Biyoloji ya da dirim bilimi, yaşamın bilimsel olarak incelenmesidir. Geniş bir kapsama sahip bir doğa bilimidir ancak onu tek ve tutarlı bir alan olarak birbirine bağlayan birkaç birleştirici teması vardır. Örneğin, tüm organizmalar, gelecek nesillere aktarılabilen genlerde kodlanmış kalıtsal bilgileri işleyen hücrelerden oluşur. Bir diğer ana tema ise yaşamın birliğini ve çeşitliliğini açıklayan evrimdir. Enerji işleme, organizmaların hareket etmesine, büyümesine ve çoğalmasına izin verdiği için yaşam için de önemlidir. Son olarak, tüm organizmalar kendi iç ortamlarını düzenleyebilmektedir.
Kas, yumuşak bir doku olup, dört temel hayvan doku türünden biridir. Kas dokusu iskelet kaslarına kasılma yeteneği verir. Kas, embriyonik gelişim sırasında, miyogenez denilen süreçte oluşur. Kas dokusu, hareket sağlamak için etkileşen aktin ve miyozin adlı özel kasılma proteinleri içerir. Mevcut diğer birçok kas proteini arasında iki düzenleyici protein, troponin ve tropomiyosin bulunur.
İskelet, çoğu hayvanın vücudunu destekleyen yapısal çerçevedir. Farklı iskelet türleri vardır: bir organizmanın vücut şekline yapısal destek sağlayan sert bir dış kabuk olan dış iskelet; organların ve yumuşak dokuların bağlı olduğu iç sert bir çerçeve olan iç iskelet; ve vücut sıvılarının basıncı ile desteklenen esnek bir iç yapı olan hidroskelet.
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.
İnsan vücudu bir insanın tüm yapısıdır. Birlikte dokular ve ardından organları ve sonra organ sistemlerini oluşturan birçok farklı hücre türünden oluşur. Bunlar insan vücudunun homeostazisini ve canlılığını sağlar.
Otofaji, yeni ve daha sağlıklı hücreler elde edinmek için vücudun hasarlı hücreleri temizleme yoludur.
Kalp kası omurgalılar'ın üç tip kas dokusundan biridir; diğer ikisi iskelet kası ve düz kas'tır. Kalp duvarı'nın ana dokusunu oluşturan istemsiz, çizgili bir kas'tır. Kalp kası (miyokard), kalp duvarının dış tabakası (perikard) ile iç tabaka (endokardiyum) arasında, koroner dolaşım yoluyla kanın sağlandığı kalın orta tabakayı oluşturur. Interkalatlı disklerle birleştirilen ve hücre dışı matrisi oluşturan kollajen lifleri ve diğer maddelerle kaplanan bireysel kalp kas hücrelerinden oluşur.
Homolog rekombinasyon, benzer veya aynı dizilere sahip DNA iplikleri arasında nükleotit dizilerinin birbiriyle yer değiştirdiği bir genetik rekombinasyon tipidir. Bu süreç sırasında DNA birkaç kere kesilir, sonra da birleştirilir. Homolog rekombinasyon, DNA'daki çift iplikli kırıkların hatasız tamirinde kullanılmanın yanı sıra, mayoz sırasında krosover yoluyla yeni DNA dizi bileşimlerinin (kombinezonlarının) oluşumunu da sağlar. DNA'daki yeni bileşimler genetik varyasyonlar oluşturur. Genetik varyasyonlar yeni, bir olasılıkla yararlı olabilecek alel kombinasyonlarıdır, bunların üreyen canlı topluluklarda oluşmaları, bu değişiklikleri taşıyan bireylerin değişen çevresel şartlara evrimsel adaptasyon göstermelerini sağlar.
Mikrofilamentler tüm ökaryotik hücrelerin sitoplazmasında bulunan hücre iskeletinin en ince filamentidir. Aktinin alt birimleri olan bu çizgisel polimerler esnek ve güçlüdür. Mikrofilamentler çok yönlüdür; hücre kasılmalarında, amipsi harekette ve hücre şeklindeki değişimlerde görev yapar. Tahminen miyozin 2 moleküler motorları tarafından gerçekleştirilen hücre motilitesi esnasında aktin filamentinin bir ucu belirli bir doğrultuda uzanırken diğer ucu kasılır. Ayrıca; miyozinlerin ATP bağımlı kas kasılmasında işlevi bulunan ince filamentlerde aktomiyozin güdümlü kontraktil moleküler motorların bir parçası olarak da görev yapar.
Moleküler motorlar canlı organizmalarda hareketi sağlayan biyolojik moleküler makinalardır. Genel olarak, bir motor enerji kullanıp onu hareket veya mekanik işe dönüştürür. Örneğin, çoğu protein-temelli moleküler motor ATP'nin hizdrolizi ile açığa çıkan serbet enerjisini kullanıp onu mekanik işe dönüştürür. Enerjetik verimlilik açısından bu tür motorlar hâlen mevcut insan yapımı motorlardan üstündürler. Moleküler motorlarla makroskopik motorlar arasındaki önemli bir fark, moleküler motorların termal banyo içinde çalışmalarıdır, bu ortamda termal gürültüden kaynaklanan fluktuasyonlar önemli düzeydedir.
Frederick Sanger, İngiliz biyokimyager. 1958 ve 1980 yıllarında 2 kez Nobel Kimya Ödülü kazanmıştır. 1958 yılında "proteinlerin, özellikle de insülinin yapısı üzerine çalışmaları için" Nobel Kimya Ödülü kazanmıştır ve bu ödülü aynı kategoride 2 kez kazanan tek kişidir. 1980 yılında da "nükleik asitlerdeki baz dizilerinin belirlenmesiyle ilgili katkıları nedeniyle" Walter Gilbert ile birlikte bu ödülü kazanmıştır. Aynı yıl ayrıca Paul Berg, "nükleik asitlerin, özellikle de rekombinant DNA'nın biyokimyası üzerine temel çalışmaları için" ödülü kazanan diğer isim olmuştur.
Eksenel filament olarak da adlandırılan bir aksonem, bir siliyer veya kamçının çekirdeğini oluşturan mikrotübül bazlı hücre iskeleti yapısıdır. Kirpikler ve flagella, hareketlilik sağlamak için birçok hücre, organizma ve mikroorganizmada bulunmaktadır. Aksonem, bu organellerin "iskeleti" olarak hizmet eder, hem yapıya destek verir hem de bazı durumlarda bükülme yeteneği sağlamaktadır. Kirpikler ve flagella arasında işlev ve uzunluk ayrımları yapılabilse de, aksonemin iç yapısı her ikisinde de ortaktır.
MreB, prokaryotik hücrelerin şeklini belirleyen temel bir protein olarak bilinir. Geçmişte hücre morfolojisinin peptidoglikanların senteziyle belirlendiği düşünülse de, günümüzde prokaryot hücrelerde bazı özgül proteinlerin bu süreçte önemli rol oynadığı ve peptidoglikanın yalnızca sınırlı bir etkiye sahip olduğu açıklığa kavuşmuştur. Hücre şeklini belirleyen bu proteinler, ökaryotik hücrelerdeki hücre iskeletinin temel bileşeni olan aktin ile benzerlik göstermektedir.
Michael Levitt, İsrail asıllı Amerikan biyofizikçidir. 2013 yılında Nobel Ödülü kazanmıştır.
Hücre iskeletine bağlı protein 5, insanlarda CKAP5 geni tarafından kodlanan mikrotübüle bağlı bir proteindir. Xenopus'un XMAP215 proteininin homologudur ve ch-Tog olarak da bilinir.
Hayflick limiti veya Hayflick sınırı, normal bir insan hücresi topluluğunun hücre bölünmesi durmadan önce bölünebileceği maksimum sayıdır.
Kinetokor, iğ mikrotübüllerine bağlanan ve hücre bölünmesi sırasında uygun kromozom ayrımına aracılık eden sentromerik DNA üzerinde bir araya getirilmiş özel protein kompleksidir. Mitoz ve mayozda kromozomların hareketlerini kontrol eder, birleşme ve anafaz sırasında kardeş kromatitleri dinamik mikrotübüllere bağlayarak bunların ayrılmasını ve yavru hücrelere bölünmesini sağlar.
Miyofilamentler, kas hücrelerindeki miyofibrillerin iki protein içeren filamentidir. İki protein miyozin ve aktindir. Kas kasılmasında rol oynayan kasılma proteinleridir. İki filament, çoğunlukla miyozinden oluşan kalın ve çoğunlukla aktin içeren ince bir filamenttir.
Moleküler biyolojinin santral (merkezi) dogması, biyolojik bir sistem içindeki genetik bilgi akışının bir açıklamasıdır. Orijinal anlamı bu olmasa da, genellikle "DNA RNA'yı, RNA proteini yapar" şeklinde ifade edilir İlk olarak 1957'de Francis Crick tarafından ifade edilmiş, 1958'de ise yayınlanmıştır.
Penisilin bağlayıcı proteinler (PBP'ler), penisiline olan yakınlıkları ve bağlanmaları ile karakterize edilen bir grup proteindir. Birçok bakterinin normal bir bileşenidirler; bu isim sadece proteinin keşfedilme şeklini yansıtmaktadır. Tüm β-laktam antibiyotikler bakteri hücre duvarı sentezi için gerekli olan PBP'lere bağlanır. PBP'ler transpeptidazlar olarak adlandırılan bir enzim alt grubunun üyeleridir.
