Όταν ο όρος πρωτόπλασμα χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1835, αναφερόταν στη διαυγή, ημι ρευστή ουσία μέσα στην κυτταρική μεμβράνη όλων των ζωντανών όντων. Εκείνη την εποχή, οι επιστήμονες πίστευαν ότι υπήρχε μόνο ένας τύπος υγρού μέσα στο κύτταρο και ότι ήταν υπεύθυνος για όλες τις λειτουργίες. Αυτή η ιδέα έχει αναθεωρηθεί αφού η ανάπτυξη επιστημονικού εξοπλισμού επέτρεψε στους ερευνητές να ανακαλύψουν την απίστευτη πολυπλοκότητα του κυττάρου. Τώρα, ο όρος δεν έχει πλέον κάποια συγκεκριμένη τεχνική σημασία, αλλά χρησιμοποιείται για να περιγράψει όλη την ύλη μέσα στα τοιχώματα του κυττάρου, συμπεριλαμβανομένου του κυτταροπλάσματος, του πυρήνα και των διαφόρων οργανιδίων.
Το πρωτόπλασμα αποτελείται από 90% νερό, ανόργανα άλατα, αέρια όπως οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα, πρωτεΐνες, λιπίδια ή λίπη, υδατάνθρακες, νουκλεϊκά οξέα και ένζυμα. Μέσα σε αυτή τη σύνθετη μονάδα υπάρχουν πολλά μικρά σώματα που αναφέρονται ως οργανίδια, δομές που έχουν ξεχωριστούς σκοπούς. Το πρώτο οργανίδιο που ανακαλύφθηκε ήταν ο πυρήνας. Άλλα περιλαμβάνουν τα μιτοχόνδρια, το ενδοπλασματικό δίκτυο (ER), τη συσκευή Golgi, τους χλωροπλάστες και τα πλαστίδια. Το διαυγές υγρό που μοιάζει με ζελέ που γεμίζει το κύτταρο αναφέρεται τώρα ως κυτταρόπλασμα.
Ο εγκέφαλος του κυττάρου, ο πυρήνας, ελέγχει όλες τις δραστηριότητες του κυττάρου και είναι υπεύθυνος για τη μετάδοση κληρονομικών χαρακτηριστικών μέσω μιας αναπαραγωγικής διαδικασίας κυτταρικής διαίρεσης που ονομάζεται μίτωση. Μέσα στον πυρήνα βρίσκεται ο πυρήνας, το κέντρο του RNA και το δίκτυο χρωματίνης, το οποίο αποτελείται από DNA και συνθέτει πρωτεΐνες που σχηματίζουν τα χρωμοσώματα. Ελέγχει επίσης τα ένζυμα που διέπουν τις λειτουργίες άλλων τμημάτων του κυττάρου.
Οι μονάδες ισχύος του κυττάρου είναι τα μιτοχόνδρια που περιέχουν τα ένζυμα που απαιτούνται για την κυτταρική αναπνοή, η διαδικασία μέσω της οποίας ένα κύτταρο παράγει ΑΤΡ και απελευθερώνει απόβλητα. Το ATP, το οποίο αποτελείται από αδενίνη, ριβόζη και τρία φωσφορικά άλατα, είναι η κύρια πηγή ενέργειας για όλες τις άλλες κυτταρικές αντιδράσεις. Ο αριθμός των μιτοχονδρίων που υπάρχουν στα κύτταρα ποικίλλει, ανάλογα με τον τύπο του κυττάρου και τις ενεργειακές απαιτήσεις που έχει. Ορισμένα κύτταρα μπορεί να έχουν μόνο ένα μιτοχόνδριο, ενώ άλλα κύτταρα μπορεί να έχουν χιλιάδες.
Ένα άλλο οργανίδιο που βρίσκεται στο πρωτόπλασμα είναι η συσκευή Golgi, ή σώματα Golgi, που πήρε το όνομά της από τον Ιταλό επιστήμονα Carmillo Golgi, ο οποίος τα ανακάλυψε. Η συσκευή Golgi αποτελείται από διπλωμένους σάκους καλυμμένους με μεμβράνη που αποθηκεύουν και τελικά μεταφέρουν τις πρωτεΐνες που παράγονται από το ενδοπλασματικό δίκτυο (ER) του κυττάρου. Πριν από την απελευθέρωση της πρωτεΐνης για χρήση σε άλλα μέρη του κυττάρου, το σώμα Golgi κάνει αρκετές τροποποιήσεις. Επιπλέον, αυτή η σημαντική δομή παράγει σύνθετα σάκχαρα και λυσοσώματα, μόρια που δρουν σαν τη διάθεση απορριμμάτων, χωνεύοντας νεκρά ή περιττά συστατικά μέσα στο κύτταρο.
Το ER εντός του πρωτοπλάσματος είναι υπεύθυνο για την παραγωγή της περισσότερης πρωτεΐνης και λιπιδίων που χρησιμοποιούνται από άλλα οργανίδια μέσα στο κύτταρο. Υπάρχουν δύο τύποι ER. τραχύ ER, το οποίο έχει συνδεδεμένα ριβοσώματα και λείο ER, το οποίο δεν έχει ριβοσώματα. Το τραχύ ER παράγει τις πρωτεΐνες και τις στέλνει στη συσκευή Golgi. Το ομαλό ER είναι μια εγκατάσταση αποθήκευσης που αποθηκεύει ιόντα και δημιουργεί και αποθηκεύει στεροειδή για μελλοντική χρήση.
Ορισμένα οργανίδια βρίσκονται μόνο στο πρωτόπλασμα των φυτικών κυττάρων. Αυτά περιλαμβάνουν χλωροπλάστες και πλαστίδια. Οι χλωροπλάστες περιέχουν χλωροφύλλη του φυτού και αποτελούν το κέντρο για τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Τα πλαστίδια είναι οργανικά οργανίδια που εμπλέκονται σε μια σειρά σημαντικών λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένης της επικονίασης, της φωτοσύνθεσης και της σύνθεσης λιπών, αμύλων και πρωτεϊνών.