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1埃仅为110纳米，是一个很少被使用的单位。
然而，生物物理学家仍会在日常工作中使用到它
植物与动物细胞往往更加复杂，它们含有由蛋白质与多种内膜结合体（细胞器）所构成的组件（图2）。
不同的细胞器具有自己特定的功能。
例如，在动物细胞中，线粒体通过分解食物分子为所有细胞活动提供能量。
植物细胞具有独特的叶绿体，可以吸收光能，将水与二氧化碳转化为糖，作为线粒体的能量原料。
在进化早期，线粒体与叶绿体本身可能曾是自由活动的生命体，之后才稳定地存在于一个更大、更复杂的细胞中。
每个细胞都有一套“蓝图”
，即DNA中的各种基因，用于自我合成的过程。
在任一特定的生命体中，不同类型细胞（无论大脑、肠道还是皮肤细胞）的DNA信息都是一样的。
大多数细胞（指体细胞）包含DNA分子的两个拷贝，因此被称为二倍体（diploid），而生殖细胞（包括卵细胞和**）中仅有DNA的单一拷贝，因此被称为单倍体（haploid）。
当卵细胞与**融合产生第一个胚胎细胞（受精卵）时，DNA的两个拷贝又重新出现了。
我们将在第4章中详细讨论单倍体**与卵细胞形成时其DNA是如何减半的。
图2细胞及其内容物模式图
在细菌中，环状结构的DNA直接暴露于细胞内容物中。
而在植物与动物细胞中，DNA则折叠形成染色体，储存在一个被称为细胞核[4]的细胞器中。
含有细胞核的细胞被称为真核细胞[5]，而原核细胞[6]的结构则较为简单，很少会特化出独立区域而形成细胞内的细胞器。
所有细胞均通过一分为二的方式实现自我增殖。
一些细菌可以迅速地完成物质合成，在短短20分钟之内便可通过二分裂的方式完成增殖过程。
对于体积更大的真核细胞而言，它们在分裂前需要将自身翻倍，这一准备工作可能需要持续大半天的时间。
如果将细胞比喻成一个机器，那么它拥有无与伦比的性能与极其多样化的组件。
细胞的基本构建模块是蛋白质分子。
每一个细胞都含有成千上万种不同类型的蛋白质，其总数甚至高达数百万个。
在真核细胞中，各种分子的实际数量极难量化。
但在细菌中，这一数字或可进行估算。
细菌40％的体积由大约100万个可溶性蛋白质分子所组成，3％由500万个小分子构成，2％由DNA构成，20％由细胞膜和细菌表面的细胞壁构成，其余内容物则由合成蛋白质所需的分子机器（包括2000个核糖体）构成。
以上数字在动物与植物细胞体系中可以按比例放大1000倍，这是因为动物与植物细胞具有更大的体积，可能包含数百个独立的细胞器，如线粒体，以及大约1000万个核糖体。
核糖体是对蛋白质进行组装的小型分子机器，在维持细胞状态和细胞分裂前合成新蛋白质的过程中发挥着不可或缺的作用。
很难找到能够在工作模式上与普通细胞媲美的人造机器。
地球上最大的超级计算机或许能望其项背，但仍缺乏通过更快速的处理器进行物理复制的能力。
这一观点听起来似乎有些极端，但如果能意识到细胞用了大约40亿年的时间，在自然选择的持续压力驱动下，才获得了如今相互协作的能力，这一切就变得合理多了。
简单来说，自然选择意味着如果细胞能够适应环境并实现繁殖，那么它将生存下来；反之，则意味着死亡。
在这一过程中，细胞进化出一个自我传播、自我维护与自我修复的系统，其运行效率连人造机器也望尘莫及。
大多数纳米技术项目（分子尺度的功能系统工程）的目标是使体系中的分子反应效率能够达到活细胞中所观察到的水平。
除了高效的新陈代谢，细胞还具有极佳的结构刚度。
例如，细胞造就了木材、棕榈树以及竹子的良好机械性能，即便与人造的类似物相比，也具有十分出色的优点。
在东亚及东南亚诸国，有一些高层建筑就是由当地的竹子而非钢筋支架建成的。
组织与分化
真核细胞的主要特征是能够改变自身形状、细胞内组分以及新陈代谢，以保证完成分化这一特定任务。
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