Podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną organizmu żywego jest komórka. Na samym początku pojawiły się małe, nie zawierające jądra komórki Prokariotów - obecnie występują one u bakterii. Podstawą ich budowy jest prostota oraz niewielkie rozmiary (do dziesięciu razy mniejsze niż u Eukariotów). Zdarzają się zarówno wśród roślin, jak i zwierząt jednokomórkowce, jednak większość stanowią organizmy zbudowane z większej liczby komórek. Specyfiką w budowie komórki jest to, że każda z nich posiada wszelkie potrzebne do życia i prawidłowego funkcjonowania związki oraz struktury budulcowe. Tak więc w każdej komórce znajduje się protoplazma - galaretowata substancja otoczona błonką. Ta otoczka jest zwana błoną komórkową i stanowi specjalną barierę, która chroni jej wnętrze przed szkodliwymi czynnikami płynącymi z otoczenia. Jednak błona ta nie jest całkowicie nieprzepuszczalna dla substancji. Przepuszcza ona wodę oraz różne związki chemiczne - jest to szczególnie korzystne w czasie przekazywania substancji pomiędzy komórkami tego samego organizmu. Błonę komórkową znajdziemy zarówno w komórkach zwierząt, jak i roślin. Zwierzęta posiadają dodatkowo na błonie specjalne reszty węglowodanów, które tworzą glikokaliks. Struktura ta zapewnia ochronę przed enzymami układu trawiennego, a także umożliwia układowi immunologicznemu rozróżnianie komórek własnych od obcych. Z kolei komórki roślin posiadają dodatkową ścianę komórkową, która nie występuje w komórkach zwierząt. Jest ona ważna dla komórki, gdyż pozwala na zachowanie właściwego kształtu. Takie właściwości zapewniają jej pektyny oraz celuloza. Między cząstkami celulozy w ścianie umieszczone są pektyny oraz woda. Takie łańcuchy cząstek celulozy tworzą strukturę zwaną mikrofibryllą.
Ściana komórkowa składa się z 3 warstw:
- ściany pierwotnej
- blaszki środkowej
- ściany wtórnej
Zróżnicowane warunki środowiskowe oraz rodzaje roślin sprawiają, że ściana komórkowa może podlegać pewnym przekształceniom, takim jak:
- drewnieniu
- korkowaceniu
- kutynizacji
- woskowaceniu
- mineralizacji
- śluzowaceniu
We wszystkich żywych komórkach występuje cytoplazma, która jest specyficznym i określonym środowiskiem dla innych organelli wewnętrznych. W skład cytoplazmy wchodzą białka (m.in.: enzymatyczne i strukturalne), tłuszcze, węglowodany oraz jony (takie jak: Na+, K+ czy Mg2+) i kwasy tłuszczowe, które razem z wodą tworzą specyficzny roztwór. Roztwór ten nadaje cytoplazmie takie właściwości jak: ciągliwość, lepkość, elastyczność, a całość tworzy substancję koloidalną. Cytoplazma podlega nieustannym ruchom.
W roztworze cytoplazmy znajdują się różnorodne organella komórkowe. Ponadto można tam zaobserwować także takie struktury zbudowane z białek jak: mikrotubule oraz mikrofilamenty. Te pierwsze mają kształt prostych rurek mających długość od 5 do 30 nm, a w ich skład wchodzi białko tubulina. Ich funkcjami są: tworzenie wrzeciona podziałowego, ruchy cytoplazmy oraz usztywnienie szkieletu komórkowego. Z kolei mikrofilamenty mają postać cienkich włókienek, których długość może dochodzić do 16 nm, a w ich skład wchodzą takie białka jak: aktyna bądź miozyna. Ważną ich właściwością jest możliwość kurczenia (np. mięśnie) oraz udział w poruszaniu się cytoplazmy (np. ameby).
Pod względem funkcji najważniejszą strukturą w komórce, tak u roślin, jak i u zwierząt jest jądro komórkowe. Odgrywa ono ważną funkcję w dziedziczeniu różnych cech oraz w procesie przemian materii. Struktura ta posiada podwójną otoczkę - błonę jądrową. W błonie tej występują pory, które umożliwiają kontaktowanie się materiału genetycznego z resztą komórki. Jądro zawiera w swoim wnętrzu nukleoplazmę - karioplazmę. Składa się ona z chromatyny (tu znajdują się kwasy nukleinowe niosące informację genetyczną), jąderka oraz kariolimfy - czyli soku jądrowego. Do głównych procesów zachodzących w jądrze zalicza się: replikację DNA, czyli samopowielanie oraz transkrypcję, czyli przepisywanie informacji genetycznych z DNA na RNA. Równie ważne funkcje pełni chromatyna, która ma postać poplątanej nici umieszczonej w soku jądrowym. W czasie podziałów komórkowych chromatyna przybiera postać chromosomów.
Następnym bardzo istotną dla komórki strukturą jest mitochondrium. Pełni ono rolę centra energetycznego, gdzie zachodzą procesy utleniania. Można je spotkać w komórkach zwierząt, a także roślin. Jest specyficzne, gdyż posiada własne RNA oraz DNA - więc procesy w nim zachodzące są niezależne od innych organelli komórkowych. W skład mitochondrium wchodzą także białka, tłuszcze i węglowodany. Wielkość tej struktury jest nieduża - bo wynosi maksymalnie 3 nm długości. Z kolei liczba mitochondriów w komórce zależy od funkcji i miejsca występowania tej komórki w organizmie. Organy, które potrzebują dużych ilości energii, np. mięsień sercowy, posiadają bardzo duże ilości mitochondriów w komórkach. Z kolei tkanka tłuszczowa - nie potrzebuje tyle energii, więc posiada niewiele mitochondriów. Najwięcej mitochondriów zaobserwowano u ameb - bo aż 0,5 mln, a najmniej - w plemnikach - tylko 23 mitochondria.
Istotną dla prawidłowego funkcjonowania strukturą komórkową jest wakuola. Odpowiada ona za utrzymanie właściwego turgoru komórki (czyli napięcia komórkowego), przechowanie substancji wydzielniczych, metabolitów oraz zapasów. Ponadto jest to miejsce składowania produktów toksycznych dla komórki. Wakuole są obecne w komórkach zwierząt, a także roślin, jednak ich funkcje i budowa są inne. U zwierząt komórki zawierają wiele niedużych wakuol w komórkach, a z kolei rośliny 1 lub więcej większych. Pochodzenie wakuol w komórce może być różne - najczęściej są one produkowane z retikulum endoplazmatycznego bądź aparatu Golgiego. U roślin duże wakuole mogą się dzielić i tworzyć mniejsze. Wakuole, tak jak ściany komórkowe nie są żywe. W skład wakuol wchodzi sok komórkowy, a ponadto woda, sole mineralne, węglowodany, aminokwasy oraz takie barwniki jak: flawony czy antocyjany - w komórkach kwiatów, garbniki, alkaloidy (źródło gorzkiego smaku). Wakuolę otacza pojedyncza błonka - tzw. tonoplast.
Specyficzną strukturą komórkową występującą tylko u roślin są plastydy. Otoczone są one podwójną błoną lipidowo-białkową. Ich główną rolą jest udział w procesach metabolicznych. Plastydy możemy zróżnicować na barwne: chromoplasty (posiadają barwniki dające kolor pomarańczowo-czerwony oraz żółty - karotenoidy oraz ksantofile, np. w owocach pomidorów czy marchewki) i chloroplasty (z zielonymi barwnikami - chlorofilami, np. w liściach) oraz bezbarwne plastydy zwane leukoplastami.
Komórki zwierząt zawierają ponadto takie struktury, jak: centriole - u roślin występują rzadko. W ich skład wchodzą mikrotubule, które w zespołach tworzą specyficzne cylindry. Ich głównym zadaniem jest tworzenie wici oraz rzęsek, a także determinacja położenia wrzeciona w czasie podziału komórkowego. Na około centriol tworzy się wtedy centrosfera (o kształcie kuli), od której odchodzą promieniami włókienka. Jest to tzw. centrosom.
W komórkach u zwierząt i roślin występuje kolejna struktura zwana - retikulum endoplazmatycznym. W skład retikulum wchodzą kanaliki, pęcherzyki bądź cysterny ułożone w stosy. Ich rolą jest transportowanie wewnątrz komórki różnorodnych związków. Ponadto syntetyzują białka (przy pomocy rybosomów przyczepionych do szorstkiego retikulum endoplazmatycznego), izolują przeciwstawne procesy metabolizmu zachodzące w różnych miejscach w komórce oraz biorą udział w procesach z wykorzystaniem węglowodanów, tłuszczy - gładkie retikulum. Bronią także komórkę przed toksycznymi substancjami, np. lekami.
Podobnie jak retikulum, również aparat Golgiego występuje w komórkach roślin, jak i zwierząt. Jest on zbudowany ze specyficznych struktur błonowych. Od nich odczepiają się małe pęcherze zawierające produkty komórkowe. Aparat Golgiego znajduje się zazwyczaj niedaleko jądra komórkowego. Jego rolą jest m.in.: gromadzenie substancji białkowym zanim zostaną one wydzielone do wnętrza komórki. U zwierząt w aparatach Golgiego dochodzi do kondensacji produktów pochodzących z syntez cząstek białek i cukrów (z retikulum endoplazmatycznego). Z kolei u roślin aparat Golgiego bierze udział w wytwarzaniu pewnych cukrów - na przykład celulozy (składnik ściany komórkowej). Aparat ten generalnie utrzymuje stały kontakt z takimi strukturami komórkowymi, jak: lizosomy, retikulum endoplazmatyczne czy plazmalemma.
Lizosomy są kolejnymi strukturami, które można spotkać w obu typach komórek. Mają one postać pęcherzyków. Powstają one w aparatach Golgiego. Otacza je tylko jedna błona. Ich wnętrze wypełniają enzymy hydrolityczne, które są aktywne jedynie w kwaśnym otoczeniu. Lizosomy występujące w komórkach roślin nazywane są sferosomami, gdyż cechują je inne własności biochemiczne.
Jak się przekonaliśmy, komórki roślin i zwierząt mają różny skład oraz funkcje - tak samo, jak różne są ich środowiska życia.
Podstawą teorii Lwoffa jest stwierdzenie, że wszystkie organizmy eukariotyczne posiadają takie podstawowe organella komórkowe jak: jądro komórkowe, mitochondria, wodniczki. Tak samo się ma sprawa funkcji - wszelkie procesy utrzymujące komórkę przy życiu oraz podstawy przemiany materii są identyczne. Dlatego też Lwoff ujął to w następujący sposób: każda komórka składa się z takich samych makromolekuł, w których skład wchodzą też takie same jednostki.
