سلول واحد سازندهي همهي جانداران است. بدن انسان حدود 50 ميليون ميليون سلول دارد. هر روز سلولهاي مردهي پوست از سطح آن جدا ميشوند و سلولهاي تازهاي جاي آنها را ميگيرند، گلبولهاي قرمز تازه جاي گلبولهاي فرسوده و در حال مرگ را ميگيرند. سلولهاي جديد نيز پوشش دروني دستگاه گوارش را نوسازي ميكنند. همهي كارهايي كه جاندران انجام ميدهند در نتيجهي واكنشهايي شيميايي است كه درون سلولها انجام ميشود. نظريهي سلولي نظريهي سلولي پس از ساختن نخستين ميكروسكوپها پيشنهاد شد. اين نظريه سه اصل دارد: § سلول كوچكترين واحد زنده است كه ميتواند به طور مستقل فعاليت كند. § سلول واحد پايهاي همهي جانداران است؛ همهي جانداران از يك يا شمار بسياري سلول ساخته شدهاند. § هر سلول با تقسيم سلولي از سلول ديگري پديد ميآيد؛ سلول خود به خود نميتواند پديد آيد. براي هر قانوني يك يا چند استثنا وجود دارد. در مورد نظريه سلولي، ويروسها استثنا هستند. سلولها ساختار و سازمانبندي سلولي ندارند و اين كه آيا به راستي موجود زنده هستند، جاي بحث دارد. سلولها و جاندران جانداران را ميتوان برپايهي سازمانبندي دروني سلولهايشان ردهبندي كرد. همهي جانداران، پرو كاريوت يا يوكاريوت هستند. سلولهاي پروكاريوتي از سلولهاي يوكاريوتي سادهتر هستند، هستهاي كه با غشايي از ديگر بخشهاي سلول جدا شده باشد، ندارند و سازمانبندي دروني پيچيدهاي، شبيه سلولهاي يوكاريوت ندارند. باكتريها پروكاريوت هستند. سلولهاي يوكاريوتي بزرگترند و سازمانبندي دروني پيچيدهاي دارند. تفاوتهاي اصلي پروكاريوتها و يوكاريوتها در جدول آمده است. تفاوتهاي پروكاريوتها و يوكاريوتها | پروكاريوتها يوكاريوتها | جاندارن | باكتريها | گياهان، جانوران، آغازيان، قارچها | قطر سلول | 1/0 تا 10 ميكرومتر | 10 تا 100 ميكرومتر | جايگاه مادهي ژنتيك | در سيتوپلاسم | DNA درون هسته | سازمانبندي ماده ژنتيك | DNA حلقوي؛ بدون پروتئينهاي هيستون؛ در تقسيم سلولي فشرده نميشود | DNA خطي، متصل به پروتئينهاي هيستون؛ پيش از تقسيم سلولي به صورت كروموزومهاي فشرده درميآيد | سازمان دروني | چند اندامك | اندامكها گوناگون با شبكهي غشايي پيچيده | ديوارهي سلولي | هميشه وجود دارد | در گياهان، قارچها و برخي آغازيان وجود دارد؛ در سلولهاي جانوري هرگز وجود ندارد | تاژك | تاژك سادهاي دارند | مژكهاي ويژهاي كه از ريزلولههاي پروتئيني با آرايش ويژه 2+9 ساخته شدهاند |
پروكاريوتها نخستين جانداري كه چند ميليون سال پيش روي زمين پديد آمد، يك پروكاريوت بود. اين واژه به معني «پيش از هسته» است زيرا مادهي ژنتيكي اين جاندارن (DNA) را غشايي دربرنگرفته است و بنابراين هستهي حقيقي ندارند. از اين رو، پروكاريوتها را به عنوان جانداران پيش از يوكاريوتها در نظر ميگيرند، اما آنها در چند مورد موفقيتهاي بيشتري به دست آوردهاند. آنها بسيار بيشتر از يوكاريوتها (حدود دو برابر) روي زمين زندگي كردهاند، شمارشان از يوكاريوتها بسيار بيشتر است (روي پوست شما بيش از جمعيت انسانهاي روي زمين، باكتري وجود دارد) و آنها جاهاي بسيار گوناگوني را پر كردهاند. براي مثال، برخي باكتريها مي توانند در جريانهاي آتشفشاني در دماي بالاتر از 90 درجه سلسيوس زندگي كنند. بيشتر باكتريها سلولهاي كروي يا ميلهاي شكل هستند كه چند ميكرومتر طول دارند. ديوارهي سلولي محكم آنها از پپتيدوگليكان ساخته شده است، ماده اي كه ويژهي باكتريها است. زير ديوارهي سلولي، غشاي سطحي سلول جاي دارد كه ساختمان آن به ساختمان غشاي سلولهاي يوكاريوتي بسيار شبيه است. اين غشا محتويات سلول را به طور كامل دربرميگيرد. برخي از گونههاي باكتريها، كپسول نيز دارند. كپسول پوشش چسبناكي در بيرون ديوارهي سلولي است كه از مرگ باكتريها، تجزيه شدن آنها در اثر آنزيمهاي گوارشي يا حمله دستگاه ايمني ميزبان جلوگيري ميكند. غشاي سطحي سلول باكتريايي بخشي را به نام سيتوپلاسم در برميگيرد كه داراي DNA ، RNA ، پروتئين و مولكولهاي كوچك است. باكتريها در بخشي از سيتوپلاسم به نام «هستهسا» (نوكلوييد) يك مولكول DNA حلقوي دارند. چند حلقه كوچكتر از DNA به نام پلاسميد در سيتوپلاسم پراكندهاند. پلاسميدها در زيستشناسي اهميت بسيار دارند زيرا آنها اغلب دراي ژنهايي مقاومت به پادزيها هستند و ميتوان از آنها در مهندسي ژنتيك براي جابهجايي ژن ميان سلولها به كار برد. باكتريها با گوارش برون سلولي تغذيه ميكنند. آنها به پيرامونشان آنزيم ترشح ميكنند و فراوردههاي محلول را جذب ميكنند. به طور معمول، دانههاي گليكوژن و قطرههاي ليپيد در سيتوپلاسم باكتريها وجود دارد و اندوختهي محدود اين مولكولهاي درشت به شمار ميآيد. باكتريها ميتوانند آنزيمهاي گوناگوني را بسازند و برخي از گونههاي آنها ميتوانند نفت و پلاستيك را گوارش دهند. پروتئينها روي ريبوزومهاي پروكاريوتي ساخته ميشوند و تنفس سلولي روي چينخوردگيهاي غشاي سلول (مزوزومها) انجام ميشود. برخي باكتريها توانايي جابهجايي دارند و ميتوانند شنا كنند. آنها رشتههاي نازكي به نام تاژك دارند كه مانند پروانه قايق موتوري ميچرخند و باكتريها را در جهتهاي مختلف به جلو ميرانند. برخي از باكتريها رشتههاي بسيار نازكي به نام پيلوس دارند كه به آنها امكان «ارتباط جنسي» را ميدهد. در اين فرايند كه هميوغي ناميده ميشود، پيلوسهاي دو باكتري به هم ميپيوندند و مجراي نازكي را ميسازند كه از آنجا پلاسميدها از يك سلول به سلول ديگر جابهجا ميشوند. يوكاريوتها همهي گونههاي جانوران، گياهان، قارچها و آغازيان از سلولهاي يوكاريوت ساخته شدهاند. واژهي يوكاريوت به معناي «هستهي حقيقي» است، زيرا DNA سلولهاي يوكاريوتي را غشاي هسته در بر ميگيرد. سلولهاي يوكاريوتي اندامكهاي ديگري نيز دارند كه بخشهاي گوناگون سلول را ميسازند. مواد شيمياي كه در يك فرايند خاص، مانند فتوسنتز يا تنفس سلولي، درگيرند درون بخش ويژهاي جاي گرفتهاند و از بقيه سيتوپلاسم جدا نگه داشته ميشوند. اين سازمانبندي باعث مي شود واكنشهاي شيميايي يك فرايند با سرعت و كارايي چشمگيري رخ دهند و در روند واكنشهاي فرايندهاي ديگر دخالت نكنند. اگر يك سلول جانوري را زير ميكروسكوپ نوري ببينيد، چنانچه به درستي رنگآميزي شده باشد و اندكي نيز خوش شانس باشيد، ميتوانيد هسته، هستك، كروموزمها (اگر سلول در حال تقسيم شدن باشد) و حتي دستگاه گلژي، ميتوكندريها و ذرههاي غذاي اندوخته شده را هم ببينيد. اما اگر ميخواهيد درون سلول را با دقت بيشتر ببينيد، بايد از ميكروسكوپ الكتروني كمك بگيريد. مايعي كه فضاي بين اندامكها را پر ميكند، سيتوزول نام دارد. سيتوزول مخلوط پيچيدهاي از آنزيمها، فراوردههاي گوارشي (مانند آمينواسيدها) و مواد دورريز است. كارهاي اندامكها و ساختارهاي اصلي سلول يوكاريوت | اندامك مكان اندازه نقش | هسته | يكي در هر سلول | 10 ميكرومتر | جايگاه ماده ژنتيك؛ يعني، DNA | هستك | درون هسته | 2-1 ميكرومتر | توليد ريبوزم | ميتوكندري | بيش از 100 عدد در سيتوپلاسم سلول | 10-1 ميكرومتر | تنفس هوازي | شبكهي اندوپلاسمي زبر | در سراسر سيتوپلاسم | شبكه غشايي گسترده | جداسازي و جابهجايي پروتيينهايي كه تازه ساخته شدهاند | شبكه اندوپلاسمي نرم | به صورت تكههايي در سيتوپلاسم | متغير | ساختن برخي ليپيدها و استروييدها | ريبوزوم | آزاد در سيتوپلاسم يا چسبيده به شبكه اندوپلاسمي | 20 نانومتر | جايگاه توليد پروتيين | دستگاه گلژي | آزاد در سيتوپلاسم | متغير | پردازش و توليد برخي مولكولها | ليزوزوم | آزاد در سيتوپلاسم | 100 نانومتر | گوارش مواد ناخواسته | كلروپلاست | سيتوپلاسم برخي سلولهاي گياهي | 10-4 نانومتر | جايگاه فتوسنتز | واكوئل | به طور معمول يك كيسه بزرگ پر از آب در سيتوپلاسم سلول گياهي؛ كوچكتر و به تعداد بيشتر در سلول جانوري | بيش از 90 درصد حجم سلول گياهي | اندوختن نمكها، قندها و رنگيزهها؛ فشار آماسي توليد ميكند | غشاي سطح سلول | سيتوپلاسم همه سلولها را در برميگيرد | 10-7 ميكرومتر | مبادله و جابهجايي مواد به درون و برون سلول | ديوارهي سلولي | سلولهاي گياهي را دربرميگيرد | با ضخامت متغير | فراهم كردن سختي و شكل |
| 
