De tre huvudstrukturerna i cellen är membranet, cytosolen och dess innehåll och kärnan. Membranet är semipermeabelt, vilket tillåter utvalda näringsämnen och signalmolekyler inuti. Cytosolen innehåller en rad organeller som utför specialiserade funktioner. Kärnan håller naturligtvis cellens genetiska kod tillsammans med nukleolen.

Cellmembran

Cellmembranet omsluter cellen. Dess tre huvudfunktioner är att ge en gräns runt cytoplasman, binda cellerna tillsammans och filtrera olika kemikalier för att bestämma vilka som får tränga in i cellen.

Molekyler passerar membranet genom aktiv transport, diffusion och osmos . Kolhydrater i membranet främjar intercelladhesion. Lipidmolekylerna som utgör det mesta av membranet är genomträngliga för vattenlösliga ämnen som glukos och fettlösliga ämnen som syre och koldioxid.

Cytosol

Cytosolen är vätskan mellan cellmembranet och cellkärnan. Den är fylld med specialiserade organeller. De tre huvudfunktionerna som utförs i cytosolen är proteinsyntes, vilket gör energi från näringsämnen tillgängliga för andra processer och signalöverföring.

ATP och protein

ATP produceras i cytosolen. Det är energikällan som används av kemiska processer i cellen. Det produceras av mitokondrier, en typ av organel i cytosolen som numrerar i hundratals. På grund av deras funktion kallas mitokondrier cellens krafthus.

Proteiner produceras också i cytosolen. De är skapade i ribosomer, bandliknande organeller som ligger på en annan organell som kallas endoplasmatisk retikulum.

Signalöverföring

Signalöverföring eller signaltransduktion sker över cytosolen, från membranet av cellen till kärnan. Signaler från yttre hormoner, till exempel, utlöser en reaktion genom cellmembranet, vilket frigör en signalkemikalie på insidan av cellen. På så sätt måste hormonet aldrig komma in i cellen för att göra sitt jobb.

Nukleusen

Kärnans tre huvudfunktioner är att kontrollera genuttryck, förmedla replikationen av DNA på cellen dela upp och upprätthålla DNA-integritet. En fjärde lika viktig funktion som utförs inom kärnan är produktionen av ribosomer inom nukleolusen, den enda proteinsyntes som förekommer inom kärnan.

DNA-integritet

Flera mekanismer upprätthåller DNA-integritet, skyddar mot och reparera mutationer. Som jämförelse har det genetiska materialet i mitokondrier endast en sådan mekanism. Därför har över tusen mitokondriegener över etonerna av cellutveckling migrerats från mitokondrier till den bättre underhållna kärnan.