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.
Hayvan, canlılar dünyasının ökaryotlar (Eukaryota) üst âlemindeki hayvanlar (Animalia) âleminde sınıflanan canlıların ortak adıdır. Arapça "canlı varlık" anlamındaki ḥayevān sözcüğünden Türkçeye geçmiş olan "hayvan" sözcüğü, günlük kullanımda esasen insan dışı, nefes alan ve hareket eden canlıları ifade etmek için kullanılsa da, biyolojik bağlamda insanı da içerir. Anadolu ağızlarında hayvan anlamında bav, bobos, böçü, çer, çokgal, dölük, evcimen, evlük, karaböcü, karaltı, medek, tereke, töm gibi sözcükler kullanılmaktadır. Hayvan sözcüğünün eş anlamlısı döngül sözcüğüdür. Hayvanlar âleminin bilimsel ve Latince adı olan "Animalia" terimi ise yine Latince olan ve "yaşayan" ya da "ruh" anlamına gelen animadan türetilmiş animal sözcüğünün çoğuludur. Hayvanlar âlemini tanımlayan bir başka Yunanca bilimsel terim de metazoa'dır (μετάζωα).
Embriyonik gelişim veya embriyogenez, eşeyli üreyen canlılarda görülen ve canlının, döllenme ile doğumu ya da yumurta veya kozadan çıkmasına kadar geçen süredeki gelişimidir. Embriyonik gelişimin safhaları ve yeri canlıdan canlıya farklılık göstermekle birlikte, bu süreç genelde annenin veya annenin ürettiği bir yapı koruyuculuğunda geçer.
Kök hücre, mitoz bölünmeyle özelleşmiş hücre tiplerine farklılaşabilen ve daha fazla kök hücre üretmek için kendini yenileme yeteneğine sahip olan, bütün çok hücreli canlıların doku ve organlarını oluşturan ana hücre türleridir.
Ektoderm. Gastrulasyon sırasında, hücreler aktif ve pasif olarak yer değiştirirler. Bu yer değiştirmeler sonucunda hücreler Gastrula boşluğuna göre dışta, ortada ve içte olmak üzere sıralanırlar. Süngerler, Taraklılar ve Knidliler takımlarında orta tabaka bulunmaz ve diğer iki tabaka hayvanın tüm dokularını oluşturur. Buna diploblastik gelişim denir. Derisidikenliler ve Kordalılar gibi diğer yüksek hayvanlarda ise ektoderm ve endoderm arasında mezoderm denen üçüncü bir tabaka oluşur ki bu olaya triploblastik gelişim denir. Bu hücre tabakaları görünüm ve genetik aktivite yönünden birbirlerinden farklıdırlar. Bu hücre sıralarının en dıştakine ektoderm denir.
Endoderm, gastrulasyon sırasında, hücrelerin aktif ve pasif olarak yer değiştirmesi sonucu oluşur. Bu yer değiştirmeler sonucunda hücreler Gastrula boşluğuna göre dışta, ortada ve içte olmak üzere sıralanırlar. Porifera, Ctenophora ve Cnidaria takımlarında orta tabaka bulunmaz ve diğer iki tabaka hayvanın tüm dokularını oluşturur. Buna diploblastik gelişim denir. Echinodermata ve Chordata gibi diğer yüksek hayvanlarda ise ektoderm ve endoderm arasında mezoderm denen üçüncü bir tabaka oluşur ki bu olaya triploblastik gelişim denir. Bu hücre tabakaları görünüm ve genetik aktivite yönünden birbirlerinden farklıdırlar. Bu tabakaların en içtekine endoderm denir. Endoderm yetişkin canlıda sindirim sistemini, sindirim sisteminin iç yüzeylerini, pankreas, karaciğer ve diğer bezlerle solunum sistemini oluşturur.
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.
Sinir sistemi veya sinir ağı, canlıların içsel ve dışsal çevresini algılamasına yol açan, bilgi elde eden ve elde edilen bilgiyi işleyen, vücut içerisinde hücreler ağı sayesinde sinyallerin farklı bölgelere iletimini sağlayan, organların, kasların aktivitelerini düzenleyen bir organ sistemidir. Sinir sistemi iki bölümden oluşur: Merkezî sinir sistemi (MSS) ve çevresel sinir sistemi (ÇSS). MSS, beyin ve omurilikten oluşur. ÇSS, MSS'yi vücudun diğer tüm kısımları ile bağlayan uzun fiberlerden oluşur. ÇSS, motor nöronları, dolaylı istemli hareket, otonom sinir sistemi, sempatik sinir sistemi, parasempatik sinir sistemi, düzenli istemsiz işlevler ve enterik sinir sisteminden oluşur.
Gastrulasyon. Blastula evresinden sonra, çokhücrelilerin hemen hepsinde görülen evredir. Bu evrede, ektoderm ve endoderm oluşur. Ektoderm, vücudu örten yapıları oluştururken, endoderm; bağırsağı ve onunla ilgili yapıları meydana getirir. Blastulanın üzerindeki blastoderm kural olarak ektoderme karşılık gelir. Üçüncü embriyonik tabaka olan mezoderm, ektodermin ve endodermin arasında ve yanlarda meydana gelir. Gastrulanın başlangıcında, izolesital yumurtalardaki vejetatif kutuba denk olan kısımda, bazı blastomerler blastosöl içerisinde animal kutuba doğru çökmeye başlar. Çökmeden dolayı meydana gelen açıklığa blastopor, çöküntünün tüp şeklindeki devamına da arkenteron denir. Blastoporun yaşam boyunca ağız olarak kalıp kalmamasına göre bilateral simetrili hayvanlar iki gruba ayrılırlar :
- Protostomia = blastoporu ileride esas ağza dönüşen hayvanlar, bunlarda anüs arka kısımdaki ektodermin içeri doğru çökmesiyle oluşur, örnek : yumuşakçalar.)
- Deuterostomia = blastoporu anüs ya da kloak a dönüşen, ağzı yeniden açılan hayvanlar, bunlarda ağız, ön kutupta ilk olarak ektoderm kesesi şeklinde oluşur).
Embriyo, (İngilizce: Embryo Eski Yunanca: ἔμβρυον çok hücreli diploid ökaryotlarda gelişimin ilk basamaklarından biri. Zigotun, arka arkaya mitoz bölünme geçirip hücre sayısının artmasına embriyo denir.
Destek dokular; insan embriyosunun gastrulasyon evresi sırasında meydana gelen ektoderm, endoderm ve mezoderm tabakalarından, ortadaki tabaka olan mezodermden tüm destek dokular meydana gelir. Embriyonik mezoderme mezenşim denir. Mezenşimal hücreler destek dokulara ait çeşitli hücreleri üretebilme özelliğindedir. Canlının şeklinin oluşmasını sağlayan, ağırlıkça vücutta en fazla yeri kaplayan dokular, destek dokulardır. Vücutta; farklı yapıları birbirine bağlama, desteklik, koruma, yağ depolanması, kan hücreleri üretimi, enfeksiyonlara karşı koruma ve doku onarımında görev alırlar. Bulundukları yere göre farklı histolojik özellik gösterirler; buna göre;
- Bağ doku
- Kan doku
- Kıkırdak doku
- Kemik doku olarak 4 ana bölümde sınıflandırılırlar.
Hücre duvarı veya Hücre çeperi hücre zarının hemen dışındaki bazı hücre tiplerini çevreleyen yapısal bir tabakadır. Esnek ve sert olabilir. Hücreye hem yapısal destek hem de koruma sağlar ve aynı zamanda bir filtreleme mekanizması görevi görür. Hücre duvarları hayvanlarda yoktur, ancak algler, mantarlar ve bitkiler de dahil olmak üzere diğer ökaryotların çoğunda ve çoğu prokaryotta bulunur.
Otofaji, yeni ve daha sağlıklı hücreler elde edinmek için vücudun hasarlı hücreleri temizleme yoludur.
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.
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.
Kan-beyin bariyeri (KBB), nöron'ların olduğu merkezi sinir sistemi'nin hücre dışı sıvısı'na dolaşımdaki kan'daki çözünen'lerin seçici olmayan geçişini önleyen endotelyal hücreler'in yüksek düzeyde seçici yarıgeçirgen sınırıdır. Kan beyin bariyeri, kılcal duvar, astrosit uç-ayaklarının kılcal damarı kaplayan endotel hücreleri ve kılcal taban zarı içine gömülü perisit'ler tarafından oluşturulur. Bu sistem, bazı küçük moleküllerin pasif difüzyon ile geçişine ve ayrıca çeşitli besinlerin, iyonların, organik anyonların ve glikoz ve amino asitler gibi makromoleküllerin seçici ve aktif taşınmasına izin verir. Sinirsel fonksiyon için çok önemlidir.
Histogenez, farklılaşmamış hücrelere ait farklı dokuların oluşumudur. Bu hücreler, üç primer germ tabakası olan endoderm, mezoderm ve ektodermin bileşenleridir. Histogenezde oluşan dokuların mikroskobik yapılarının bilimi histoloji olarak adlandırılır.
Germ tabakaları, embriyonik gelişim sırasında oluşan birincil hücre katmanlarıdır. Omurgalılardaki üç germ tabakası özellikle belirgindir; bununla birlikte, tüm eumetazoanlar iki veya üç primer germ tabakasından oluşmaktadır. Knidliler gibi bazı hayvanlar, onları diploblastik yapan iki germ tabakasına sahiptir. Kordalılarda ise bir üçüncü tabakanın (mezoderm) varlığı görülür ve bu durum triploblasti olarak tanımlanır. Germ tabakaları organogenez sonucunda bir hayvanın tüm dokularına ve organlarını oluşturur.
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.
Metafositler, zebra balığında deri, solungaç ve bağırsaklarda bulunan ve dokuda yerleşik makrofajlar arasında kabul edilen miyeloid benzeri hücrelerdir. Gelişim sırasında ektodermden köken alan metafositler, hücre morfolojisi ve gen ekspresyon profili açısından mezodermden köken alan makrofajlarla, özellikle de deride bulunan dokuda yerleşik Langerhans hücreleriyle, birçok benzerliği paylaşır.
