Все живые существа на Земле, за исключением вирусов, построены из клеток и могут быть одноклеточными или многоклеточными. Клетка — элементарная единица жизни на Земле. Она обладает всеми признаками живого организма: растёт, размножается, обменивается с окружающей средой веществами и энергией, реагирует на внешние раздражители.
Внутреннее полужидкое содержимое клетки получило название цитоплазмы. Цитоплазма клеток растений и животных пронизана сетью мельчайших трубочек, которые выполняют функцию её скелета. В цитоплазме содержится большое количества воды с растворёнными солями и разнообразные органические вещества.
Клеточное ядро -важнейшая часть клетки. Оно есть почти во всех клетках многоклеточных организмов. Клеточное ядро содержит ДНК — вещество наследственности, в котором зашифрованы все свойства клетки. Форма и структура ядер изменяются в зависимости от функционального состояния клеток. Оно чётко реагирует на изменение внешних условий. Ядро может двигаться по клетке пассивно с движением цитоплазмы, однако для него характерно также сомостоятельное движение амебоидного типа.
Ген (род) — структурная и функциональная единица наследственности живых организмов. Ген представляет собой участок ДНК, задающий последовательность определённого полипептида либо функциональной РНК. Гены определяют наследственные признаки организмов, передающиеся от родителей потомству при размножении.
Ядрышко представляет собой плотное округлое тело, взвешенное в ядерном соке. Ядрышки связаны с определёнными участками ДНК ядра. Функция ядрышек — синтез РНК и белков, из которых формируются особые органоиды — рибосомы. Обычно в ядре клетки бывает от одного до семи ядрышек.
Помимо обязательно имеющихся органоидов, в клетке есть образования то появляющиеся, то исчезающие в зависимости от её состояния. Эти образования получили название клеточных включений. Чаще всего клеточные включения находятся в цитоплазме и представляют собой питательные вещества или гранулы веществ, синтезируемых этой клеткой. Это могут быть мелкие капли жира, гранулы крахмала или гликогена, реже — гранулы белка, кристаллы солей.
Ассимиляция и диссимиляция — две стороны единого процесса обмена веществ и энергии, получившего название метаболизма. Реакции биологического синтеза в клетке — ассимиляция. Реакция распада с выделением энергии — диссимиляция. Это два взаимосвязанных процесса.
Когда в клетку путём фагоцитоза или пиноцитоза попадают различные питательные вещества, их необходимо переварить. Чтобы внутриклеточное переваривание стало возможным, фагоцитозный или пиноцитозный пузырёк должен слиться с лизосомой.
В цитоплазме расположены митохондрии — энергетические органоиды клеток. Митохондрии покрыты двумя мембранами: наружная мембрана гладкая, а внутренняя имеет многочисленные складки и выступы — кристы. В мембрану крист встроены ферменты, синтезирующие за счёт энергии питательных веществ, поглощённых клеткой, молекулы АТФ (универсальный источник энергии для всех процессов, происходящих в клетке).
Пластиды — это органоиды растительных клеток. В зависимости от окраски пластиды делятся на лейкопласты, хлоропласты и хромопласты. Лейкопласты бесцветные и находятся обычно в не освещаемых частях растений. Основная функция хлоропластов — фотосинтез. В хромопластах содержатся пигменты красного, оранжевого, фиолетового, желтого цветов. Их особенно много в клетках лепестков цветков и оболочек плодов.
Один из важнейших процессов, происходящих в растительной клетке, лежащий в основе всей жизни на Земле — фотосинтез. Фотосинтез происходит в клетках зелёных растений, в хлоропластах. Процесс фотосинтеза включает в себя две последовательные фазы: световую и темновую.
В световую фазу фотосинтеза запасается энергия, расходуемая в темновую фазу на синтез глюкозы из углекислого газа и воды. В световую фазу фотосинтеза происходит фотолиз воды, в результате чего в атмосферу выделяется кислород.
В процессе реакций этой фазы происходит захват специальным веществом молекул углекислого газа из внешней среды. Путём целого ряда последовательных биохимических превращений из углекислого газа и водорода образуется шестиуглеродный сахар — глюкоза и воспроизводится вещество, способное снова захватывать углекислый газ. В процессе темновой фазы поглощается углекислый газ и синтезируется глюкоза. Реакции темновой фазы обеспечиваются энергией, запасённой во время световой фазы.
Каждой аминокислоте белка в ДНК соответствует последовательность из трёх расположенных друг за другом нуклеотидов — триплет.
Основной способ деления клеток — митоз, состоящий из профазы, метафазы, анафазы и телофазы; промежуток между делениями клетки — интерфаза.