نواة (خلية)
تحتوي النواة على معظم المادة الوراثية الموجودة في الخلية، منتظمة على شكل جزيئات خطية طويلة من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأوكسجين DNA على شكل معقد بالإضافة إلى مجموعة كبيرة من البروتينات، مثل الهستونات، لتُشَكِّل الكروموسومات أوالصبغيات. الجينات أوالمورثات المحمولة على هذه الكروموسومات أوالصبغيات، تُشَكِّل معاً المجموع الوراثي أوالجينوم، وتأخذ هذه الجينات هذه البنية لتعزيز وظيفة الخلية. تحافظ النواة على وجود الجينات معاً وتحافظ على سلامتها، وتتحكم كذلك في أنشطة الخلية من خلال تنظيم التعبير الجيني، وبالتالي فإن النواة تُعتَبَرُ مركزالتحكم في الخلية. الهياكل الرئيسية التي تُشَكِّلُ النواة هي الغلاف النووي، وهوغشاء مزدوج يُغلِّف النواة ويعزل محتوياتها عن الهيولى الخلوية أوالسيتوبلاسما الخلوية، وكذلك المصفوفة النووية (التي تتضمن الصفيحة النووية) وهي شبكة من الألياف التي تمنح النواة دعماً ميكانيكياً، كالهيكل الخلوي الذي يدعم الخلية ككل.
فيزيولوجيا الخلية
هناك نوعان من الخلايا ، بدائيات النواة و حقيقيات النواة .
جاءت بدائيات النواة الأولى إلى حيز الوجود لا تحتوي على نواة مكتفية ذاتيا ، مما يجعل آلياتها أبسط من ذلك بكثير بالمقارنة مع حقيقيات النواة ، فهي لا تحتوي على نواة يغلفها الحمض النووي للخلية و العضيات النووية . لأن الفيروسات و أشباه الفيروسات ، والبريونات تعتمد كليا على الخلايا الأخرى فغالبا لا تعتبر الكيانات السابقة كائنات حية من قبل علماء الأحياء الذين درسوها .
جميع الخلايا الحية ، سواء بدائيات النواة أو حقيقيات النواة ، تحتوي على الخصائص المميزة التالية:
خصائص مشتركة بين جميع الكائنات الحية على الأرض .
و تستند الشفرة الوراثية إلى الحمض النووي .
ويتكون الحمض النووي من أربعة النيوكليوتيدات ( deoxyadenosine ، deoxycytidine ، ديوكسي تيميدين و deoxyguanosine )، و استبعاد deoxynucleotides في البعض .
وتتكون الشفرة الوراثية من الكودونات ثلاثية النوكليوتيدات، وبالتالي إنتاج 64 كودون مختلف. لينتج فقط 20 من الأحماض الأمينية ، قد تستخدم كودونات متعددة كرمز لنفس الحمض الأميني .
يتم الاحتفاظ بالحمض النووي من قبل البلمرة حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين على قالب مزدوج .
يتم الحفاظ على سلامة الحمض النووي من قبل مجموعة من انزيمات الصيانة ، بما في ذلك topoisomerase و كذلك الحمض النووي محمي أيضا بالبروتينات مثل الهستونات .
و تترجم الشفرة الوراثية عن طريق حمض نووي ريبوزي الناسخ و الناقل لتكوين سلاسل عديد البيبتيد ثم البروتينات .
فجميع الخصائص الأخرى للكائن حي ( مثل تركيب الدهون أو الكربوهيدرات ) هي نتيجة لإنزيمات البروتين .
يتم تجميع البروتينات من الأحماض الأمينية الحرة من خلال ترجمة الريبوسومات ، الحمض الريبي النووي النقال ومجموعة من البروتينات ذات الصلة.
وتتكون الريبوسومات من وحدتين فرعيتين، واحد كبير واحد صغير.
جزيئات الحمض النووي الريبي (الرنا الريباسي والحمض الريبي النووي النقال) تلعب دورا هاما في النشاط التحفيزي للريبوسوم
وتستخدم فقط 20 الأحماض الأمينية، لإنتاج عدد لا يحصى من البروتينات . و تستخدم فقط أيزومرات L .
الجلوكوز في الخلية يمكن استخدامه كمصدر للطاقة و الكربون ؛ يستخدم فقط D-ايزومير.
يستخدم ATP كمصدر للطاقة الوسيطة خلال أنشطة الخلية .
و تحاط الخلية عن طريق الغشاء الخلوي المتكون من طبقة ثنائية الدهون .
داخل الخلية، يكون تركيز الصوديوم أقل ، و البوتاسيوم أعلى من الخارج . و يحتفظ هذا التدرج تركيز عن طريق مضخات الكالسيوم داخل الخلية هو أقل أيضا من الخارج.
الخلية تتكاثر عن طريق نسخ جميع محتوياته تليها عملية الانقسام الخلوي .
ومن المعروف أن أقرب جيل من جميع أشكال الحياة يفترض نظريا أنه تحتوي على سمات مشتركة كما في أسلاف الماضي.