Очень давно, приблизительно 1,5 млрд. лет назад, природа совершила скачок в развитии — произошёл переход от ма­леньких клеток с простой структурой к большим по размерам и значительно сложнее устроенным клеткам. Эти вы­сокоорганизованные клетки называют эукариотическими (от греч. «эу» — «хорошо», «полностью» и «карион» — «ядро ореха»). Высшие организмы в отличие от бактерий состоят из эукариотических клеток. Сравнить размеры прокариотических и эукариотических клеток можно с помощью таблицы:

Основная отличительная черта эукариотических клеток заключается в том, что каждая из них содержит ядро, которое отделено от остального содержимого двойной ядерной мемб­раной. Её структура напоминает сито с ячейками — порами. Диаметр ядра типичной животной клетки составля­ет около 5 мкм. Ядро плотно заполне­но сложно свёрнутыми молекулами ДНК — носителя наследственной ин­формации. Таким образом, в эукариотической клетке ДНК отделена от ци­топлазмы, где протекает большинство химических реакций.

Клеточное ядро неоднородно по структуре — в нём есть одно или не­сколько ядрышек. Ядрышки — одновре­менно и фабрика по производству РНК, и склад, где содержится до 20 % от общего количества РНК в клетке! Накопленная в ядрышках РНК посте­пенно расходуется на сборку рибосом.

Другой особенностью эукариот яв­ляется присутствие в цитоплазме само­стоятельных структур — клеточных органелл. К органеллам относятся ми­тохондрии, лизосомы, хлоропласты (они существуют только у растений) и некоторые другие образования.

Митохондрии — это обособленные структуры, окружённые собственной мембраной, близкие по форме и разме­ру к бактериям. Они напоминают бак­терии ещё и тем, что размножаются де­лением, содержат собственные ДНК и белки. Количество митохондрий в клет­ке меняется от 1 до 100 тыс. в зависи­мости от типа клетки (типичная клетка печени, например, содержит около ты­сячи митохондрий). В митохондриях происходят основные процессы, связан­ные с выделением и накоплением энер­гии (см. статью «Жизнь и энергия»).

Лизосомы (от греч. «лизис» — «раз­ложение», «распад» и «сома» — «те­ло») намного меньше митохондрий. Это своего рода пищеварительная сис­тема клетки. Они представляют собой окружённые мембраной пузырьки, ко­торые содержат полный набор фер­ментов для расщепления поглощённого клеткой материала и компонентов самой клетки. Многие серьёзные бо­лезни у человека вызваны отсутствием лизосомных ферментов.

Ещё одна особенность эукариотической клетки — наличие большого коли­чества сложных внутренних мембран. Мембраны окружают клеточные органеллы, образуют маленькие пузырьки и большие, заполненные жидкостью ва­куоли (от лат. vacuus — «пустой»). И наконец, мембраны в цитоплазме скла­дываются в сложный лабиринт, в кото­ром происходит перенос синтезиро­ванных молекул белка как в различные участки клетки, так и за её пределы. Все мембраны объединяет общая функ­ция — осуществление обмена между окружёнными мембранами структура­ми и внешней средой.

Помимо этого эукариотические клетки имеют скелет, который опреде­ляет их форму и способность переме­шать органеллы. Скелет для клетки очень важен: как и скелет у позвоноч­ных, он необходим для поддержания формы. Клеточный скелет представлен сетью белковых волокон, среди кото­рых основные — нити и микротрубоч­ки. Нити, например, обеспечивают мышечное сокращение, а микротрубоч­ки — правильное распределение ДНК в процессе деления клетки.

Животная клетка.

Растительная клетка.

Клеточная мембрана: липидный бислой со встроенными в него особыми белками.