概述
儘管本文是以一種通俗易懂的科學形式來撰寫的，但由於這個主題的複雜性，所以建議你在讀本文之前，先了解一下以下知識（可以查閱資料）：
活細胞是如何工作的：基本術語和概念；活細胞的秘密；關於地球上生命起源的理論
第一個活細胞
不久以前，人們發現了神秘的古細菌，具有生命的有機體，類似於細菌，但不是真細菌。現在，它們與原核生物（細菌）和真核生物（所有動物、植物、蘑菇）一起分配到不同的單元中。根據科學家的說法，古細菌是最接近原始生物形態的生物。通過類比，科學家們重建了第一個活細胞的假定結構。即：它被包裹在一個雙層的外殼中，可以餵食，穿過小分子，並在低分子量的碳化合物基礎上進行新陳代謝。古細菌細胞中的DNA直接位於細胞質中，不被任何膜所分隔。
單性生殖
最簡單的解決方案是解釋細胞器的形成及其獨特的性質。單性生殖假說認為，通過發展生物體的現有特性和能力，從而了解細胞的內部結構是如何形成的。但迄今為止，尚未發現任何殘餘生物，去證明傳統細胞器形成的不同階段。只有某些類型的細菌，可以通過圍繞細胞核的附加膜來區分，但其目的並不十分清楚。為了證明這種單性生殖假說的正確性，於是，假說的支持者指向了現代細菌的中間體，中間體是一種特殊的膜結構，由殼內的細胞區所構成的，雖然它們的作用尚不清楚，但可以假定中間體參與了胞內膜結構的形成和DNA複製過程。單性生殖理論的另一個版本就是元記憶假說，強調在進化的某些階段中，細胞已形成了額外的保護膜。因此，最初的膜集中在細胞核周圍，用來保護遺傳信息。
內共生體
早在19世紀，俄羅斯科學家K.S.梅列日科夫斯基就注意到植物葉綠體的某些特性，這些細胞器是進化之初細胞的共生體。梅列日科夫斯基的假說，在發現活細胞的基因特徵後得到了證實。原來，葉綠體就像動物細胞的線粒體一樣，不僅有一個雙膜，作為獨立的細胞，而且它們還有自己的DNA！此外，線粒體和葉綠體的DNA都有環狀結構。線粒體和葉綠體在細胞內獨立繁殖，主要通過它們自己的DNA進行繁殖。根據內共生理論，真核細胞核原本是一個獨立的古細菌細胞，嵌在細菌原核生物的細胞中。
關於真核生物出現的其他假說
對於許多單細胞生物而言，它們以孢子的形成而存在。在古生菌和細菌孢子的世界中，它們並不是為了繁殖，而是為了在不利條件下保存有機體，由此，產生的強力膜保護細胞免受其他環境的侵害。這個假說的不同之處，在於它考慮了因突變而破壞孢子形成的可能性。
結論
總的來說，細胞器的形成機制和我們核細胞的出現是已知的，並正在進行積極的研究。雖然不能斷定哪種理論是完全正確的，但這些理論的某些觀點將構成細胞理論的基礎，從而對我們的生命體有一個更加充分的認識。