Sitoloji veya hücre biyolojisi, kökü Yunancadaki kytos, barındırıcı kelimesidir), hücrelerin fizyolojisini, yapısını, içerdiği organelleri, bulunduğu ortamla olan ilişkisini, yaşam döngüsünü, bölünmesini ve ölümünü inceleyen bir bilim dalıdır. Bu işlem hem moleküler hem de mikroskobik ölçüde gerçekleştirilir. Sitoloji araştırmaları, bakteriler ve protozoa gibi tek hücreli organizmalardan, insan gibi çok hücreli organizmalara kadar büyük bir alana yayılır.
Hücre bir canlının yapısal ve işlevsel özellikler gösterebilen en küçük birimidir. Hücre kelimesi, ; Latince küçük odacık anlamına gelen "cellula" kelimesinden Robert Hooke tarafından türetilmiştir. Hücrenin içerisinde "Solunum, Boşaltım, Beslenme, Sindirim" gibi yaşamsal faaliyetler gerçekleşir.
Lizozom, ökaryotik hücrelerin sitoplazmasında bulunan, zarla çevrili, genellikle küçük, yuvarlak ve çapları 0,2-0,8 mikron arasında değişen yapılardır. İçerikleri asidiktir ve çeşitli sindirici enzimler içerirler.
Hücre zarı ya da hücre membranı, hücrenin dış kısmında bulunan, molekülleri özelliklerine göre hücre içine alan veya dışarı bırakan seçici geçirgen katmandır. Hücre zarı dinamik ve esnek bir yapıya sahiptir.
Endoplazmik retikulum hücrede bulunan, veziküller, tüpler ve sisternalardan oluşmuş bir organeldir. Bu organel çeşitli işlevlerden sorumludur: membran proteinlerinin veya bir membran içinden geçerek salgılanacak olan proteinlerin çevrimi, katlanması ve taşınması; kalsiyum depolanması; ve bazı lipit ve makromoleküllerin depolanması.
Makrofajlar dokularda bulunan patojenlerin, ölü gözelerin (hücrelerin), hücresel kalıntıların ve vücuttaki yabancı maddelerin yutulmasından sorumlu hücrelerdir. Makrofajlar doğuştan bağışıklık sisteminin bir bölümüdürler.
Difüzyon, maddelerin çok yoğun ortamdan, az yoğun ortama doğru kendiliğinden yayılmasıdır. Fiziksel kimyada ise moleküllerin kinetik enerjilerine bağlı olarak rastgele hareketlerine denir.
Pinositoz, hayvansal hücrelerin sıvı haldeki maddeleri, vezikül oluşturarak, sitoplazmalarına almalarına verilen ad. Hücre zarının içeri doğru çökmesi ile oluşan küçük cepler, daha sonra zarın kapanmasıyla birlikte içi sıvı dolu pinositotik vakuollere dönüşür. Hücre, bu yolla iyonları ve diğer küçük molekülleri bir miktar sıvı ile birlikte bünyesine alır.
Ökaryotlar, hücrelerinde bir çekirdek ve –genellikle– organeller içeren bir canlılar grubu olup, bilimsel sınıflandırmada arkeler ve bakterilerle beraber tüm canlıları kapsayan üç ana gruptan biridir.
Mikrogliya ya da mikroglia, glial hücrelerden merkezî sinir sisteminde bulunan makrofajlardır.
Şiga toksinleri, Shigella dysenteriae ve bazı Escherichia coli bakterileri tarafından salgılanan toksinlerdir, bunlar bakterinin içinde bulunan konak organizmada dizanteri meydana getirirler. Bu toksinler evrimsel olarak birbirine akraba bir toksin ailesidir, Stx1 ve Stx2 olarak adlandırılan iki ana gruptan oluşur. Bu toksinlerin genleri, bakteriyi enfekte etmiş bir virüs olan, lambda-tipi profajların genomunda yer alır. Şiga toksinleri, Shigella dysenteriae'nın neden olduğu dizanterinin bakteriyel kaynağını tanımlamış olan Kiyoşi Şiga'ya atfen adlandırılmışlardır. Şiga toksini, Shigella dysenteriae'nin yanı sıra E. coli'nin O157:H7 serotipi ve diğer bağırsak kanatıcı (enterohemorajik) E. coli'ler de bu toksinleri salgılar. E. coli'nin salgıladığı Stx1 toksini baştan Vero toksin veya Şiga benzeri toksin olarak adlandırılmış ancak daha sonra bu toksinin S. dysenteriae'nın salgıladığı Şiga toksinleri ile hemen hemen aynı olduğu gösterilmiştir.
Mikrotübüller, hücre iskeletini oluşturan yapılardan olup, reseptörleri tutarlar veya serbest bırakırlar. Protein yapıda olup, uzun, içi boş silindirik yapılardır.
Endositoz, hücrelerin zarlarından geçemeyecek büyüklükteki maddelerin içeri alınma şekli. Enerji gerektiren bir alınımdır. Bakteri ve mantar hücrelerinde hücre duvarı endositozu engeller. Monomerler, hücre zarından geçebilir. Ancak polimer maddeler hücre zarından geçemeyecek kadar büyüktür. Bu maddeleri içeri alırken hücre endositoz yapar. Polimer maddelere örnek olarak nişasta, glikojen ve protein verilebilir. Temelde endositoz iki ana başlıktan oluşur. Bunlar fagositoz ve pinositozdur.
Ekzositoz, hücre içindeki büyük moleküllerin hücre dışına atılmasını sağlayan taşıma şeklidir. Hücre içindeki moleküllerin sindirilemeyen atıkları, koful içinde hücre zarına getirilip, koful zarı ve hücre zarının birleşmesi yoluyla atılır. Koful zarı, birleşim yerinden açılarak atık maddeleri dışarı atar. Enerji harcanması, kofulların kullanılması ve enzimlerin kullanılması nedeniyle aktif taşımaya dahil edilir. ATP enerjisi harcanır, hücre yüzeyi artar. Taşıyıcı protein kullanılmaz. Çeperli, çepersiz her türlü canlı hücrede gerçekleşebilir.. Solunum yollarındaki mukus salgısı üreten hücreler hazırlanan mukusu dışarı verir. Ekzositoz hücrelerin koful içindeki maddeleri hücre dışına vermesi olayıdır. Prokaryotik canlılar zarlı organel bulundurmadığından ve koful oluşturamadıklarından ekzositoz olayını gerçektiremezler.
Otofaji, yeni ve daha sağlıklı hücreler elde edinmek için vücudun hasarlı hücreleri temizleme yoludur.
LDL reseptörü kolesterol zengini LDL'nin endositozuna aracılık eden bir reseptör proteindir. Hücre yüzeyinde bulunan bu reseptör, LDL taneciklerinin fosfolipit dış tabakasında yer alan apoB100 proteinini tanır. Reseptör ayrıca kilomikron kalıntıları ve VLDL kalıntılarında (IDL) bulunan apoE proteini de tanır. Brown ve Goldstein, familyal hiperkolesterolemiyi araştırırken LDL reseptörünü keşfettikleri için bir Nobel Ödülü kazanmışlardır.
Koful, sitoplazmada bulunan içi sıvı dolu boşluklardan oluşan bir organeldir. Vakuol de denilen koful; bütün bitkiler ve bütün mantarlarda, bazı protistalar, bazı hayvanlar ve bazı bakterilerde bulunur.
Reseptör aracılı endositoz (RAE), diğer adıyla klatrin bağımlı endositoz, hücrenin; içeri alınacak moleküllere özgü reseptör bölgelere sahip proteinleri içeren hücre zarı veziküllerinin içe doğru kıvrılarak, molekülleri içine aldığı bir işlemdir.
Akson uçları , bir aksonun dallarındaki distal uçlardır. Akson sinir lifi, sinir hücresinin (nöron) ince uzun bir çıkıntısıdır. Bu lif, aksiyon potansiyel olarak adlandırılan elektriksel uyartıları, sinir hücresinin gövdesinden (soma), diğer sinir hücrelerine iletir.
Viral giriş, viral hayat döngüsündeki enfeksiyon aşamasının en erken evresidir, virüs konak hücre ile temasa geçer ve viral materyaller hücreye girer. Viral girişteki aşamalar şu şekillerdedir. Virüsler arasında çeşitlilik olmasına rağmen, viral girişin birkaç ortak şekli vardır.