Die Zelle ist das wesentliche Anschauungsobjekt in der Zellbiologie. Da das menschliche Auge nur ein Auflösungsvermögen von ca. 0,1 mm hat und die meisten Zellen kleiner als 0,1 mm sind, kann man Zellen ohne Hilfsmittel nicht sehen. Die in der Schule verwendeten Geräte zur Beobachtung von Zellen ist das Mikroskop (zur Funktionsweise eines Mikroskops => Kapitel Physik / Optik)
Mit einem einfachen Mikroskop (400fache Vergrößerung) lassen sich bei einer tierischen Zelle die Zellmembran, Cytoplasma und der Zellkern erkennen. Bei einer pflanzlichen Zelle lässt sich die Zellwand, die Zellmembran, das Cytoplasma und der Zellkern erkennen. Mit Hilfe eines Mikroskops lässt sich eine Zelle genauer betrachten, als mit dem bloßen Auge. Erst mit dem Mikroskop erkennt man, dass alle Zellen einen ähnlichen strukturellen Aufbau hat (mit dem Auge erscheinen Zelle in ihrer Größe und Gestalt unterschiedlich)
Beim Betrachten einer Zelle mit dem Mikroskop erkennen wir alle Grundstrukturen einer Zelle. Das Zellgrundgerüst ist der Protoplast (manchmal auch als Zelllaib bezeichnet). In diesem Protoplast befindet sich das Cytoplasma (auch als Zellplasma bezeichnet) und alle darin eingeschlossenen Zellorganellen (= die Zellstrukturen im Inneren der Zellen). Im Cytoplasma erkennen wir gelöste Substanzen (mit Hilfe von chemischen Nachweismethoden lässt sich zeigen, dass es sich hierbei um Proteine handelt).
Die größte Zellorganelle (Zellstruktur) im Inneren der Zelle ist der Zellkern (der Nucleus). Dieser lässt sich noch relativ gut erkennen. Die Kernkörperchen im Inneren des Zellkerns ist kaum noch sichtbar. Im Inneren befindet sich das Karyoplasma (in dem sich die DNA befindet), dass durch die Kernwand bzw. Kernhülle vom Cytoplasma der Zelle abgegrenzt wird.
Die Mitochondrien in der Zelle (im Cytoplasma) sind mit einem guten Mikroskop gerade noch erkennbar. Die Mitochondrien erkennt man daran, dass die Mitochondrien von einer Doppelmembran umgeben sind. Das Endoplasmatische Retikulum ist nur noch für “geübte” Betrachter gerade noch erkennbar. Das Endoplasmatische Retikulum strukturiert das Cytoplasma in einzelne Reaktionsräume, den sogenannten Kompartimenten.
Die Dictyosomen (Stapel von Membranen, an deren Ende sich Vesikel abschnüren) in der Nähe der Zelloberfläche bzw.Membranen lässt sich mit einem Mikroskop nicht mehr erkennen. Alle Dictyosomen zusammengefasst sind der Golgi-Apparat
Bei pflanzlichen Zellen lassen sich die Chloroplasten und Leukoplasten erkennen (diese Zellbestandteile werden auch als Plastiden bezeichnet). Die Chloroplasten sind erbsenförmig und lassen sich daher gut erkennen. Eine pflanzliche Zelle weist eine große Anzahl von Chloroplasten auf. Daneben lässt sich unter dem Mikroskop die Zellwand einer pflanzlichen Zelle erkennen. Einige Pflanzenzellen enthalten Zellsaftvakuolen.