Les cellules constituent l’unité structurale du vivant. Elles sont délimitées par une membrane plasmique enfermant une information génétique sous forme d’ADN. Deux types cellulaires sont distingués :

Lescellules eucaryotessont des cellules compartimentées contenant des organites dont un noyau, dans lequel se trouve l’ADN sous la forme de chromosomes. Les organismes eucaryotes peuvent être unicellulaires, comme le Trypanosome, un parasite de l’espèce humaine, ou être pluricellulaires, comme l’être humain. Ces cellules ont une taille moyenne de 10 µm chez les métazoaires (animaux), mais celle-ci peut grandement varier, de 7 µm pour une hématie humaine à plus de 1 m pour certains neurones moteurs. À l’intérieur de la cellule, la compartimentation permet une régionalisation des fonctions :

  • Le noyau contient l’information génétique et l’ensemble des molécules permettant son expression ainsi que la réplication et la réparation de l’ADN ;
  • Le réticulum endoplasmique rugueux (ou REG) permet la synthèse et les modifications post-traductionnelles des protéines membranaires ou sécrétées, tandis que le réticulum endoplasmique lisse (ou REL) permet la biosynthèse des lipides ;
  • L’appareil de golgi est un ensemble de compartiments permettant la maturation des protéines ainsi que leur adressage soient vers des granules de sécrétion, soit vers la membrane plasmique ou encore vers certains compartiments comme les peroxysomes ;
  • Les mitochondries sont le siège du catabolisme oxydatif et permet la synthèse d’ATP, monnaie énergétique des cellules ;
  • Les endosomes sont des compartiments issus de la fusion des vésicules d’endocytose qui permettent à la cellule de récupérer des molécules du milieu extérieur et de recycler les protéines membranaires.
  • Les peroxysomes, caractérisés par la présence de peroxydase, sont impliqués dans la dégradation de molécules de diverses voies métaboliques.

Les cellules procaryotes, dépourvues de noyau et d’organites, sont délimitées en plus par une paroi de peptidoglycanes. Ces organismes sont unicellulaires, et peuvent parfois vivre en colonies, comme les cyanobactéries. Ces cellules ont une taille de l’ordre du micromètre, mais celle-ci peut varier entre 500 nm et 20 µm pour les bactéries de forme filamenteuse. L’ADN est présent sous la forme d’un chromosome circulaire, dans un espace central non délimité nommé nucléoïde. De petites molécules circulaires d’ADN supplémentaires, les plasmides, peuvent également être présentes. Les bactéries possèdent soit une paroi bactérienne épaisse (bactéries gram +) soit une paroi fine contenue dans un espace périplasmique, espace compris entre la membrane interne et la membrane externe (bactéries gram -). Les archées sont des bactéries souvent extrêmophiles qui ont la particularité de posséder une membrane avec des lipides formant des liaisons éther et non ester.