.