החומר החי ממנו מורכב התא נקרא פרוטופלסמה. פרוטופלסמה היא הבסיס לחיים. הפרוטופלסמה מורכבמ מחומרים אנאורגניים ומחומרים אורגניים, מים ומינרלים. אבל הפרוטופלסמה כוללת הרבה חומרים שאינם חיים גם כן. הפרוטופלסמה מורכבת מהגרעין ( איזור מרכזי) והציטופלסמה. מפוזרים בציטופלסמה הם גופים דמויי מדוך הנקראים מיטוכונדריה והם האחראיים לנשימה התאית. הכרומוסומים מכילים דנ"א וממוקמים בגרעין. התא מוקף בממברנה, הנקראת ממברנת התא. הפרוטופלסמה מכילה את כל המאפיינים של
יצור חי, ומסוגלת לבצע נשימה, הפרשה, מטבוליזם, גדילה ורבייה.
הגרעין מכיל גרעינון אחד או יותר ומוקף במעטפת הגרעין. הגרעינון הוא אתר פעיל לסינתזת רנ"א ומייצר את רוב הרנ"א התאי. מעטפת הגרעין פועלת כמשטח ביניים (המגע) בין הגרעין לבין הציטופלסמה. היא משמשת לשם הפרדה בין החומר
הגנטי של התא (הכרומוזומים) לבין מנגנוני יצור החלבונים. מעטפת הגרעין אינה מחסום סטטי אלא דינמי, משום שהיא מאפשרת את התחלופה הגרעינית- ציטופלסמית.
הכרומוזום הוא גופיף דמוי- סיב הממוקם בגרעין וניתן להבחין בו בעת חלוקת התא. הכרומוזום מכיל סליל כפול של דנ"א אליו קשורים חלבונים. הדנ"א מתקיים כחוט המשכי בכל כרומוזום. הסט הכרומוזומלי של יצור או של מין הנקרא קריוטיפ. באופן נורמלי, כל
היצורים המשתייכים לאותו מין הם בעלי אותו מס'' כרומוזומים. באדם, יש 23 זוגות של כרומוזומים. בכל היצורים החיים יש חומצות גרעין, בין אם מדובר בצמח או בבעל חיים. קיימים שני סוגים של חומצות גרעין- דנ"א ( המצוי בגרעין) ורנ"א (בציטופלסמה). דנ"א דו- סיבי הוא החומר הגנטי המצוי ברוב היצורים. לפי ווטסון וקריק, מולק הדנ"א מורכבת משני גדילים הליקאליים (הסליל הכפול) המתפתלים בכיוון השעון. אחת התכונות החשובות של הדנ"א היא יכולתו לשכפול עצמי מדויק, בתהליך הנקרא רפליקצייה. נוצר סיב חדש סביב כל סיב ישן. התוצאה הסופית היא היווצרות שני סלילים כפולים, כל אחד זהה למקור. התהליך מתואר כהכפלה חצי- שמרנית, מפני שכל אחד מהסלילים הכפולים שנוצר מורכב מסיב אחד ישן ומסיב אחר חדש. החומר התורשתי של הכרומוזום נקרא הגנום. כמעט בכל המיקרים (למעט וירוסים מסוימים),
הגנים מורכבים מדנ"א. הועלתה ההשערה כי הגרנולות שעל הכרומוזום הם אתרי הגנים. עם זאת, אין התאמה מלאה בין הגרנולות לבין הגנים. מספר הגנים של יצור מסוים בד"כ קשור למורכבות היצור. לגן יש 3 תפקידים עיקריים- מהווה יחידת שיחלוף, יח''
מוטציה ויח'' לסינתזת אנזים. הגנים שולטים על המבנה ועל הקצב של יצירת אנזימים או חלבונים מסוימים. זו ידועה כהשערת "גן אחד- אנזים אחד". מוטציה משמעה השינוי התורשתי שחל בחומר הגנטי של יצור. טבע המוטציה יכול להיות כמותי או איכותי. מוטציה מביאה לשינוי ביכולות האנזימטיות של הפרט. המוטציה יכולה להשפיע על התכונות שנקבעות בידי אנזים זה. לרוב מוטציות מתרחשות אקראית וקצב הופעת מוטציה הוא בד"כ נמוך. כל מוטציה שאינה מביאה לשינוי פיזי נקראת מוטציה שקטה. הגנים של התא מכילים מידה מקודד לשם תחזוקת התא והרבייה שלו. הם מכוונים את אירגון חומצות האמינו השונות בשרשראות של מולק'' חלבון. הקוד הגנטי קיבל בסיס תיאורתי לראשונה ע"י החוקר ג''ורג'' גאמואו (Gamow) . הקוד הגנטי הוא שלישייה או קוד המורכב משלוש אותיות- כל שלשה של אותיות מייצגת חומצת אמינו. הקוד הגנטי הוא חסר- חפיפות וכל אות נקראת פעם אחת בלבד. לכן מוטציה באות אחת משפיעה על מילה אחת בלבד בקוד הגנטי. קיימת התאמה לינארית בין הגן לבין החלבון שמיוצר בידי הגן. הקוד הגנטי הוא אוניברסלי – תקף לגבי כל היצורים מחיידקים ועד בני אדם.הקוד נותר ללא שינוי מאז נקבע בעת התפתחות החיים. עבודתו של קורנה מראה כי הקוד הגנטי נקרא ללא הפרעות מקצה אחד לאחר. מאחר וכל גן חייב להניב את אותו החלבון שוב ושוב, הקוד הגנטי חייב להיקרא מנק'' התחלה קבועה ועד לנק'' סוף קבועה. הקוד הגנטי הוא מנוון, כך שקיימות הרבה יותר שלישיות לעומת ח. אמינו, אבל ניוון זה אינו מיקרי.
תקצירים נוספים אודות ביולוגיה של התא