Клетка
Всички организми са изградени от клетки
Някои организми се състоят от единични клетки, прекалено малки по размер за да бъдат видени с невъоръжено око, докато други са изградени от милиарди клетки. Ние не можем да си представим организъм, който да не е клетъчен по природа.
Клетката е структурна и функционална единица на всички организми и в нея протичат всички жизнени процеси.
Клетъчна теория
Основна характеристика на клетките е техният микроскопичен размер. С малки изключения типичната еукариотна клетка е с диаметър 10-100μm. Поради малкият им размер те са били открити едва след изобретяване на микроскопа в средата на 17-ти век. През 1665 година Роберт Хук, английски математик, физик и архитект, първи наблюдава и описва “мехурчета” и “празнини” в прерези на коркова тъкан и ги нарича “клетки”. Постепенно с усъвършенстването на микроскопа са открити ядрото, цитоплазмата, хлоропластите. Изяснява се, че организмовият свят е представен от едноклетъчни и многоклетъчни организми. Широкото разпространение на едноклетъчните организми затвърждава представата, че клетката е не само самостоятелна структурна, но и самостоятелна физиологична единица. Създават се предпоставки за формирането на обща научнообоснована теория за строежа на живите организми – клетъчната теория. Нейни създатели са Матиас Шлайден (ботаник) и Теодор Шван (зоолог) през 1838/1839 година.
Клетъчната теория в съвременната си форма включва следните три основни принципа:
1. Всички организми са съставени от една или много клетки.
2. Клетките са най-малката жива структурна и физиологична единица и всички процеси на метаболизма и наследствеността протичат в тях.
3. Клетките възникват само чрез делене на вече съществуващи клетки. Макар че живота вероятно е възникнал спонтанно, в днешно време биолозите не наблюдават възникването на нови клетки.
Клетката е оградена с мембрана единица, която съдържа ДНК и цитоплазма
Когато се сравняват различни сложно устроени организми, на клетъчно ниво те се оказват забележително сходни. Например, макар че в човешкото тяло има над 100 различни типа клетки, те всички имат сходни черти и много от характеристиките им даже са сходни с тези на растенията.Независимо, че строежа на клетките при различните организми варира, всички клетки притежават следните три основни структури:
- Плазмена мембрана
- Ядро или нуклеоид и
- Цитоплазма
Плазмената мембрана обгражда клетката
Плазмената мембрана обгръща клетката и изолира съдържанието й от външната среда. Тя представлява двоен фосфолипиден слой с дебелина от 5 до 10 nm, в който са разпръснати белтъчни молекули.
В напречен пререз, на електронен микроскоп плазмената мембрана се наблюдава, като две тъмни линии, разделени от по-светла зона. Тази картина се получава, поради специфичния начин на подреждане на фосфолипидните молекули – “опашка-към-опашка” и формиране на хидрофилни и хидрофобни зони в мембраната.
Протеините са вградени във фосфолипидния слой и в най-висока степен са отговорни за способността ѝ да взаимодейства с околната среда.
→ Транспортните протеини помагат на молекулите и йоните да се движат през плазмената мембрана навътре или навън от клетката.
→ Рецепторните протеини предизвикват промени в клетката, когато влязат в контакт с определени молекули, например хормони.
→ Маркерите идентифицират какъв тип е клетката, което е изключително важно при многоклетъчните организми, чиито клетки трябва да са способни да се разпознават, доколкото формират тъкани.
В централната част на клетката е разположен генетичният материал
Всяка клетка съдържа поне една ДНК молекула, носеща наследствената информация.
При прокариотите (бактериите), повечето от генетичният материал се намира в единствена циклична ДНК молекула, разположена в централната част на клетката. ДНК молекулата с прилежащата до нея цитоплазма се нарича нуклеоид. Tази зона не е отделена от останалата част на клетката с мембрана.
При еукариотите ДНК е разположена в ядро, отделено от останалата част на клетката с две мембрани. Всяка ДНК молекула е свързана и пакетирана с протеини, които подпомагат дейността й. В различни периоди от жизнения цикъл на клетката тези протеини обуславят ДНК молекулата да бъде по-слабо спирализирана (като хроматинови нишки) или по-силно спирализирана (като хромозоми с различна форма). 
Както при прокариотите, така и при еукариотите, ДНК съдържа гените, които кодират синтеза на протеини в клетката и носят наследствената информация.
Цитоплазмата изпълва останалата част на клетката
Полутечен матрикс, наречен цитоплазма изпълва вътрешността на клетката (без ядрото/нуклеоида лежащо в нея). Цитоплазмата съдържа химичното богатство на клетката: захари, аминокиселини, протеини, мазнини, които клетката използва за да извършва ежедневната си дейност.
При еукариотните клетки, цитоплазмата притежава специализирани, ограничени с мембрани компартменти, наречени органели.