Теперь рассмотрим строение генома в клетках. В отличие от вирусов клетка любого вида имеет цитоплазму, отграниченную клеточной мембраной от внешней среды. В цитоплазме имеется сеть цитоплазматических мембран, сходных во многом с внешней мембраной. На них и в жидкой среде цитоплазмы находятся различные органеллы: митохондрии, или пластиды, поставляющие энергию для клеток; рибосомы, на которых идет считывание РНК и образование белков, необходимых клетке. В числе этих белков — белки-ферменты, без которых не могут протекать многочисленные химические процессы в клетках, структурные белки клеточных мембран, белки, регулирующие активность генома, а также различные специальные белки. Рибосомы обнаруживаются в любых клетках. ДНК также есть во всех клетках, кроме некоторых специализированных форм, как, например, эритроциты человека. У бактерий ДНК не отграничена от цитоплазмы — такие клетки называют протокариотическими. У высших организмов основная часть ДНК заключена в ядрах, отделенных ядерной мембраной от цитоплазмы. Лишь около 1 % клеточной ДНК в ядерных (эукариотических) клетках содержится вне ядра, в частности, в митохондриях с их собственным генетическим аппаратом. Интересно, что ДНК митохондрий имеет кольцевую форму, а сами митохондрии содержат рибосомы, похожие по своим свойствам на бактериальные. Была выдвинута гипотеза о том, что предками митохондрий эукариотических клеток были бактерии, которые впоследствии приспособились к внутриклеточному существованию в виде митохондрий.