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.
Bakteri (İngilizce telaffuz: [bækˈtɪəriə] (
dinle); tekil isim: bacterium), tek hücreli mikroorganizma grubudur. Tipik olarak birkaç mikrometre uzunluğunda olan bakterilerin çeşitli şekilleri vardır, kimi küresel, kimi spiral şekilli, kimi çubuksu, kimi virgül şeklinde olabilir. Yeryüzündeki her ortamda bakteriler mevcuttur. Toprakta, deniz suyunda, okyanusun derinliklerinde, yer kabuğunda, deride, hayvanların bağırsaklarında, asitli sıcak su kaynaklarında, radyoaktif atıklarda büyüyebilen tipleri vardır. Tipik olarak bir gram toprakta bulunan bakteri hücrelerinin sayısı 40 milyon, bir mililitre tatlı suda ise bir milyondur; toplu olarak dünyada beş nonilyon (5×1030) bakteri bulunmaktadır, bunlar dünyadaki biyokütlenin çoğunu oluşturur. Bakteriler gıdaların geri dönüşümü için hayati bir öneme sahiptirler ve gıda döngülerindeki çoğu önemli adım, atmosferden azot fiksasyonu gibi, bakterilere bağlıdır. Ancak bu bakterilerin çoğu henüz tanımlanmamıştır ve bakteri şubelerinin sadece yaklaşık yarısı laboratuvarda kültürlenebilen türlere sahiptir. Bakterilerin araştırıldığı bilim bakteriyolojidir, bu, mikrobiyolojinin bir dalıdır.
Fizyoloji (işlevbilim), canlıların mekanik, fiziksel ve biyokimyasal fonksiyonlarını ve sistemlerinin işleyişini inceleyen bilim dalıdır. Fizyolojiyle ilgilenen bilim insanlarına fizyolog denir. Fizyoloji alanında en büyük ödül Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'dür.
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.
Doku, bitki, hayvan ve insan organlarını meydana getiren, şekil ve yapı bakımından benzer olup, aynı vazifeyi gören, birbirleriyle sıkı alâkaları olan aynı kökten gelen hücrelerin topluluğu. İlkel canlılar bütün hayatları boyunca bir tek hücre olarak kaldıkları halde yüksek organizmalar çok sayıda hücrelerin bir araya gelmesi ile meydana gelmiştir. Bitkisel organizmaları meydana getiren çok sayıdaki hücrelerin protoplastları birbirinden cansız hücre çeperleriyle ayrılmış olmakla beraber aralarında sıkı bir ilişki göstermektedir. Böyle hücre çeperi içinde bulunan, birbiriyle sıkı ilişki gösteren, aynı kökenden gelmiş protoplast topluluklarına doku, dokuların özelliklerini konu eden morfoloji biliminin dalına da histoloji denir.
Sentriyol, varil biçimindeki hücre organelleridir. Ökaryotik hücrelerin çoğunda bulunsalar da damarlı bitkilerde ve mantarlarda bulunmazlar. Nöron, olgun yumurta, çizgili kas hücresi hücrelerinde de yokturlar. Alglerde görülürler.
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.
Sil, kirpik ya da cilia cellularia, hücrenin serbest yüzeyinde meydana gelen farklılaşmalardan ve genelde tek hücreli ökaryot hücrelerde görülen hareket organellerindendir.
Aynı işlevi yürüten hücrelerin ortak hareket etmelerini ve birbirlerine yapışmalarını sağlayan, hücre zarının yan yüzeyinde meydana gelen sitoplazmik uzantılardandır. Desmosomlar hücre organeli değildir. Sadece hücre yüzeyinde plazma zarı farklılaşmalarıdır. Desmosom terimi önceleri dar anlamda bazı özel şekil ve yapısı olan bağlantı yerlerini anlatmak için kullanılmıştır. Daha sonra bu tanım, hücre zarındaki tüm farlıklaşma tiplerini kapsayacak şekilde genişletilmiştir.
Çok hücrelilerde üreme, eşeyli ya da eşeysiz olarak gerçekleşir.
Mitoz ya da mitoz bölünme, ana hücrenin sitoplazmasının eşlendikten sonra bölünerek iki yeni ve ana hücreyle aynı genetik yapıya sahip hücrelerin oluştuğu bölünme çeşidine denir. Çok hücreli canlılarda büyüme gelişme ve yaraların onarılmasını, tek hücreli canlılarda üremeyi sağlar.
Protozoa ya da tek hücreliler, genellikle mikroskobik, bir hücreli ve ökaryotik canlıları içeren bir Protista alt âlemidir.
Mikrotübüller, hücre iskeletini oluşturan yapılardan olup, reseptörleri tutarlar veya serbest bırakırlar. Protein yapıda olup, uzun, içi boş silindirik yapılardır.
Bazal cisimcik sentriyolden ve kısa silindirik mikrotübül diziliminden oluşmuş bir organeldir. Ökaryotik undulipodyumların taban temellerinde bulunur ve aksonem mikrotübüllerinin büyümesinde çekirdek bölge görevi yapar. Bazal cisimciklerin kaynağı olan sentriyoller, mikrotübülleri sentrozom içine sabitleyen bir çeşit mikrotübül organizasyon merkezi (MTOM) olan proteinler için tutunma bölgesi olarak görev yapar. Bu mikrotübüller, birçok ökaryotik hücredeki veziküllerin ve organellerin yapısal stabilitesini ve hareketinin kolaylaştırılmasını sağlar. Ancak bazal cisimcikler özellikle hücreden dışa doğru uzayan siller ve kamçılar için kök görevi görür.
Nükleoit veya nükleoid, prokaryotların genetik materyalinin bulunduğu, düzenli bir biçime sahip olmayan, hücre içi bölgeleridir.
Hücre iskeleti, bakteriler haricinde tüm hücrelerin sitoplazmasında bulunan, hücre çekirdeğinden hücre zarına uzanan ve protein filamentlerinin birbirine bağlayan kompleks ve dinamik bir ağıdır. Farklı organizmaların hücre iskeleti sistemleri benzer proteinlerden oluşur. Ökaryotlarda hücre iskeleti matrisi, hücrenin gereksinimlerine bağlı olarak hızlı büyüme veya küçülme yeteneğine sahip üç ana proteinden oluşan dinamik bir yapıdır.
Bir mikroorganizma veya mikrop mikroskobik bir organizmadır. Mikroorganizmaları inceleyen, Anton van Leeuwenhoek'un kendi tasarımı olan bir mikroskop kullanarak 1675'te mikroorganizmaları keşfetmesi ile başlayan bilim dalına mikrobiyoloji denir.
Dinein, kimyasal enerjinin hareket enerjisine dönüşmesiyle hareket eden bir taşıyıcı motor proteindir. Dinein yükünü yürüme davranışı sergileyerek taşır. Yükleri mikrotübülün eksi ucuna doğru taşır, genellikle hücre merkezine yol alır. Böylesi taşıma biçimine retrograt taşıma denir. Kinesin bileşiği dineinin tersine bir davranış gösterir. Dineinler ikiye ayrılır: Sitoplazmik dineinler, aksonemsel dineinler. Aksonemsel dineinler, sillerin ve kamçıların aksonemlerindeki mikrotübüller üzerinde ilerlemeyi sağlar. Sitoplazmik dineinler, hayvan hücrelerinde ve bitki hücrelerinde bulunabilir, hücre içi organel taşınımı ve sentrozom yerleştirilimi gibi yaşamsal etkinliklerde görev yapar. Sitoplazmik dineinlerin golgi ve diğer organellerin hücre içi konumlarının düzenlenmesinde yardımcı olduğu düşünülmektedir.
Hatena arenicola, 2000 yılında keşfedilen tek hücreli ökaryotların bir türüdür ve ilk olarak 2005'te bildirilmiştir.
Tek hücreli organizma olarak da bilinen tek hücreli canlı, birden fazla hücreden oluşan çok hücreli bir organizmanın aksine, tek bir hücreden oluşan bir organizmadır. Organizmalar iki genel kategoriye ayrılır: prokaryotik organizmalar ve ökaryotik organizmalar. Prokaryotların çoğu tek hücrelidir ve bakteri ve arkea olarak sınıflandırılır. Birçok ökaryot çok hücrelidir, ancak protozoa, tek hücreli algler ve tek hücreli mantarlar gibi bazıları tek hücrelidir. Tek hücreli organizmaların yaşamın en eski formu olduğu düşünülmektedir; ilk protoseller muhtemelen 3.8-4.0 milyar yıl önce ortaya çıkmıştır.
