Podstawową, funkcjonalną jednostką w świecie istot żywych jest komórka. Ze względu na budowę komórki, systematycy podzieli organizmy na bezjądrowe (Prokaryota) i Jądrowe (Eukaryota). Pierwsze z nich nie posiadają jądra komórkowego oddzielonego od cytoplazmy za pomocą podwójnej błony jądrowej, tzw. otoczki jądrowej. Miejsce, w którym położone jest DNA nazywa się nukleoidem, a materiał genetyczny w postaci kulistej cząsteczki DNA to genofor. Eukaryota posiadają wydzielone jądro.
To organizmów bezjądrowych zalicza się bakterie i sinice. Do organizmów jądrowych zalicza się komórki grzybów, roślin i zwierząt.
Komórka eukariotyczna jest komórką duża, widoczną w mikroskopie świetlnym. Komórki prokariotyczne są drobne, rząd wielkości wynosi 0,2-0,5 nm. Poznano je dopiero po wynalezieniu mikroskopu elektronowego.
Eukariotyczna komórka roślinna zbudowana jest z protoplastu. Jest to cytoplazma, w której umieszczone są organelle komórkowe. Protoplast otoczony jest błona komórkową nazywaną plazmalemmą. W protoplaście znajduje się system błon nazywanych cytomembranami. Oddzielają one od cytoplazmy organelle posiadające podwójną błonę białkowo- lipidowa, czyli: jądro, mitochondria i plastydy.
Jądro komórkowe jest to organelle, która zawiaduje wszystkimi procesami jakie zachodzą na poziomie komórkowym. Zbudowane jest z kwasów nukleinowych: DNA i RNA. Zbudowane jest z nukleoplazmy otoczonej podwójną błoną białkowo- lipidową. Jest to otoczka jądrowa, w której znajdują się pory. Dzięki nim jądro ma kontakt z cytoplazmą. Nukleoplazma to chromatyna, sok jądrowy i jąderko.
Oprócz jądra podwójną błoną białkowo- lipidową otoczone są plastydy, występujące tylko w komórce roślinnej i mitochondria występujące w komórce roślinnej i zwierzęcej.
Plastydy są to organelle zawierające barwniki( chromoplasty i chloroplasty) i nie zawierające barwników leukoplasty. Chloroplasty zawierają wewnętrzny system błon. Są to tylakoidy gran i tylakoidy stromy. Zawierają zielony barwnik asymilacyjny- chlorofil. Absorbuje on fotony światła, dzięki czemu przechodzi na wyższy stan wzbudzenia. Jest to faza jasna fotosyntezy. W stromie przeprowadzana jest faza ciemna fotosyntezy. Chromoplasty zawierają karotenoidy, natomiast leukoplasty magazynują substancje zapasowe: głównie skrobię. Plastydy zawierają własne DNA i RNA.
Mitochondria występują we wszystkich typach komórek eukariotycznych. Są organellami wysoce wyspecjalizowane. Zachodzą w nich procesy oddechowe. Są to centra energetyczne. Energia magazynowana jest w ATP. Mitochondria zbudowane są z dwóch błon. Zewnętrzna jest gładka, łatwo przepuszczalna, wewnętrzna błona jest trudno przepuszczalna, pofałdowana. Tworzy grzebienie mitochondrialna. Tym samym zwiększa funkcjonalną powierzchnię mitochondrialną. Oprócz grzebieni w mitochondrium znajduje się matrix mitochondrialna. Zawierają własny mitochondrialny DNA
W komórce eukariotycznej oprócz organelli o podwójnej błonie komórkowej występują organelle otoczone pojedynczą błona komórkową. Należą do nich: ER(reticulum endoplazmatyczne) AG(aparat Golgiego), lizosomy, sferosomy, peroksysomy, gloksysomy, wakuole. Biorą one udział w transporcie wewnątrzkomórkowym, trawieniu, wydzielaniu, wydalaniu, magazynowaniu, syntezie związków chem.,
W komórce prokariotycznej nie ma jądra komórkowego, czyli materiał genetyczny nie jest oddzielony od cytoplazmy. Cząsteczka DNA ma kształt kolisty. Nazywana jest genoforem, a miejsce, w którym jest położona nukleoidem. W komórce prokariotycznej oprócz dużej kolistej cząsteczki DNA występują też małe koliste cząsteczki, które niosą ze sobą informację o typie płciowym, odporności na działanie metali ciężkich, oporności na antybiotyki i zdolności katabolizmu różnych specyficznych substancji.
U Prokariotów wewnątrzkomórkowy system błon jest rozwinięty bardzo słabo. U większości organizmów bezjądrowych jedyną błoną komórkową jest błona otaczająca komórkę, plazmalemma. Tworzy ona na powierzchni komórki uwypuklenia zwane fimbriami. Są to wyrostki, które prawdopodobnie biorą udział w procesach płciowych. Procesem płciowym, który zachodzi w komórce bakteryjnej jest koniugacja. Organizmy te nie posiadają plastydów, mitochondriów, ER, wakuoli, AG oraz sferosomów.
Strukturami, które posiadają podobne funkcje jak mitochondria są u bakterii mezosomy.
Część bakterii i sinice przeprowadzają fotosyntezę. Barwniki asymilacyjne znajdują się w tylakoidach cytoplazmy.
Funkcje ochronne w komórce bakteryjnej pełni otoczka śluzowa.
W obu typach komórek występują rybosomy. Są to struktury, w których następuje biosynteza białek. Rybosomy zbudowane są z dwóch podjednostek: małej i dużej. W komórkach prokariotycznych znajdują się rybosomy 70S(30S i 50S). W cytoplazmie komórek eukariotycznych są rybosomy 80S(40S i 60S), w mitochondriach i plastydach występują rybosomy podobne do rybosomów prokariotycznych.
Komórki roślinne oprócz błony komórkowej posiadają ścianę komórkową. Spośród tych komórek tylko komórki płciowe, pływki, komórki ameboidalne nie posiadają ściany komórkowej. Otacza ona komórkę, nadaje jej kształt i chroni ja przed czynnikami zewnętrznymi. Głównym składnikiem budulcowym ściany komórkowej jest celuloza. Cytoplazma komórek łączy się miedzy sobą dzięki plazmodesmom, które przechodzą przez ścianę komórkową.
Komórki mogą przyjmować różny kształt w zależności od tego do jakich organizmów należą i jakie układy budują. Jednokomórkowe organizmy mają zazwyczaj kształt kulisty. U wielojądrowych glonów komórki są nitkowate. Roślinne tkanki miękiszowe maja kształt wielościenny, tkanki przewodzące mają kształt podłużny, a inne włóknisty.
Bakterie również są zróżnicowane, chociaż nieznacznie. Niektóre posiadają kształt kulisty. Są to ziarniaki. Mogą występować pojedynczo lub w grupach, np. dwoinki, paciorkowce, pakietowce, gronkowce. Inne to laseczki albo pałeczki. Wśród nich znanymi patogenami są pałeczka okrężnicy, laseczka tężca, pałeczka Salmonelli. Bakteriami o kształcie spiralnym są krętki, śrubowce i przecinkowce. Zalicza się do nich krętka bladego (kiła), przecinkowiec cholery.
Rozmiary komórek mogą być przeróżne od bardzo malutkich do dużych widzianych gołym okiem. Komórki bakteryjne nie przekraczają często 1 mikrometra. Jednokomórkowy, wielojądrowy glon Acetabularia osiąga wielkość do 60 mm, czyli 6 cm! Włókna pokrzywy mogą mieć długość 75 mm.
Budowę najmniejszych komórek można było poznać dopiero po wynalezieniu złożonych mikroskopów elektronowych czy skaningowych. W mikroskopie świetlnym nie można zobaczyć tych najmniejszych. W zwykłym mikroskopie najprościej zaobserwować można ścianę komórkową. Pozostałe elementy zauważa się dopiero po odpowiednim wybarwieniu i utrwaleniu komórki.
Dzisiejszy rozwój nauki pozwala na przeżyciowe barwienie komórek. Stasuje się również oświetlenie dwufazowe, ciemne pole, fluorescencję. Można również jako znaczniki wykorzystywać niektóre pierwiastki.
W ten sposób poznano dokładną strukturę komórek oraz poznaje się procesy zachodzące w nich.