Sel tumbuhan mempunyai beberapa keunikan yang memungkinkannya dibezakan dari sel haiwan; ini merangkumi struktur yang sangat spesifik, seperti dinding sel, vakuola dan plastid.
Dinding sel
Dinding sel membentuk penutup luar sel dan mewakili sejenis sampul kaku yang pada dasarnya dibentuk oleh selulosa; kekuatan khasnya melindungi dan menyokong sel tumbuhan, tetapi kebolehtelapan yang berkurang menghalang pertukaran dengan sel lain. Masalah ini diselesaikan dengan lubang kecil, yang disebut plasmodesmi, yang melintasi dinding dan membran yang mendasari, menyampaikan tiang sitot mereka.
Secara umum, dinding sel tumbuhan menunjukkan "kelainan yang besar dalam penampilan dan komposisi, sehingga dapat memenuhi keperluan fungsi tisu yang menampungnya (contohnya, cutin, menentang transpirasi berlebihan dan oleh itu melimpah pada permukaan luaran bahagian epigee tumbuh-tumbuhan yang hidup di persekitaran gersang).
Vacuoles
Selalunya, di dalam sel tumbuhan kita menjumpai vakuola besar, iaitu vesikel yang dibatasi oleh selaput yang serupa dengan selular (disebut tonoplas, mengandung air dan zat-zat yang dikandung oleh sitoplasma (antosianin, flavonoid, alkaloid, tanin, minyak pati, inulin, asid organik, dan lain-lain berkaitan dengan jenis sel). Oleh itu, vakuola bertindak sebagai simpanan rizab dan bahan buangan, dan memainkan peranan penting dalam menjaga keseimbangan osmotik antara sel dan persekitaran luaran; kecil dan banyak ketika muda, mereka bertambah besar seiring bertambahnya usia.
Plastid dan Kloroplas
Dalam sitoplasma sel tumbuhan, selain ciri organel haiwan (mitokondria, nukleus, retikulum endoplasma, ribosom, alat Golgi, dan lain-lain), kita menjumpai organel dengan bilangan dan saiz yang berbeza-beza, yang disebut plastid. Mereka mengandungi pigmen tertentu, iaitu bahan berwarna, seperti karotenoid dan klorofil; yang pertama memiliki warna mulai dari kuning hingga merah, sementara warna zamrud klorofil memberikan banyak tanaman warna hijau khas kepada tanaman.
Kehadiran klorofil dalam beberapa plastid, dengan alasan ini disebut kloroplas, memberikan sel tumbuhan keupayaan untuk melakukan fotosintesis klorofil, iaitu sintesis autonomi bahan organik yang diperlukannya; untuk tujuan ini ia menggunakan tenaga cahaya Matahari dan sebatian anorganik yang diserap oleh atmosfera (karbon dioksida) dan oleh tanah (garam air dan mineral). Secara keseluruhan, siri langkah biokimia yang mengatur fotosintesis klorofil dapat diringkaskan dalam reaksi klasik:
12H2O (air) + 6CO2 (karbon dioksida) → C6H12O6 (glukosa) + 6O2 (oksigen) + 6H20 (air)
Sekiranya mitokondria setanding dengan "loji tenaga" yang mempercayakan pembongkaran nutrien, kloroplas sel tumbuhan serupa dengan "kilang" yang bertanggungjawab untuk membina bahan yang sama. Mitokondria dan kloroplas mewakili satu-satunya struktur selular dengan DNA mereka sendiri, yang mampu meniru diri mereka sendiri dan dihantar dari satu generasi ke generasi yang lain melalui gamet wanita.
Kloroplas dibatasi oleh membran ganda, bahagian paling dalam yang dilipat menjadi sistem yang rumit membran yang rata dan saling berkaitan, yang disebut thylakoids, direndam dalam zat amorf, stroma, di mana enzim kitaran Calvin (fasa fotosintesis gelap) .
Sebagai tambahan kepada kloroplas, di dalam sel tumbuhan kita juga menjumpai plastid yang kaya dengan pigmen kuning-merah (disebut kromoplas) dan lain-lain yang mengandungi bahan rizab (leukoplas, khususnya amiloplas sekiranya mereka bertanggungjawab untuk pengumpulan pati).
