Gli esseri viventi sono costituiti da cellule, e le cellule sono di numerosi tipi in relazione al livello complessivo di complessità degli organismi in cui si trovano. Archaea (alghe azzurre, per esempio) e batteri come E. coli contengono cellule procariotiche, mentre i membri più complessi del dominio Eukaryota contengono cellule eucariotiche.
La principale differenza tra le cellule procariotiche e le cellule eucariotiche è che le prime non contengono un nucleo legato alla membrana. La parola "procariota" deriva da parole greche che significano "prima del nucleo". Le cellule procariotiche contengono meno organelli o componenti funzionali rispetto alle cellule eucariotiche. Le loro quattro strutture principali sono le membrana plasmatica, citoplasma, ribosomi e materiale genetico (DNA e RNA).
Parete cellulare
Mentre alcune cellule eucariotiche hanno pareti cellulari, come quelli delle piante e dei funghi, quasi tutte le cellule procariotiche li hanno e sono chimicamente distinti da quelli degli eucarioti. Le pareti conferiscono all'organismo stabilità, protezione e la sua forma complessiva. Le pareti dei batteri sono costituite da sostanze chiamate peptidoglicani. Alcuni procarioti hanno una capsula esterna all'esterno della parete cellulare, che risulta in tre strati dall'esterno all'interno: capsula, parete e membrana. Alcuni antibiotici, compresi i farmaci a base di penicillina, colpiscono le pareti cellulari dei batteri.
Membrana cellulare
Il membrana cellulare, comune a tutti gli esseri viventi, consiste in una struttura chiamata doppio strato fosfolipidico. È così chiamato perché comprende due strati, ciascuno contenente "teste" di fosfato idrofiliche, o solubili in acqua, rivolte verso l'esterno il centro della membrana e le "code" idrofobiche che non sono solubili in acqua e si fronteggiano all'interno del doppio strato. La membrana è selettivamente permeabile, il che significa che alcune sostanze possono attraversarla, spesso con l'aiuto di "motori" proteici incorporati nella membrana, ma altre volte per semplice diffusione.
Citoplasma
Chiamato anche citosol, il citoplasma di una cellula è una sostanza gelatinosa costituita prevalentemente da acqua. Contiene anche enzimi, sali, un assortimento di molecole organiche e gli organelli cellulari. In questo mezzo possono aver luogo una serie di reazioni chimiche. Se immagini che un pallone d'acqua riempito con una miscela di acqua e crema da barba sia una cellula, la gomma rappresenta il la parete cellulare e la membrana cellulare e l'acqua e la crema da barba, in cui si trovano altri organelli, rappresenta la citoplasma.
ribosomi
I ribosomi sono organelli responsabili della sintesi proteica, processo che ogni cellula deve intraprendere per garantire la sopravvivenza dell'organismo, qualunque sia la sua dimensione, forma e funzione complessive. Ciascun ribosoma è costituito da una subunità grande e da una subunità piccola, che includono entrambe RNA ribosomiale (rRNA) e proteine. Nella sintesi proteica, l'RNA messaggero (mRNA) si muove attraverso il ribosoma come un nastro trasportatore, mentre gli amminoacidi attaccati all'RNA di trasferimento (tRNA) vengono trasportati al ribosoma. Il aminoacidi vengono poi attaccati per assemblare la proteina completa.