Tất cả các sinh vật sống có thể được sắp xếp thành một trong hai nhóm tùy thuộc vào cấu trúc cơ bản của tế bào: sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn. Prokaryote là những sinh vật được tạo thành từ các tế bào thiếu nhân tế bào hoặc bất kỳ bào quan nào có màng bao bọc. Sinh vật nhân chuẩn là những sinh vật được tạo thành từ các tế bào có nhân liên kết màng chứa vật liệu di truyền cũng như các bào quan liên kết màng.
Tế bào là một thành phần cơ bản trong định nghĩa hiện đại của chúng ta về sự sống và các sinh vật sống. Các tế bào được coi là các khối xây dựng cơ bản của sự sống và được sử dụng trong định nghĩa khó nắm bắt về ý nghĩa của “sự sống”.
Các tế bào giữ cho các quá trình hóa học được ngăn nắp và ngăn cách để các quá trình riêng lẻ của tế bào không can thiệp vào các quá trình khác và tế bào có thể thực hiện công việc trao đổi chất, sinh sản, v.v. thế giới và hóa học bên trong của tế bào. Màng tế bào là một hàng rào có chọn lọc, nghĩa là nó cho phép một số hóa chất đi vào và một số hóa chất khác ra ngoài. Khi làm như vậy, nó duy trì sự cân bằng hóa học cần thiết cho sự sống của tế bào.
Màng tế bào điều chỉnh sự đi qua của các hóa chất trong và ngoài tế bào theo ba cách bao gồm:
- Khuếch tán (xu hướng của các phân tử chất hòa tan giảm thiểu nồng độ và do đó di chuyển từ vùng có nồng độ cao hơn sang vùng có nồng độ thấp hơn cho đến khi nồng độ cân bằng)
- Thẩm thấu (sự di chuyển của dung môi qua một ranh giới chọn lọc để cân bằng nồng độ của chất tan không thể di chuyển qua ranh giới)
- Vận chuyển có chọn lọc (thông qua các kênh màng và bơm màng)
Prokaryote là những sinh vật được tạo thành từ các tế bào thiếu nhân tế bào hoặc bất kỳ bào quan nào có màng bao bọc. Điều này có nghĩa là DNA vật liệu di truyền ở sinh vật nhân sơ không bị ràng buộc trong nhân. Ngoài ra, DNA ở sinh vật nhân sơ ít cấu trúc hơn ở sinh vật nhân chuẩn: ở sinh vật nhân sơ, DNA là một vòng đơn trong khi ở sinh vật nhân chuẩn, DNA được tổ chức thành nhiễm sắc thể. Hầu hết các sinh vật nhân sơ chỉ được tạo thành từ một tế bào duy nhất (đơn bào) nhưng có một số ít được tạo thành từ các tập hợp tế bào (đa bào).
Các nhà khoa học đã chia các sinh vật nhân sơ thành hai nhóm, Vi khuẩn và Archaea. Một số vi khuẩn, bao gồm E Coli, Salmonella và Listeria, được tìm thấy trong thực phẩm và có thể gây bệnh; những vi khuẩn khác thực sự hữu ích cho quá trình tiêu hóa của con người và các chức năng khác. Archaea được phát hiện là một dạng sống độc nhất có khả năng sống vô thời hạn trong các môi trường khắc nghiệt như lỗ thông thủy nhiệt hoặc băng bắc cực.
Một tế bào nhân sơ điển hình có thể chứa các phần sau:
- Thành tế bào: màng bao quanh và bảo vệ tế bào
- Tế bào chất: tất cả vật chất bên trong tế bào trừ nhân
- Flagella và pili: các sợi dựa trên protein được tìm thấy ở bên ngoài một số tế bào nhân sơ
- Nucleoid: một vùng giống như nhân của tế bào nơi lưu giữ vật chất di truyền
- Plasmid: một phân tử DNA nhỏ có thể sinh sản độc lập
Sinh vật nhân chuẩn là những sinh vật được tạo thành từ các tế bào có nhân liên kết màng (chứa DNA ở dạng nhiễm sắc thể) cũng như các bào quan liên kết màng. Sinh vật nhân chuẩn có thể là sinh vật đa bào hoặc đơn bào. Tất cả các động vật là sinh vật nhân chuẩn. Các sinh vật nhân chuẩn khác bao gồm thực vật, nấm và sinh vật nguyên sinh.
Một tế bào nhân chuẩn điển hình được bao quanh bởi màng sinh chất và chứa nhiều cấu trúc và bào quan khác nhau với nhiều chức năng khác nhau. Các ví dụ bao gồm nhiễm sắc thể (cấu trúc của axit nucleic và protein mang thông tin di truyền ở dạng gen) và ty thể (thường được mô tả là “nhà máy điện của tế bào”).