Komponen utama kebanyakan sel adalah air yaitu sekitar 80%. Dari berat sisanya terdapat lipid sekitar 10%, karbohidrat 15%, protein 50% dan asam nukleat 15%. Sel bervariasi ukuran dan bentuknya. Berdasarkan ada tidaknya membran yang melingkupi material genetik genom sel, sel dapat dikelompokkan dua, yaitu sel eukaryotes (bahasa Yunasi: eu artinya baik atau benar, karyon artinya inti) yang mempunyai organel inti yaitu bermembran tertutup melingkupi DNA; dan prokariot (bahasa Yunani: pro artinya sebelum) yang tidak mempunyai organel ini. Prokariot terdiri dari dua domain yaitu Eubacteria dan Archaea. Sel prokariot dan eukariot berbeda dengan virus. Virus tidak dikelompokkan sebagai makhluk hidup. Virus merupakan “kumpulan molekul besar” yang sederhana dibandingkan sel.
Secara sederhana sel dapat digambarkan sebagai setetes air yang dikelilingi oleh membran plasma. Tetesan air tersebut mengandung material yang terlarut seperti glukosa, asam amino, ion positip, ion negatif, protein globular, dan biomaterial tersuspensi seperti organel sel. Organel sel mengandung beberapa tipe kompleks supramolekul. Kandungan lipid yang tinggi pada membran membuat sel fleksibel. Membran tersebut hadir sebagai penghalang impermiabel untuk molekul besar dan molekul kecil yang bermuatan. Oleh sebab itu, sifat ini memungkinkan konsentrasi biomolekul di dalam sel lebih tinggi dari pada medium di sekeliling sel. Pada bab ini dibahas struktur utama sel, sel prokariot, sel eukariot, empat tingkatan penyusun sel, struktur dan fungsi organel sel. Pada bab ini dijelaskan klasifikasi virus, struktur dan siklus hidup virus HIV-1
Struktur Utama Sel
Semua sel mengandung komponen dasar yang sama. Semua sel mempunyai membran permiabel yang dinamakan membran sitoplasma. Membran ini memisahkan isi sel dari bagian luar sel. Isi sel atau kandungan sel dinamakan sitoplasma. Sitoplasma bukan merupakan campuran homogen (larutan) karena mengandung material yang terlarut dan tersuspensi. Bagian berair dari sitoplasma dinamakan sitosol (cytosol). Sitoplasma (cytoplasm) adalah campuran berair dari makromolekul, seperti protein, lipid, asam nukleat, dan polisakarida, molekul organik kecil terutama prekursor makro-molekul, bermacam senyawa inorganik dan ribosom. Ribosom yang berinteraksi dengan protein sitoplasma, mRNA dan tRNA merupakan proses kunci dari sintesa protein (translasi).
Membran sitoplasma sel dilapisi oleh dinding sel yang kokoh. Dinding sel relatif permiabel dan merupakan lapisan yang lebih kuat dibandingkan membran sitoplasma. Sel tumbuhan dan kebanyakan mikroorganisme mempunyai dinding sel, sedangkan sel binatang merupakan pengecualian. Gabungan beberapa makromolekul membentuk supramolekul kompleks. Organel sel mengandung beberapa tipe supramolekul kompleks. Organel sel tidak larut di dalam sel. Organel sel ada yang mempunyai membran (bermembran tertutup) dan ada yang tidak mempunyai membran. Organel sel bermembran tertutup, misalnya mitokondria dan kloroplast, sedangkan organel sel yang tidak mempunyai membran adalah ribosom.
Struktur internal sel prokariot sangat sederhana dibandingkan dengan sel eukariot. Ukuran sel prokariot jauh lebih kecil dibandingkan sel eukariot. DNA sel eukariot dilingkupi membran inti, sedangkan DNA prokariot tidak dilingkupi membran. Sel prokariot sangat sederhana dibandingkan sel eukariot. Sel eukariot jauh lebih besar dan lebih kompleks dibandingkan sel prokariot.
Pada sel eukariot terdapat organel sel yang mempunyai struktur bermembran tertutup (membrane-enclosed), seperti mitokondria dan kloroplast. Mitokondria adalah tempat respirasi sel, sedangkan kloroplast tempat fotosintesis. Organel sel bermembran tertutup hanya dimiliki oleh sel eukariot.
Eukariot dan prokariot mempunyai ribosom yang merupakan organel sel yang tidak memiliki membran. Inti dari genom sel eukariot adalah tempat sintesa RNA. RNA yang telah disintesa ke luar inti sel, kemudian ditranslasi di luar inti sel. Pada prokariot mRNA ditranslasi selagi mRNA ditranskripsi (sintesa RNA dari DNA). Perbedaan lain yang menarik adalah sel prokariot mempunyai DNA sirkular berukuran kecil yang dinamakan DNA plasmid. Pada sel eukariot, plasmid ditemukan pada eukariot yang paling sederhana, seperti pada sel Saccharomyces cerevisiae. Ukuran DNA plasmid jauh lebih kecil dibandingkan DNA genomnya. Dengan demikian, struktur internal sel prokariot sangat sederhana dibandingkan sel eukariot.