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.
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.
Nötrofil polimorflar, bakterilerin ve yabancı cisimlerin ortadan kaldırılmasında etkili akyuvarlardır. İnsan vücudunda 100 milyar nötrofil polimorf vardır. Kemik iliğinin yarısı nötrofil polimorflardan oluşur; kırmızı kemik iliğindeki ana hücrelerin (myeloblast) olgunlaşmasıyla meydana gelirler ve fazlası orada depolanır. Bölünerek çoğalamazlar. Kan dolaşımına giren bir nötrofil polimorf 20. saatten sonra ölür, yerini genç bir nötrofil alır. Çekirdekleri, birbirlerine ince köprücüklerle bağlanan 2-4 topuzcuktan oluşur. H+E boyamalarında, sitoplazmaları uçuk mavi renkli granüller içerir.
Eozinofiller, bazende asidofiller denilen çeşitli beyaz kan hücreleridir ve omurgalılarda çok hücreli parazitler ve belirli enfeksiyonlarla mücadeleden sorumlu bağışıklık sistemi'nin bileşenlerinden biridir. Mast hücreleri ve bazofiller ile birlikte alerji ve astım ile ilişkili mekanizmaları da kontrol ederler. Kana geçmeden önce kemik iliği'nde hematopoez sırasında gelişen granülositlerdir bundan sonra son olarak farklılaşır ve çoğalmazlar. Akyuvarların yaklaşık %2-%3'ünü oluştururlar.
Aşırı duyarlılık reaksiyonları, bağışıklık sistemi işlevlerinin kendi dokularına zarar verecek (patolojik) düzeylere ulaştığı olgular için yapılan bir tanımlamadır. Bağışıklık sistemi, organizmayı yabancı antijenlerden korumaya yönelik bir dizi işlev için kurgulanmıştır. Örneğin, bir birey daha önce karşılaştığı bir antijenle ikinci kez karşılaştığında, bu antijene karşı gerekenden çok daha güçlü immun yanıtlar meydana verelebilir. Doku zararlarına neden olan bu yanıtlara aşırı duyarlılık reaksiyonları adı verilir. Aşırıduyarlılık reaksiyonlarının 2 ana grubu vardır:
Bağışıklık sistemi, bir canlıdaki hastalıklara karşı koruma yapan, patojenleri ve tümör hücrelerini tanıyıp onları yok eden işleyişlerin toplamıdır. Sistem, canlı vücudunda geniş bir çeşitlilikte, virüslerden parazitik solucanlara, vücuda giren veya vücutla temasta bulunan her yabancı maddeye kadar tarama yapar ve onları, canlının sağlıklı vücut hücrelerinden ve dokularından ayırt eder. Bağışıklık sistemi, çok benzer özellikteki maddeleri bile birbirinden ayırabilir, örneğin; bir amino asidi farklı olan proteinleri bile birbirinden ayırabilecek özelliğe sahiptir. Bu ayrım, patojenlerin konak canlıdaki savunma sistemine rağmen enfeksiyon yapmaları için yeni yollar bulmalarına, bazı uyumlar sağlamalarına neden olacak kadar karmaşıktır. Bu mücadelede hayatta kalmak için patojenleri tanıyan ve onları etkisizleştiren bazı mekanizmalar gelişmiştir. Doğadaki tüm canlılar kendilerinden olmayan doku, hücre ve moleküllere karşı savunma sistemlerine sahiptirler. Hatta bakteriler gibi basit tek hücreli canlılarda da onları viral enfeksiyonlara karşı koruyan enzim sistemleri bulunur. Yüksek canlılardaysa çok daha karmaşık bir bağışıklık sistemi vardır. Omurgalılarda bağışıklık sistemi özel işlevlere sahip çok sayıda farklı hücre ve molekül içermektedir.
Lenfatik sistem veya lenfoid sistem, omurgalılarda dolaşım sistemi ve bağışıklık sistemi'nin bir parçası olan bir organ sistemi'dir. Geniş bir lenf ağından, lenfatik damarlardan, lenf düğümlerinden, lenfatik veya lenfoid organlardan ve lenfoid dokulardan oluşur. Damarlar lenf adlı berrak bir sıvıyı kalbe doğru taşır.
İnflamasyon, canlı dokunun her türlü canlı, cansız yabancı etkene veya içsel/dışsal doku hasarına verdiği sellüler (hücresel), humoral (sıvısal) ve vasküler (damarsal) bir seri vital yanıttır. İnflamasyon normalde patolojik bir durum olmasına karşın, inflamatuar reaksiyon fizyolojik olarak vücudun gösterdiği bir tepkidir. Halk arasında iltihap tabiri yangı için kullanılmasına rağmen sık sık apseler için de iltihap denmesinden dolayı inflamasyon (inflammare) terimini kullanmak daha yerinde olacaktır. Hücre dejenerasyonu ile birlikte inflamasyon konusu, hastalıkların patolojik temelini oluşturmaktadır.
Alerjik hastalıklar, bağışıklık sisteminin çevrede genellikle zararsız olan maddelere karşı geliştirdiği aşırı duyarlılık sonucu ortaya çıkan çeşitli patolojik durumlar olarak tanımlanır. Bu hastalıklar arasında alerjik rinit, gıda alerjileri, atopik dermatit, alerjik astım ve anafilaksi gibi durumlar yer almaktadır. Klinik belirtiler arasında konjonktivit, kaşıntılı bir döküntü, hapşırma, öksürük, burun akıntısı, nefes darlığı ve anjiyoödem (şişlik) gibi bulgular bulunabilir. Gıda intoleransı ve gıda zehirlenmesi gibi patolojik durumların farklı klinik varlıklar olduğunu unutmamak gerekir.
Biyolojide sinyal transdüksiyonu bir hücrenin bir cins sinyal veya uyarıyı başka birine dönüştürme sürecidir. Çoğu zaman bu, hücre içinde enzimlerin yürüttüğü biyokimyasal reaksiyonlarla gerçekleşir, bunlar birbirine ikincil habercilerle bağlanıp bir "ikincil haberci yolu" oluştururlar. Bu süreçler genelde hızlı olur, iyon akıları durumunda milisaniyeler mertebesinde, protein ve lipit aracılıklı kinaz çağlayanı (cascade) durumunda dakikalar mertebesinde sürer. Çoğu sinyal transdüksiyonu işleminde sinyal ilk uyarandan ileri doğru yayıldıkça bu olaylara katılan protein ve diğer moleküllerin sayısı da artar ve böylece küçük bir sinyal büyük bir tepki doğurabilir; buna "sinyal kaskadı" denir. Bakteri ve diğer tek hücreli organizmalarda, hücrenin sahip olduğu sinyal trasndüksiyon süreçleri onun çevresine nasıl tepki vereceğini belirler. Çok hücreli organizmalarda organizmanın bir bütün olarak çalışmasını sağlamak için bireysel hücrelerin davranışlarını koordine eden pek çok sinyal transdüksiyon süreci gerekmektedir. Tahmin edileceği üzere, bir organizma ne kadar karmaşıksa organizmanın sahip olduğu sinyal transdüksiyon süreçlerinin repertuvarı da o derece karmaşık olmak durumundadır. Dolasıyla hücresel seviyede hem iç hem de dış çevrenin duyumu sinyal transdüksiyonuna dayalıdır. Çoğu hastalık, örneğin diyabet, ateroskleroz, özbağışıklık (otoimmünite), kanser, sinyal transdüksiyon yollarındaki bozukluklardan kaynaklanır. Bu durum, sinyal transdüksiyonunun biyoloji kadar tıpta da olan önemini ortaya koyar.
Doğuştan gelen bağışıklık sistemi ya da doğal bağışıklık diğer organizmaların enfeksiyonlarına karşı spesifik olmayan yolla koruma yapan ev sahibinin savunmasındaki hücreleri ve mekanizmaları kapsayan bir bağışıklık sistemi çeşididir.
Epigenetik, biyolojide, DNA dizisindeki değişikliklerden kaynaklanmayan ama aynı zamanda ırsi olan gen ifadesi değişikliklerini inceleyen bilim dalıdır. Diğer bir deyişle, ırsi (kalıtımsal) olup genetik olmayan fenotipik varyasyonları incelemektedir. Bu değişiklikler hücreyi ya da organizmayı doğrudan etkilemektedir ancak, DNA dizisinde hiçbir değişiklik gerçekleşmemektedir.
Özbağışıklık, otoimmünite, otoimmunite, bağışıklık sisteminde aşırıduyarlıkla oluşan tepkilere genel olarak verilen genel addır. Olağan koşullarda organizma kendi hücrelerinin antijenik yapılarına karşı tepki göstermez; buna “immun tolerans” ya da “doğal hoşgörü” tanımı yapılır. Bu toleransın aksadığı olağanüstü koşullarda otoimmun hastalıklar belirir; bağışıklık sisteminin tüm savunma sistemleri kendi antijenlerine karşı savaşım konumuna geçer. Otoimmun hastalıklardaki doku zararları II, III ve IV tiplerde aşırıduyarlık reaksiyonlarının sonucu olarak belirir.
Majör histokompatibilite kompleksi veya büyük doku uygunluk kompleksi, bütün omurgalılarda geniş bir gen ailesi tarafından kodlanan bir hücre yüzey molekülüdür. MHC molekülleri, bağışıklık hücreleri lökositler ile diğer lökositler veya vücut hücreleri arasındaki etkileşimlere arabuluculuk ederler. MHC, organ nakli için donörlerin uyumluluğunu belirlemenin yanı sıra, kişinin otoimmün hastalıklar için duyarlılığı hakkında da bilgi vermektedir. İnsanlarda MHC moleküllerine ilk kez lökositlerde rastlandığı için insan lökosit antijeni (HLA) ismi de verilir.
Lökosit Antijeni CD37, insanlarda CD37 geni tarafından kodlanan bir proteindir.
Biyolojide, hücre sinyalizasyonu veya hücre iletişimi, hücrelerin çevresi ve kendisi arasında sinyalleri alma, işleme ve iletme yeteneğidir. Bakteriler, bitkiler ve hayvanlar gibi her canlı organizmadaki tüm hücrelerin temel bir özelliğidir. Bir hücrenin dışından kaynaklanan sinyaller mekanik basınç, voltaj, sıcaklık, ışık veya kimyasal sinyaller gibi fiziksel ajanlar olabilir. Kimyasal sinyaller hidrofobik veya hidrofilik olabilir. Hücre sinyalleri kısa veya uzun mesafelerde meydana gelebilir ve sonuç olarak otokrin, jukstakrin, intrakrin, parakrin veya endokrin olarak sınıflandırılabilir. Sinyal molekülleri çeşitli biyosentetik yollardan sentezlenebilir ve pasif veya aktif taşıma yoluyla ve hatta hücre hasarından sonra salınabilirler.
Beynin evrimi sürecinde etkili olan ilkelerle ilgili belirsizlikler günümüzde hala çözülememiştir. Beyin-vücut oranı allometrik olarak ölçeklenir. Küçük vücutlu memeliler vücutlarına kıyasla nispeten büyük beyinlere sahipken, büyük memeliler daha küçük beyin-vücut oranlarına sahiptir. Primatların beyin ağırlıklarının vücut ağırlıklarına oranları, primat türünün beyin gücünü yönelik fikir verebilmektedir. İnsanlarda bu oran diğer primat türlerine göre çok daha yüksektir, bu da insanların beyin kitle indeksinin diğer primatlara göre daha yüksek olduğunu gösterir.
Lenf düğümü stromal hücreleri, işlevleri aşağıdakileri içeren lenf düğümünün yapısı ve işlevi için esastır : hematopoietik hücrelerin desteği için bir iç doku iskelesi oluşturmak; hematopoietik hücreler arasındaki etkileşimleri kolaylaştıran küçük moleküllü kimyasal habercilerin salınımı; hematopoietik hücrelerin göçünün kolaylaştırılması; adaptif bağışıklık sisteminin başlangıcında antijenlerin bağışıklık hücrelerine sunulması; ve lenfosit sayılarının homeostazı. Stromal hücreler, multipotent mezenkimal kök hücrelerden kaynaklanır.
Biyolojik süreçler, bir organizmanın yaşaması için hayati önem taşıyan ve çevresiyle etkileşime girme kapasitesini şekillendiren süreçlerdir. Biyolojik süreçler, yaşam formlarının devamlılığı ve dönüşümünde rol oynayan birçok kimyasal reaksiyon veya diğer olaylardan oluşur. Metabolizma ve homeostaz örnek olarak verilebilir.
Lenfositopeni, kanda bulunan lenfosit adı verilen beyaz kan hücrelerinin normalden daha düşük seviyede olması durumudur. Lenfositler, bağışıklık sistemimizde önemli roller oynayan hücrelerdir. Bu duruma aynı zamanda lenfopeni de denir. Bunun zıttı ise, lenfositlerin aşırı derecede yüksek olduğu lenfositozdur.
