Con l’aiuto dei microscopi oggi è noto che si sono evoluti sulla Terra due diversi tipi di cellule, le cellule procariote e quelle eucariote (eu-karion in greco significa «vero nucleo»); esse presentano notevoli differenze strutturali e funzionali, ma hanno in comune due caratteristiche molto importanti: hanno entrambe una membrana cellulare, che separa l’ambiente interno da quello esterno, e il materiale genetico, cioè l’informazione ereditaria che dirige le attività della cellula e le consente di riprodursi e trasmettere i suoi caratteri ai discendenti. I procarioti moderni sono rappresentati soprattutto dai batteri, microscopici organismi unicellulari che vivono in ogni angolo della biosfera. Esistono numerosi tipi di batteri patogeni, ossia in grado di causare malattie, ma ancora di più sono i batteri che vivono nel terreno e che spesso sono di fondamentale importanza per gli equilibri ecologici del nostro pianeta.

La figura 5 mostra alcune importanti differenze nell’organizzazione del materiale genetico che distinguono le cellule procariote da quelle eucariote.

Anche le dimensioni cellulari sono ben diverse nei due tipi di cellule: le cellule eucariote, infatti, sono più grandi di quelle procariote: le prime misurano 10-100 micrometri, le seconde 1-10 micrometri (il micrometro, μm, equivale a 1/1000 di millimetro). Di conseguenza, le cellule eucariote possono contenere un gran numero di organuli, piccole strutture adibite a svolgere specifiche funzioni, che le cellule procariote non hanno. Tra questi organuli sono di particolare interesse i mitocondri e i cloroplasti perché coinvolti nei processi che forniscono energia alle cellule, consentendo loro di svolgere tutte le funzioni vitali.

In sintesi, se confrontiamo le cellule eucariote con quelle procariote, le prime risultano evidentemente più complesse. Ciò nonostante, le numerose somiglianze nella loro composizione e nel funzionamento non lasciano dubbi riguardo il grado di parentela che le unisce.