真核细胞的结构复杂多样，其中最显著的是其质膜，它不仅包围着细胞，还作为细胞内外物质交换的门户。在细胞内部，质膜形成了多个功能区域，例如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体和溶酶体，这些结构共同构成了内膜系统，使细胞内部空间更加有序。
细胞核是细胞的核心，其表面的核被膜将核物质与细胞质隔开。核内含有染色体，染色体由DNA和蛋白质构成。在细胞周期的不同阶段，染色体会呈现出不同的形态，如间期的染色质和有丝中的染色体。细胞核内还存在核仁，这是核糖体RNA合成和加工的场所。
细胞质位于质膜与核被膜之间，主要由细胞器和细胞质基质组成。细胞质基质是细胞内非细胞器物质的总称，它不仅为细胞器提供支持，还参与多种生物化学反应。细胞质基质内含有细胞骨架，包括微管、微丝和中间纤维，这些结构对于细胞的运动和形态维持至关重要。
内质网是细胞内一大类膜相结构的总称，包括粗面内质网和光面内质网。粗面内质网表面附着有核糖体，参与蛋白质合成和加工；而光面内质网则主要负责脂类的合成。高尔基体则是一个复杂的膜性细胞器，由多个扁囊和小泡组成，参与细胞分泌和溶酶体的形成。
溶酶体是动物细胞中进行细胞内消化的重要细胞器，含有多种酸性水解酶，负责分解细胞内的废物和外来物质。线粒体是能量代谢的中心，通过氧化磷酸化产生ATP，为细胞提供能量。叶绿体则存在于植物细胞中，是进行光合作用的主要场所。
细胞骨架是维持细胞形态和进行细胞运动的关键结构，它由微管、微丝和中间纤维构成。微管是一种中空的管状结构，具有极性，由13条原纤维构成。核糖体是蛋白质合成的场所，由蛋白质和rRNA组成，其结构呈椭球形。
中心粒位于动物细胞内，是细胞过程中的重要结构，由垂直排列的两组三联微管组成。微体是一种由单层单位膜围成的小泡状结构，含有多种氧化酶，参与分解过氧化氢和乙醛酸循环。
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