mini|desno|300px|Organizacija tipične eukariotske ćelije. 1. Jedarce. 2. Jedro. 3. Ribosomi. 4. Vezikula. 5. Hrapavi endoplazmatski retikulum. 6. Golđijev aparat. 7. Mikrotubuli. 8. Glatki endoplazmatski retikulum. 9. Mitohondrija. 10. Lizozom. 11. Citoplazma. 12. Mikrotijela. 13. Centriole Ćelije su osnovne organizaciono-funkcionalne jedinice svih živih bića, tj. gradivne jedinice tkiva, organa i organskih sistema. Ćelije su složene i raznolike, specijalizovane za posebne oblike opstanka. Prema složenosti organizacije i funkcije, ćelije mogu biti prokariotske i eukariotske. Prokariotske ćelije u svom sastavu nemaju jedro, dok eukariotske imaju. Nauka koja se bavi izučavanjem ćelija naziva se citologija (=biologija ćelije).
Prokarioti mini|desno|300px|Ćelija eukariota (lijevo) i prokariota (desno). Prokarioti su mali jednoćelijski organizmi, obično manji od 1 mikrometra. Jednostavnije su strukturne organizacije, jer nemaju jedro niti ćelijske organele. Nasljedne upute se nalaze unutar citoplazme u okrugloj strukturi gdje nedostaju mnogi hemijski sastojci, koji sadrže hromosomi eukariotskih ćelija – radi se zapravo samo o jednoj kružnoj molekuli DNK.
Postoje tri glavne skupine prokariota: bakterije, mikroplazme i modrozelene alge.
Eukarioti mini|800px|Poređenje biljne i životinjske ćelije. Ćelije eukariota mogu biti samostalni jednoćelijski organizmi (ameba, papučica, modrozelene alge,alge, npr.) ili tvore tkiva i sisteme organa, te čine višećelijski organizam. Eukariotska ćelija ima jedro u kojoj se nalazi DNK upakirana u hromosome i citoplazmu. Citoplazma sadrži različite organele: mitohondrije, ribozome, endoplazmatski retikulum, Golđijev aparat, lizosome, a okružena je ćelijskom membranom.
Eukariotske ćelije možemo podijeliti na biljne ćelije obavijene ćelijskom membranom i sa hloroplastima gdje se odvija fotosinteza, te životinjske ćelije sa centriolama koje omogućuju kretanje i stvaranje diobenog vretena. U višećelijskom organizmu skupine ćelija su specijalizovane za obavljanje određenih funkcija (izlučivanje, upijanje, potpore, kontrakcije, provođenje impulsa), dok je u jednoćelijskom organizmu samo jedna ćelija prilagođena izvršavanju svih potrebnih funkcija.
Građa ćelije +Osobine eukariotskih i prokariotskih ćelijaProkariotiEukariotiProsječni organizmibakterijeprotisti, gljive, biljke, životinjeProsječni promjer~ 1-10 µm~ 10-100 µm (osim manjih spermija)Vrsta jedranukoleoidna regija, nema jedropravo jedro sa dvostrukom membranomDNKkružnalinearne molekule (hromosomi) s histonimaSinteza RNK i proteinaodvija se u citoplazmisinteza RNK u jedrusinteza proteina u citoplazmiRibozomi50S+30S60S+40SCitoplazmaslabo strukturiranajako strukturirana endomembranama i citoskeletomPokretanjebičevi (flagelin)bičevi i trepetljike (tubulin)Mitohondrijanemajedan i više (iznimno nema)Hloroplastinemaalge i biljkeOrganizacijajedna ćelijajedna ćelija, kolonije, višećelijski organizmi s podjelom radadioba ćelijesvojna dioba (obična dioba)mitoza mejoza
+Usporedba građe životinjskih i biljnih ćelijaProsječna životinjska ćelijaProsječna biljna ćelijaOrganele Jedro Jedarce (unutar jedra) Hrapavi endoplazmatski retikulum (ER) Glatki endoplazmatski retikulum Ribozomi Citoskelet Golđijev aparat Citoplazma Mitohondrije Vezikule Lizozomi Centrozomi Centriole Vakuole Jedro Jedarce (unutar jedra) Hrapavi endoplazmatski retikulum (ER) Glatki endoplazmatski retikulum Ribozomi Citoskelet Golđijev aparat (diktiozomi) Citoplazma Mitohondrije Vezikule Hloroplast i drugi plastidi Srednja vakuola Tonoplasti Peroksizomi Vakuole GlioksizomiOstale strukture Plazmatska membrana Bičevi Treplje Plazmatska membrana Bičevi (samo kod gameta) Ćelijski zid Plazmodezma
Citoplazma i njene organele Organizovane "citoplazmatske difererencijacije" ćelijske strukture (razni organoidi i jedro) nalaze se u osnovnoj citoplazmatskoj masi, koja se često naziva hijaloplazma ili matriks. Među organizovanim ćelijskim strukturama veliki značaj imaju različiti ćelijski organoidi (organele), koji predstavljaju posebne ćelijske strukture. Odlikuju se određenom morfologijom, ultrastrukturom, hemijskim sastavom i imaju posebne funkcije u životu ćelije. Ćelijske organele se ponekad dijele na opće i specijalne. Prva grupa obuhvata one koje se nalaze u svim ili gotovo svim ćelijama, dok se druga grupa javlja samo u nekim specijaliziranim ćelijama.Campbell N. A. (1996): Biology. The Benjamin/Cummings Publishing Comp., Inc., Menlo Parc (CA), USA, .Lawrence E. (1999): Henderson's Dictionary of biological terms. Longman Group Ltd., London, .Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2004): Biologija 1, "Svjetlost", Sarajevo, .
Endoplazmatski retikulum (unutarplazmatska mreža) predstavlja poseban sistem dvostrukih membrana u citoplazmi. Njegova organizacija je veoma različita, što je u vezi sa funkcionalnim osobenostima ćelija. Pod elektronskim mikroskopom endoplazmatska mreža predstavljena je sistemom međusobno povezanih kanala, koji su ograničeni dvostrukim membranama. Oblik kanala je veoma različit. Unutrašnjost endoplazmatske mreže ispunjena je homogenom masom, koja se razlikuje od okolne citoplazme, a čija je uloga još nepoznata. Postoje dvije vrste endoplazmatske mreže: granulirana (hrapava) i agranulirana (glatka). Na spoljašnjoj površini granulirane endoplazmatske mreže nalaze se nakupnine sitnih tjelešaca koje se nazivaju ribosomi. Ova vrsta endoplazmatske mreže karakteristična je za ćelije u kojima se vrši intenzivna sinteza bjelančevina. Agranulirana endoplazmatska mreža na vanjskoj površini nema ribosoma, a susreće se u ćelijama u kojima se vrši sinteza ugljičnih hidrata, masti itd. Ribosomi su relativno davno otkrivena sitna tjelešca, koja su tada nazvana ribo-nukleotidne granule. Obavezne su kao sastavni dijelovi citoplazme u svim biljnim i životinjskim ćelijama, gdje imaju izuzetno važnu i posebnu funkciju. Zbog toga ih treba smatrati organoidima ćelije. Ribosomi su mala sferična tjelešca, koja se mogu nalaziti slobodno u citoplazmi ili su vezana za spoljašnju membranu endoplazmatske mreže. Ponekad se javljaju i u vidu manjeg ili većeg broja međusobno povezanih jedinica i tada se nazivaju poliribosomi ili polisomi. Ribosomi su uglavnom građeni od jednakih dijelova bjelančevina i RNK. Osim toga, u njihov sastav ulaze i lipidi i mineralne soli kalcija i magnezija. Osnovna funkcija ribosoma je unutarćelijska sinteza proteina. Mitohondrije (hondriosomi) su ćelijske organele koje se odlikuju posebnom građom i funkcijom. Nalaze se u svim vrstama ćelija, kako jednoćelijskih organizama tako i višećelijskih. To su centri disanja i generatori energije. Najčešće su loptastog ili izduženog oblika, te veoma različitih dimenzija (dužine od 0,3 do 40 milimikrona). U citoplazmi su rasute, a ponekad i grupisane oko jedra ili uz unutrašnju stranu ćelijske membrane. Svaka mitohondrija je obavijena ovojnicom koja je građena od dvije lipoproteinske membrane: vanjske i unutrašnje, slične ćelijskoj opni. Unutrašnjost mitohondrija ima naročitu strukturu, gdje se u njihovom sadržaju nalaze brojni enzimi koji imaju posebno značajnu ulogu u procesu disanja. Građa i unutrašnja struktura mitohondrija su promjenljive i u neposrednoj su vezi s njihovom aktivnošću. Golgijev (Golđijev) kompleks (Golgijev aparat, diktiosomi) je ćelijska organela koja je prvi put otkrivena u citoplazmi nervnih ćelija. Kasnije je uočen u gotovo svim specijaliziranim ćelijama. U početku se vjerovalo da ovu organelu sadrže samo životinjske ćelije, a danas se pouzdano zna da se ona nalazi i u biljnim ćelijama. Golgijev kompleks se odlikuje posebnom strukturnom organizacijom, sa sljedećim komponentama: mikrovezikule (mjehurići), membranski sistem (sastavljen od većeg broja spoljašnjih kesa ili tubula) i vakuole (koje imaju glatke zidove). U području Golgijevog aparata su često prisutne izlučene granule (zrnca). U sastav Golgijevog kompleksa ulaze fosfolipidi i ćelijske fosfataze. Smatra se da je osnovna uloga ove ćelijske organele vezana za proces lučenja (sekrecije). Lizosomi su ćelijske organele koje su vezane za membranu i sadrže digestivne enzime (kiselinske hidrolaze, a otkrivene su tek 1955. godine. Njihovo prisustvo u citoplazmi je prvo bilo dokazano biohemijskim metodama. Lizosomi predstavljaju naročite, male mjehuraste tvorevine ograničene dvostrukom membranom i ispunjene sokom s hidrolitičkim fermentima. Do sada je dokazano više od 10 različitih fermenata, sličnih onima iz probavnog sistema, sposobnih da aktivno vrše razgradnju većine složenih organskih komponenata. Lizosomi imaju ulogu "probavnog sistema" ćelije, a najveća koncentracija ovih organela otkrivena je u ćelijama jetre i leukocitima. Lizosomi pokazuju veliku raznolikost, kako u različitim vrstama ćelija, tako i unutar jedne ćelije. Poznati su sljedeće vrste lizosoma: ishodišni lizosomi, jagosomi, zaostala tjelešca i autofagirajuće vakuole. Ćelijski centar (centrosom) je citoplazmatična organela koja postoji u životinjskim ćelijama, kao i u ćelijama nekih biljaka (alge, gljive, mahovine i neke golo-sjemenice). Javlja se za vrijeme ćelijske diobe i stoji u vezi s pojavom njenog polariteta, odnosno orijentacijom diobnog vretena. U uobičajenom obliku, ćelijski centar se sastoji od jednog do dva ili većeg broja veoma malih tjelešaca - centriola. Oni su obično okruženi naročitim područjem citoplazme, koji se naziva centrosfera. Centriol i centrosfera zajedno sačinjavaju strukturu koja se naziva centrosom ili ćelijski centar. Centrioli imaju važnu ulogu ne samo za vrijeme ćelijske diobe, nego pokazuju i izvjesne odnose s bazalnim tijelima cilija (treplje) i flagela (bičeva), pa se vjeruje da su oni homologe ćelijske strukture. Plastidi su citoplazmatske organele biljnih ćelija. Kao i ostale ćelijske strukture, od protoplazme su odvojeni sopstvenom opnom. U mladim (embrionalnim) ćelijama nalaze se u obliku proplastida. S obzirom na funkciju i boju, plastidi se dijele na: hloroplaste, hromoplaste i leukoplaste.
- Hloroplasti se nalaze u ćelijama svih zelenih dijelova biljaka, a sadrže hlorofil od koga potječe ta zelena boja. Kod viših biljaka hloroplasti obično imaju sočivast oblik, dok je kod nižih oblika veoma promjenljiv. Dijametar hloroplasta varira od 3 do 10 mikrona. Obično su ravnomjemo raspoređeni u citoplazmi, ali se ponekad naročito grupišu oko jedra ili uz ćelijsku membranu. Hemijski sastav hloroplasta je manje-više jednoobrazan. Kod viših biljaka se sastoje od bjelančevina, masti i hlorofila, a sadrže i karotinoide i male količine nukleinskih kiselina. Hlorofil je osnovna materija hloroplasta, koja im određuje posebnu funkciju. Pored hlorofila, hloroplasti sadrže i druge pigmente, kao što su karoten i ksantofil. Hloroplasti imaju vrlo složenu strukturu, a njihova je osnovna uloga sinteza ugljičnih hidrata uz učešće neorganskih tvari i sunčeve energije (fotosinteza).
- Hromoplasti zamjenjuju hloroplaste u ćelijama organa koji imaju žutu i crvenu boju. Obrazuju se iz protoplastida i leukoplasta (bezbojnih plastida), pri čemu se hlorofil zamjenjuje karotenoidima i ksantofilom. Hromoplasti određuju boju plodova, cvjetova, korjenova itd.
- Leukoplasti imaju oblik hloroplasta, ali nemaju hlorofila. Često su vrlo slični mitohondrijama, iako su drugačijih dimenzija. Kao i hloroplasti, i oni imaju finu lamelarnu strukturu. Kod viših biljaka leukoplasti se nalaze u podzemnim organima. Leukoplasti su, kao što je poznato, bez boje. Ako se takvi organi (krtole krompira, na primjer) izlože svjetlosti, prelaze u hloroplaste. Leukoplasti su fotosintetički neaktivni plastidi.
Posebni organoidi su ćelijske strukture koje su u vezi sa posebnim ćelijskim funkcijama kao sto su: grčenje, kretanje i sl. Od posebnih organoida (organela) najčešći su: miofibrili, neurofibrili, treplje i bičevi.