Die fundamentalen Unterschiede zwischen Prokaryoten und Eukaryoten sowie der Vergleich zwischen Tier- und Pflanzenzellen sind zentrale Konzepte der Zellbiologie.
Prokaryoten sind einzellige Organismen ohne echten Zellkern, zu denen Bakterien gehören. Ihr Aufbau ist relativ einfach - sie besitzen eine Zellwand, Plasmamembran und Ribosomen im Cytoplasma. Im Gegensatz dazu haben Eukaryoten einen echten Zellkern und verschiedene Zellorganellen wie Mitochondrien und bei Pflanzen auch Chloroplasten. Die Gemeinsamkeiten zwischen beiden Zelltypen beschränken sich auf grundlegende Strukturen wie die Plasmamembran und Ribosomen.
Die Endosymbiontentheorie erklärt die Entstehung der Mitochondrien und Chloroplasten in eukaryotischen Zellen. Diese Theorie besagt, dass diese Organellen ursprünglich eigenständige Bakterien waren, die von größeren Zellen aufgenommen wurden. Wichtige Belege dafür sind die eigene DNA der Organellen und ihre Vermehrung durch Teilung. Bei der sekundären Endosymbiose wurden bereits existierende Eukaryoten von anderen Zellen aufgenommen. Der Vergleich zwischen tierischer und pflanzlicher Zelle zeigt weitere wichtige Unterschiede: Pflanzenzellen besitzen eine feste Zellwand aus Cellulose, Chloroplasten für die Photosynthese und eine große zentrale Vakuole. Tierische Zellen sind dagegen flexibler, haben keine Zellwand und keine Chloroplasten. Diese Unterschiede spiegeln die verschiedenen Lebensweisen und Ernährungsstrategien wider. Für die 5. Klasse ist besonders wichtig zu verstehen, dass Pflanzenzellen durch Photosynthese ihre eigene Nahrung herstellen können, während tierische Zellen auf externe Nahrungsquellen angewiesen sind.