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Le cellule viventi sono di due tipi principali, procarioti ed eucarioti. Circa 2 miliardi di anni fa abitavano solo i procarioti. La differenza principale tra procarioti ed eucarioti è che gli eucarioti hanno un nucleo e i procarioti non lo fanno. In biologia, "pro" significa "prima" e "eu" significa "vero", mentre "karyote" si riferisce al nucleo. L'evidenza biologica indica l'evoluzione dell'eucariota più grande e più complesso dal procariota più piccolo e più semplice.
membrane
La maggior parte dei procarioti sono batteri, mentre umani, animali, piante e funghi sono eucarioti. La cellula procariotica ha solo una membrana, la membrana del plasma, che circonda il suo contenuto cellulare. La cellula eucariotica ha anche una membrana plasmatica, ma, inoltre, è piena di molti scomparti chiusi a membrana. Le membrane delle cellule procariotiche ed eucariotiche sono costituite da un doppio strato lipidico. L'origine delle strutture della membrana all'interno della cellula eucariotica può essere spiegata da una precoce cellula procariotica che inghiotte cellule procariotiche più piccole, secondo la teoria dell'endosimbiosi.
DNA
Entrambe le cellule procariotiche ed eucariotiche contengono DNA, che dirige il funzionamento della cellula. Lo stesso codice genetico è usato nelle cellule procariotiche ed eucariotiche.Sebbene lo stesso tipo di DNA si trovi nelle cellule procariotiche ed eucariotiche, il DNA è nudo e forma un anello o un cerchio nei procarioti, mentre è composto da fili lineari e coperto di proteine negli eucarioti.
I ribosomi
Sia le cellule procariotiche che quelle eucariotiche contengono ribosomi. I ribosomi sono costituiti da proteine e RNA e sono il sito di sintesi proteica in entrambi i tipi di cellule. I mattoni per produrre proteine sono gli aminoacidi. Le cellule procariotiche ed eucariotiche usano gli stessi 20 aminoacidi per produrre proteine, indicando la relazione.
Mitocondri e cloroplasti
Gli eucarioti contengono mitocondri o cloroplasti. I mitocondri all'interno delle cellule animali e i cloroplasti all'interno delle cellule vegetali sembrano procarioti. I mitocondri e i cloroplasti hanno dimensioni e caratteristiche simili ai procarioti. Le pieghe profonde della membrana mitocondriale interna, chiamate criste, assomigliano alle pieghe nella cellula procariotica, chiamate mesosomi. Sia le criste che i mesosomi funzionano nella respirazione cellulare aerobica. La respirazione cellulare genera energia per la cellula o l'organismo. Poiché la respirazione aerobica (usando l'ossigeno) produce più energia della respirazione anaerobica (senza ossigeno), la teoria dell'endosimbiosi sostiene che i mitocondri sono stati acquisiti quando una cellula procariotica anaerobica ha inghiottito procarioti aerobici e ha così raccolto i benefici della respirazione aerobica. I cloroplasti, come i mitocondri, producono energia per le cellule vegetali. Sia i mitocondri che i cloroplasti hanno il loro DNA circolare e possono funzionare indipendentemente dalla cellula ospite eucariotica.