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.
Sitoplazma, yarı sıvı matriks olup, plazma zarı ile nükleus arasını doldurur. Sitoplazma organeller ve bunların içinde yer aldığı koyu kıvamlı sıvı kısımdan (sitozol) oluşur. Bu sıvı kısmın içeriğini enzimler, RNA, aminoasitler, nükeotitler gibi yıkım tepkimeleri sonucu oluşan atık ürünler, koenzimler, iyonlar ve büyük oranda su oluşturur.
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.
İskelet kası, üç kas dokusu türünden biri. Çizgili kasın bir türü olan iskelet kasları, somatik sinir sistemi tarafından uyarılır. Böylece isteğe bağlı hareketi sağlar. Çoğu iskelet kası, kemiklere kolajen demetlerinden oluşan tendonlarla bağlanır.
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.
Sıkı Bağlantı ya da Zonula Occludens, vücudu dış etkilerden koruyan hücrelerde bulunan, hücrenin yan yüzeyinde yaptığı hücreler arası bağlantılardandır.
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.
Örtü epitelinde, epitel hücreleri sıkıca yan yana gelerek düzgün ve devamlı bir tabaka oluştururlar. Hücreler arası aralık oldukça dardır. Üst yüzeyleri ile vücudun bir iç boşluğuna ya da dış yüzeyine bakarlar. Alt yüzü ile bazal lamina adı verilen bir yapı aracılığı ile bağdokusu üzerine otururlar. Örtü epiteli damarsız bir doku olup, üzerine oturduğu bağdokusu içindeki damarlardan bazal lamina aracılığıyla, difüzyon yoluyla beslenir. Böylece bir dışa bakan yüzü bir de bazal laminaya oturan karşı yüzü ile bu dokunun hücrelerinde bir kutuplaşma söz konusudur. Epitel hücrelerinin fonksiyonlarını gerçekleştirdikleri serbest üst yüzeylerine apikal yüz ya da apikal kutup adı verilir. Beslenmesinin sağlandığı bağ dokusu üzerine oturduğu yüzeylerine ise bazal yüz ya da bazal kutup adı verilir. Bütün örtü epiteli türleri, hatta dış salgı bezi hücreleri bir bazal lamina üzerine oturur. Bazal lamina kesitlerinde özel tekniklerle ince bir çizgi şeklinde beliren tabakadır. İki katman olarak görülür. Bknz: Bazal lamina
Epidermis, deriyi oluşturan üç tabakadan en dıştakidir. Daha içteki tabakalar dermis ve hipodermistir. Epidermis tabakası çevresel patojenlerden kaynaklanabilecek enfeksiyonalara karşı bir bariyer sağlar. Ayrıca transepidermal sıvı kaybı yoluyla vücuttan atmosfere verilen su miktarını düzenler. Epidermis, bir baz tabakanın üzerine dizi hücre tabakalarından oluşur.
Mikrotübüller, hücre iskeletini oluşturan yapılardan olup, reseptörleri tutarlar veya serbest bırakırlar. Protein yapıda olup, uzun, içi boş silindirik yapılardır.
Aktin, yuvarlak şekilli, yapısal bir protein. Heliks şeklinde polimerize olarak mikrofilament olarak da bilinen aktin filamentlerini oluşturur. Aktin filamentleri hücresel iskeleti oluşturur- ökaryotik hücrelerde, üç boyutlu, hücreyi boydan boya saran ağ. Aktin filamentleri hücreye mekanik destek sağlar, hücrenin şeklini belirler, hücrenin hareket etmesine olanak sağlar ; bazı tip hücrelerarası bariyerlerin oluşumunda, sitoplazma akıntısında ve hücre bölünmesi sırasında hücrenin ekvatorunda boğum oluşmasında rol alırlar. Kas hücrelerinde, miyozin adlı proteinle birlikte, kasılma eyleminin gerçekleştirilmesinde asli bir rol alırlar.
Miyofibriller, kas dokuda bulunan ve kas dokunun en önemli özelliği olan kasıp gevşemeyi sağlayan protein iplikçiklerdir. Çizgili (iskelet) kaslarda ve kalp kasında düzgün diziliminden dolayı bu kaslar mikroskop altında çizgili görünürler.
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.
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.
Lamellipodium, hücrenin hareketi sağlayan yüzeylerindeki aktin proteini içerikli hücre iskeleti uzantısıdır. Yalancı iki boyutlu aktin ağı içerir. Bütün olarak bu yapı, hücreyi bir zemin üzerinde hareket ettirir. Lamellipodia içerisinde aktin kolları gibi görülen mikro-dikenler vardır. Lamellipodiumun sınırları dışına uzandıklarında filopod adını alırlar. Lamellipodium hücre zarındaki aktin kümelenmelerinden meydana gelir ve hücredeki en önemli düzenli aktin yapılanması veya mikrofilaman oluşumu alanıdır.
Fimbrin veya plastin 1, aktin çapraz bağlayıcı bir proteindir. İnsanlarda PLS1 geni tarafından kodlanmaktadır. Fimbrin, filopodun oluşumu için önem arz eden bir proteindir. Fimbrin; vücutta bağırsak mikrovillusları, kıl hücrelerinin stereosilleri, fibroblastların filopodları gibi değişik hücrelerin çeşitli yapılarında bulunabilmektedir. Fimbrin, stereosillerde ve filopodlarda zar kabartılarındaki polarize aktin filamentleri ile ilişki içerisindedir.
Spektrin(İngilizce: Spectrin); ökaryot hücrelerdeki hücre zarının hücre içine bakan yüzeyini saran bir hücre iskeleti proteinidir. “Spektrin” adı “hayalet” sözcüğünden türetilmiştir. İlk olarak alyuvarlardan yalıtılmış olan bu protein, büyük boyutlu protein olarak sınıflandırılmaktadır. Hücre zarının altında konumlanmış olan spektrin, alyuvarların düşük yoğunluklu ortamlara, deterjan gibi maddelere dirençli olmasını sağlayıp, alyuvarların hemolizini önler. Spektrin beş köşeli veya altı köşeli bir düzenlenime sahiptir. Spektrinin sahip olduğu bu düzenlenim, bir tür yapı iskelesi oluşturmakta ve hücre zarının bütünlüğünde ve hücre iskeletinin yapısının sürekliliğinde önemli bir işleve sahiptir. Altı köşeli düzenlenimler tetramerlerinin herhangi birinin ucunda kısa aktin filamentleri ile birleşmiş olan spektrin alt birimlerinin tetramerleri tarafından oluşturulmaktadır. Buradaki kısa aktin filamentleri altı köşeli ağ gözünün oluşumuna olanak tanıyan eklem(ulak, birleşim, bağ) kompleksleri gibi davranırlar.
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.
