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图2 细胞及其内容物模式图
在细菌中，环状结构的DNA直接暴露于细胞内容物中。而在植物与动物细胞中，DNA则折叠形成染色体，储存在一个被称为细胞核[4]的细胞器中。含有细胞核的细胞被称为真核细胞[5]，而原核细胞[6]的结构则较为简单，很少会特化出独立区域而形成细胞内的细胞器。
所有细胞均通过一分为二的方式实现自我增殖。一些细菌可以迅速地完成物质合成，在短短20分钟之内便可通过二分裂的方式完成增殖过程。对于体积更大的真核细胞而言，它们在分裂前需要将自身翻倍，这一准备工作可能需要持续大半天的时间。如果将细胞比喻成一个机器，那么它拥有无与伦比的性能与极其多样化的组件。细胞的基本构建模块是蛋白质分子。每一个细胞都含有成千上万种不同类型的蛋白质，其总数甚至高达数百万个。在真核细胞中，各种分子的实际数量极难量化。但在细菌中，这一数字或可进行估算。细菌40％的体积由大约100万个可溶性蛋白质分子所组成，3％由500万个小分子构成，2％由DNA构成，20％由细胞膜和细菌表面的细胞壁构成，其余内容物则由合成蛋白质所需的分子机器（包括2000个核糖体）构成。以上数字在动物与植物细胞体系中可以按比例放大1000倍，这是因为动物与植物细胞具有更大的体积，可能包含数百个独立的细胞器，如线粒体，以及大约1000万个核糖体。核糖体是对蛋白质进行组装的小型分子机器，在维持细胞状态和细胞分裂前合成新蛋白质的过程中发挥着不可或缺的作用。