Kai terminas protoplazma pirmą kartą buvo pavartotas 1835 m., jis reiškė skaidrią, pusiau skystą medžiagą visų gyvų būtybių ląstelių membranoje. Tuo metu mokslininkai manė, kad ląstelėje yra tik vieno tipo skystis ir kad jis yra atsakingas už visas funkcijas. Ši koncepcija buvo peržiūrėta, nes mokslinės įrangos kūrimas leido tyrėjams atrasti neįtikėtiną ląstelės sudėtingumą. Dabar šis terminas nebeturi jokios konkrečios techninės reikšmės, bet yra naudojamas apibūdinti visą ląstelės sienelių medžiagą, įskaitant citoplazmą, branduolį ir įvairias organeles.
Protoplazmą sudaro 90% vandens, mineralinių druskų, dujų, tokių kaip deguonis ir anglies dioksidas, baltymai, lipidai arba riebalai, angliavandeniai, nukleino rūgštys ir fermentai. Šiame sudėtingame vienete yra daugybė mažų kūnų, vadinamų organelėmis, struktūrų, turinčių skirtingą paskirtį. Pirmoji atrasta organelė buvo branduolys. Kiti apima mitochondrijas, endoplazminį tinklą (ER), Golgi aparatą, chloroplastus ir plastidus. Skaidrus, želė primenantis skystis, užpildantis ląstelę, dabar vadinamas citoplazma.
Ląstelės smegenys, branduolys, kontroliuoja visą ląstelės veiklą ir yra atsakingos už paveldimų savybių perdavimą per reprodukcinį ląstelių dalijimosi procesą, vadinamą mitoze. Branduolyje yra branduolys, RNR centras, ir chromatino tinklas, sudarytas iš DNR ir sintezuojantis baltymus, sudarančius chromosomas. Jis taip pat kontroliuoja fermentus, reguliuojančius kitų ląstelės dalių funkcijas.
Ląstelės jėgainės yra mitochondrijos, kuriose yra fermentų, reikalingų ląstelių kvėpavimui, procesui, kurio metu ląstelė gamina ATP ir išskiria atliekas. ATP, sudarytas iš adenino, ribozės ir trijų fosfatų, yra pagrindinis energijos šaltinis visoms kitoms ląstelių reakcijoms. Mitochondrijų, esančių ląstelėse, skaičius skiriasi, priklausomai nuo ląstelės tipo ir jos energijos poreikio. Kai kurios ląstelės gali turėti tik vieną mitochondriją, o kitos ląstelės gali turėti tūkstančius.
Kita protoplazmoje esanti organelė yra Golgi aparatas arba Golgi kūnai, pavadinti juos atradusio italų mokslininko Carmillo Golgi vardu. Golgi aparatą sudaro sulankstyti membrana padengti maišeliai, kuriuose saugomi ir galiausiai transportuojami baltymai, kuriuos gamina ląstelės endoplazminis tinklas (ER). Prieš išleisdamas baltymą naudoti kitur ląstelės vietoje, Golgi kūnas atlieka keletą modifikacijų. Be to, ši svarbi struktūra gamina sudėtingus cukrus ir lizosomas – molekules, kurios veikia kaip šiukšlių išmetimas, virškindamos negyvus ar nereikalingus komponentus ląstelėje.
ER protoplazmoje yra atsakinga už daugumos baltymų ir lipidų, naudojamų kitų ląstelės organelių, gamybą. Yra dviejų tipų ER; grubus ER, turintis prijungtas ribosomas, ir lygus ER, neturintis ribosomų. Grubus ER gamina baltymus ir siunčia juos į Golgi aparatą. Sklandžiai veikianti ER yra saugykla, kurioje saugomi jonai ir kuriami bei saugomi steroidai būsimam naudojimui.
Kai kurios organelės randamos tik augalų ląstelių protoplazmoje. Tai apima chloroplastus ir plastidus. Chloroplastuose yra augalo chlorofilo ir jie yra fotosintezės proceso centras. Plastidės yra augalų organelės, kurios atlieka daugybę svarbių funkcijų, įskaitant apdulkinimą, fotosintezę ir riebalų, krakmolo ir baltymų sintezę.