古細菌和細菌細胞線粒體研究生物圖像顯微鏡
較小的能夠獨立存活的細胞可分為兩大類，即原核細胞(prokaryot
e)和真核細胞(eukaryote)。原核細胞和真核細胞的各自特征。真
核細胞具有包含著染色體的細胞核結構，并且通過有絲分裂進行繁
殖。此外，一個典型的真核細胞中含有多種細胞器，如線粒體、高
爾基體、溶酶體和較大的核糖體。古細菌和細菌則沒有真核細胞內
部復雜的結構，它們沒有核膜包裹的細胞核。其遺傳信息包含在單
一的環狀染色體中。在有些原核生物(如細菌)中．染色體以外的DN
A是以質粒形式存在的，且編碼某些特定的蛋白質。
雖然生命起源依舊備受爭議，但原始微生物有可能在數十億年
前，由原始生命形式演化而來，微生物間的相似性可以通過核酸序
列比對來評價。已有證據表明所有生物是南一群而不是一個原始細
胞演化而來。
目前公認為原核生物和真核生物在系統發育樹上屬于不同分支。
在進化過程中．遺傳物質不僅可以垂直傳遞，也可能發
生水平傳遞，如有些細菌的基因整合至古細菌，也有可能有些原核
細胞的基因整合至真核細胞。這種基因水平轉移也許可以解釋復雜
的真核細胞一些基因和細胞器的來源。
內共生假說(endosymbiosis)認為，在進化早期的某些階段，
真核動物細胞變為吞噬細胞，“吞噬”了某些特定的細菌，從而增
強了自身的呼吸功能，因此能夠為宿主細胞提供更多的能量，這些
被吞噬的細菌較終進化為動物細胞的線粒體。這一假說同樣也能解
釋植物細胞是如何獲得葉綠體的。細胞膜是原核細胞呼吸作用和光
合作用產生能量的位置，而真核生物的這些生命活動均發生在線粒
體膜上或葉綠體膜上。
