Buňka řas
Buňky řas jsou eukaryotické a obsahují tři typy dvoumembránových organel: jádro, chloroplast a mitochondrii. Ve většině řasových buněk je pouze jedno jádro, i když některé buňky jsou vícejaderné. Některé řasy jsou navíc sifonické, což znamená, že mnoho jader není odděleno buněčnými stěnami. Jádro obsahuje většinu genetického materiálu neboli deoxyribonukleové kyseliny (DNA) buňky. U většiny řas existují molekuly DNA jako lineární vlákna, která jsou kondenzována do zjevných chromozomů pouze v době jaderného dělení (mitózy). Existují však dvě taxonomicky sporné třídy řas, Dinophyceae a Euglenophyceae, u nichž je jaderná DNA vždy kondenzována do chromozomů. U všech řas se dvě membrány, které obklopují jádro, označují jako jaderný obal. Jaderný obal má obvykle specializované jaderné póry, které regulují pohyb molekul do jádra a z něj.
Chloroplasty jsou místem fotosyntézy, složitého souboru biochemických reakcí, které využívají energii světla k přeměně oxidu uhličitého a vody na cukry. Každý chloroplast obsahuje zploštělé membránové váčky, zvané thylakoidy, které obsahují fotosyntetické pigmenty využívající světlo, chlorofyly, karotenoidy a fykobiliproteiny (viz níže Fotosyntéza).
Mitochondrie jsou místa, kde se rozkládají molekuly potravy a uvolňuje se oxid uhličitý, voda a energie chemických vazeb, což je proces zvaný buněčné dýchání (viz níže Buněčné dýchání). Fotosyntéza a dýchání jsou přibližně opačné procesy, první vytváří molekuly cukrů a druhý je rozkládá. Vnitřní membrána mitochondrie je do značné míry nafouknutá, a to poskytuje plochu potřebnou pro dýchání. Tyto záhyby, nazývané cristae, mají tři morfologie: (1) zploštělé nebo listovité, (2) prstovité nebo trubicovité a (3) lopatkovité. Mitochondrie suchozemských rostlin a živočichů mají pro srovnání obvykle zploštělé krysty.
Chloroplasty a mitochondrie mají také vlastní DNA. Tato DNA se však nepodobá jaderné DNA, protože je spíše kruhová (nebo správněji v nekonečných smyčkách) než lineární, a proto se podobá DNA prokaryot. Podobnost chloroplastové a mitochondriální DNA s prokaryotickou DNA vedla mnoho vědců k přijetí hypotézy endosymbiózy, která tvrdí, že tyto organely vznikly v důsledku dlouhého a úspěšného symbiotického spojení prokaryot uvnitř hostitelských buněk eukaryot.
Buňky řas mají také několik organel vázaných na jednu membránu, včetně endoplazmatického retikula, Golgiho aparátu, lysozomů, peroxizomů, kontraktilních nebo nekontraktilních vakuol a u některých i ejekčních organel. Endoplazmatické retikulum je složitý membránový systém, který tvoří vnitrobuněčné oddíly, funguje jako transportní systém uvnitř buňky a slouží jako místo pro syntézu tuků, olejů a bílkovin. Golgiho aparát, řada zploštělých membránových váčků uspořádaných do hromádky, plní čtyři různé funkce: třídí mnoho molekul syntetizovaných jinde v buňce; produkuje sacharidy, jako je celulóza nebo cukry, a někdy připojuje cukry k jiným molekulám; balí molekuly do malých vezikul; a označuje vezikuly, aby byly směrovány na správné místo určení. Lysozom je specializovaná vakuola, která obsahuje trávicí enzymy, jež rozkládají staré organely, buňky nebo buněčné složky v určitých vývojových stadiích a pevné částice, které jsou přijímány u druhů schopných pohlcovat potravu. Peroxisomy se specializují na metabolické odbourávání některých organických molekul a nebezpečných sloučenin, jako je peroxid vodíku, který může vznikat při některých biochemických reakcích. Vakuoly jsou membránové váčky, které uchovávají mnoho různých látek v závislosti na organismu a jeho metabolickém stavu. Smršťovací vakuoly jsou specializované organely, které regulují obsah vody v buňkách, a proto se nepodílejí na dlouhodobém skladování látek. Když se do buněk dostane příliš mnoho vody, slouží kontraktilní vakuoly k jejímu vypuzení. Některé řasy mají speciální ejekční organely, které zřejmě fungují jako ochranné struktury. Dinophyceae mají pod povrchem buněk harpunovité trichocysty, které mohou z narušené nebo podrážděné buňky explodovat. Trichocysty mohou sloužit k přichycení kořisti k buňkám řas předtím, než je kořist zkonzumována. Ejektosomy jsou struktury, které jsou obdobou vystřelovacích organel a vyskytují se u třídy Cryptophyceae. Několik tříd řas v oddělení Chromophyta má slizové organely, které vylučují sliz. Gonyostomum semen, sladkovodní zástupce třídy Raphidophyceae, má četné slizovité organely, které se po zachycení takových buněk v planktonní síti vypouštějí a činí síť i její obsah poněkud gumovitými.
Mezi nemembránové organely řas patří ribozomy, pyrenoidy, mikrotubuly a mikrofilamenta. Ribosomy jsou místem syntézy bílkovin, kde se genetická informace ve formě poselské ribonukleové kyseliny (mRNA) překládá do bílkovin. Ribozomy přesně interpretují genetický kód DNA, takže každý protein je vytvořen přesně podle genetických specifikací. Pyrenoid, hustá struktura uvnitř nebo vedle chloroplastů některých řas, se skládá převážně z ribulosa bifosfát karboxylázy, jednoho z enzymů nezbytných při fotosyntéze pro fixaci uhlíku, a tedy tvorbu cukru. V okolí pyrenoidů se často nachází škrob, zásobní forma glukózy. Mikrotubuly, trubicovité struktury tvořené proteiny tubuliny, jsou přítomny ve většině buněk. V mnoha řasách se mikrotubuly objevují a mizí podle potřeby. Mikrotubuly tvoří v buňce pevnou strukturu neboli cytoskelet, který pomáhá určovat a udržovat tvar buňky, zejména u druhů bez buněčných stěn. Mikrotubuly jsou také jakýmsi „kolejovým“ systémem, po kterém se přepravují vezikuly. Vřeténkový aparát, který odděluje chromozomy při jaderném dělení, se skládá z mikrotubulů. Některé druhy mikrotubulů také tvoří základní strukturu neboli axoném bičíku a jsou hlavní součástí kořenového systému, který ukotvuje bičík v buňce. Mikrofilamenta vznikají polymerizací bílkovin, jako je aktin, které se mohou smršťovat a uvolňovat, a fungují tedy jako malé svaly uvnitř buněk
.
