Det er to hovedtyper celler: De eukaryote cellene som grunnleggende bestanddel i alger, planter (planteanatomi), sopp og dyr (dyreceller) og de prokaryote cellene i bakterier og arkebakterier. Bakteriene deler seg ved todeling (binær fisjon). Hos eukaryotene dannes nye celler via celledeling (mitose, eller reduksjonsdeling (meiose)), og cellene gjennomgår en cellesyklus. I kreftceller virker ikke en eller flere av kontrollpunktene i cellesyklus. Virus er ikke liv, men er parasitter som lever i og av celler . Virus som lever i bakterier kalles bakteriofager. Cellene kommuniserer med hverandre via signalsystemer. Cellene på Jorden har en ca. 3 milliarder år gammel utviklings- og evolusjonhistorie gjennom geologiske tidsperioder, en nesten utfattelig lang tid. Det er en kontinuerlig rekke fra de første cellene på Jorden til dagens celler. Jorden er ca. 4.5 milliarder år gammel, og Universet ca. 14 milliarder år.
Et voksent menneske består av ca. 1013 celler fordelt på ca. 220 forskjellige typer celler, i tillegg kommer ca. 1013 celler i mikrobiom.
Eukaryote cellers bestanddeler
Eukaryote celler inneholder organeller i motsetning til prokaryotene. Organellene er omgitt av cytosol og danner tilsammen et cytoplasma. Omkring cellene og celleorganellene er det membraner, med forskjellig membranpermeabilitet. I cytoplasma er det cytoplasmastrømning , glykolyse og proteinsyntese. Mitokondrier og kloroplaster er celleorganeller dannet ved endosymbiose. Cellene varierer i hva de inneholder. For eksempel røde blodceller i menneskeblod har ikke cellekjerne. Silrørselementer i ledningsvevet i planter har mistet store deler av celleinnholdet. Noen typer celler i dyr dør under utviklingen (apoptose), eller celler dør under utvikling og vekst av planter (programmert kontrollert celledød).
Cellekjernen
Cellekjernen inneholder kromosomene med DNA og histoner som inneholder all lagret genetisk informasjon om oppbygningen av celler, cellevev, organer og organismen. I DNA-replikasjon oversettes DNA til DNA, og i transkripsjon oversettes DNA til budbringer-RNA (mRNA) som blir fraktet ut i cytoplasma gjennom kjerneporekomplekset.
Mitokondrier
Mitokondrier er celleorganeller med eget genom og som spiller en fundamental rolle i omsetning av energi i cellene (cellerespirasjon) og inneholder sitronsyresyklus. I elektrontransportkjeden blir det oksidativ fosforylering laget energimolekylet ATP.
Golgiapparat
Golgiapparatet deltar sammen med endoplasmatisk retikulum i transportprosesser i cellene via vesikler og endosomer.
Endoplasmatisk retikulum
Endoplasmatisk retikulum er et nettverk av membraner og vesikler i cellene, deltar blant annet i proteinsyntese på ribosomer, og samvirker med Golgiapparatet
Peroksysomer
Peroksysomer deltar i oksiative prosesser hvor det dannes hydrogenperoksid (H2O2), som blir nedbrutt av enzymet katalase. Peroksysomene deltar i katabolisme av fettsyrer (beta-oksiasjon, alfa-oksidasjon). spirende fettfrø er det en spesiell type peroksysomer kalt glyoksysomer som deltar i glyoksylatsyklus. I mesofyllceller i blad er det peroksysomer som deltar i fotorespirasjon. Hos dyr deltar peroksysomer i omsetning av gallesyrer i lever, biosyntese av fosfolipider, og i pentosefosfatveien (enzymene glukose-6-fosfat dehydrogenase og 6-fosfoglukonat dehydrogenase.
Vakuoler
Vakuoler er saftfylte rom i cytoplasma omgitt av en membran. Ferdigutviklete planteceller har ofte store vakuoler omgitt av en vakuolemembran (tonoplast). Noen vakuoler eler vesikler deltar i autofagi.
Kloroplaster
Kloroplaster med eget kloroplastgenom er en type plastider som deltar i fotosyntese hos fytoplankton, alger og planter. Det er flere forskjellige typer plastider som har forskjellige funksjoner. Hos fotosyntetiserende bakterier (prokaryoter) som anoksiske grønne svovelbakterier og purpursvovelbakterier , samt oksiske blågrønnbakterier skjer fotosyntesen i membransystemer i cellen.
Cellenes molekyler
Cellene inneholder tusenvis av forskjellige små organiske molekyler, makromolekyler og makronæringsstoffer og mikronæringsstoffer, hvor mange cellegrupper har spesielle funksjoner og reaksjonsveier. Hydrofile molekyler er løst i eller i kontakt med en vannfase, mens hydrofobe molekyler er innleiret i membraner. Noen molekyler har både hydrofile og hydrofobe deler.
Aminosyrer, peptider og proteiner
Aminosyrer er byggeenheten for proteiner og peptider. Dessuten er det flere ikke-proteinaminosyrer. Proteiner har en rekke funksjoner i cellene (strukturproteiner, transportproteiner, proteoglykaner, membranproteiner) og virker også som enzymer i enzymkatalyserte reaksjoner.
Mineraler
Kationer og anioner av grunnstoffer som virker som mineralnæring.og deltar i elektrolyttbalanse og membranpotensialet i cellene. Elektrolyttbalansen opprettholder et tilpasset osmotisk trykk og vann kan fraktes gjennom vannkanaler avhengig av vannpotensialet. Mineralene inngår som strukturelle elementer i organiske molekyler, virker som kofaktor i enzymer, deltar i energiomsetningen og transport av elektroner, samt blir fraktet gjennom membraner som ioner via ionekanaler, og ionepumper. Planter og dyr har forskjellig krav til mengder og type mineralnæring, men mange har felles funksjoner i alt levende liv slik som nitrogen, fosfor, svovel, jern, zink, magnesium Planter inneholder lite natrium, mens dyr har større behov for natrium i nerveceller og muskelceller. Planter behøver kalsium som signalstoff, mens pattedyr har større behov for kalsium og fosfat i skjelettet. Planter bruker ikke jodid, mens hos mennesker deltar jodid i regulering av metabolismen via skjoldbruskkjertelen. Mennesket trenger litt fluorid til fluoroapatitt i tennene som bekskyttelse mot karies, men planter har ikke slikt behov. Mennesker trenger litt selen, men det gjør ikke planter, og som mange mikronæringsstoffer virker de giftig i større konsentrasjoner.
Karbohydrater
Planter lagrer stivelse som opplagsnæring i plastider, og dyr lagrer glykogen i muskler og lever. Både stivelse og glykogen er polymerer og makromolekler satt sammen av lange kjeder med monosakkaridet glukose bundet sammen i alfa-1,4-bindinger. Glykogen strukturelt likt amylopektin. Karbohydrater finnes også som monosakkarider, disakkarider og oligosakkarider.
Nukleinsyrer
Nukleinersyrer inngår i makromolekyler som DNA og RNA, men også i energimetabolisme som ATP, og som signalstoff (GTP, syklisk AMP (cAMP) , syklisk ADP-ribose, og syklisk GMP (cGMP)
Fett og fettsyrer
Fett bestående av glycerol med mettede eller umettede fettsyrer finnes lagret i fettlegemer (oleosomer), eller i membraner blant annet som fosfolipider. Deler av fettmolekylet laget via lipase og fosfolipase deltar i signalmolekyler i cellene.
Vitaminer
Vitaminer (A, B-, C-, D-, E-, K-vitaminer, og folater) deltar som kofaktorer i enzymkatalyserte reaksjoner. Dessuten deltar i fler utviklingsprosesser. Vitamin C og vitamin E deltar i antioksidantforsvaret.
Hormoner
Hormoner er små organiske molekyler som deltar i regulering av vekst og utvikling. Plantene inneholder plantehormoner og dyr har hormoner som deltar i endokrinologien.
Pluss tusenvis av andre organiske molekyler
I tillegg til de få nevnte inneholder alt levende tusenvis av forskjellge organiske molekyler (organisk kjemi og biokjemi) som deltar i primærmetabolismen , mye felles for alt levende; organiske syrer, alkoholer, estere, etere. Mange av dem som inngår i sekundærmetabolisme og er artsspesifikke. Alle har spesielle funksjoner i et orkestrert molekylært samvirke. Mange av stoffene deltar i forsvars- og immunsystemet i organismene.
Alle heterotrofe organismer har celler som omsetter og bruker organiske molekyler som mat laget fra primærprodusentene til å skaffe seg energi og som grunnleggende bestanddeler for å bygge opp cellene. Det foregår en kontinuerlig oppbygging og nedbygging av celler og celleinnhold.