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.
Proteinler, bir veya daha fazla uzun amino asit artık zincirini içeren büyük biyomoleküller ve makromolekül'lerdir. Proteinler organizmalar içinde, hücrelere yapı ve organizmalar sağlayarak ve molekülleri bir konumdan diğerine taşıyarak metabolik reaksiyonları katalizleme, DNA kopyalama, uyaranlara yanıt verme dahil olmak üzere çok çeşitli işlevler gerçekleştirir. Proteinler, genlerinin nükleotit dizisi tarafından dikte edilen ve genellikle faaliyetini belirleyen özel 3D yapıya protein katlanmasıyla sonuçlanan amino asit dizilimlerinde birbirlerinden farklıdır.
Moleküler biyoloji, canlılardaki olayları moleküler seviyede inceleyen biyoloji dalıdır.
Rigor mortis veya ölüm sertliği, kaslardaki biyokimyasal bir değişiklikten kaynaklanan ve ölünün uzuvlarını katılaştıran bir ölüm belirtisidir. Bu olgu, oda sıcaklığındaki bir insanda ölümden 3-4 saat sonra görülmeye başlar, 12 saat sonra doruk noktasına ulaşır ve 36 saat sonra ortadan kalkar.
'Adenozin trifosfat, hücre içinde bulunan çok işlevli bir nükleotittir. İngilizce Adenosine Triphosphateden ATP olarak kısaltılır. En önemli işlevi hücre içi biyokimyasal reaksiyonlar için gereken kimyasal enerjiyi taşımaktır. Fotosentez ve hücre solunumu sırasında oluşur. ATP bunun yanı sıra RNA sentezinde gereken dört monomerden biridir. Ayrıca ATP, hücre içi sinyal iletiminde protein kinaz reaksiyonu için gereken fosfatın kaynağıdır. 3 tane fosfattan oluşur.
Kas sistemi canlıya hareket yeteneği sağlayan sistemdir. Kas sistemi omurgalılarda sinir sisteminin kontrolü altında olmasına rağmen bazı kaslar tamamen otonom çalışabilir.
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.
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.
Miyozinler, 16 kadar üyesi tanımlanmış ATP-bağımlı bir motor protein ailesidir. Kas hücrelerinde "miyozin II" bulunur ve toplam kas protein kütlesinin % 55'ini oluşturur. Aktin ile birlikte aktomiyozin oluşturarak kaslardaki kasılma ve gevşeme hareketlerini düzenler. Ağır ve hafif zincirlerden oluşur. Molekül ağırlığı yaklaşık 500-540 KDa olup birbirine dolanmış iki sarmaldan oluşan fibröz bir kuyruğu vardır. Sarmalların ucunda birer globüler baş kısmı bulunur.
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.
Kas kasılması veya kontraksiyon, kas dokusunda bulunan aktin ve miyozin arasındaki çapraz köprülerin kullanılması ile bir gerginlik yaratılması. Bu gerginlik durumunda, kas uzama, kısalma gösterdiği gibi boyutu değişmeyebilir. İsteğe bağlı kasılma merkezi sinir sistemi tarafından kontrol edilir. Beyinde oluşturulan aksiyon potansiyeli birçok kas fiberi ile bağlantı kurmuş motor nöron ile kasa aktarılır. Bazı refleks durumlarında ise kasılma sinyali omurilikten gelebilir. kalp kası veya düz kaslarda gözlemlenen istemsiz kasılmalar, kasın kendi kendini uyarması ile meydana gelir.
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.
Akson, bir sinir lifi olarak da bilinir, bir sinir hücresinin (nöronun) ince, uzun bir çıkıntısıdır. Sinir hücresinin gövdesindeki elektriksel uyarıları uzağa iletir. Aksonun işlevi bilgiyi farklı sinir hücrelerine, kaslara, bezlere iletmektir. Dokunmak ve sıcaklık algılama işlemlerini gerçekleştiren Pseudounipolar nöronlar gibi bazı duyu nöronlarında, elektriksel uyarılar, aksonun çeperinden hücrenin gövdesine doğru, oradan da aynı aksonun başka dalları vasıtasıyla omuriliğe gönderilir. Akson uyumsuzluğu, kalıtsal ve edinsel nörolojik hastalıklara neden olabilir. Bu hastalıklar hem merkezi hem de çevresel sinir sistemlerindeki nöronları etkileyebilir.
Kinesin ökaryot hücrelerde bulunan bir tür taşıyıcı motor proteindir. Bir maddeyi yürüyüş davranışı sergileyerek iletir. İleteceği maddeyi mikrotübüller üzerinde taşır. ATP'nin hidrolizi ile enerjisi tedarik edilir. Kinesinin hareketi mitoz, mayoz ve hücre içi taşıma işlemlerinde önemli bir görevi vardır. Dinein bileşiğine karşıt bir davranış gösterir.
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.
Sarkomer bir çizgili kas dokusunda iki Z bandı arasında yer alan birim. İskelet kasları, miyogenez sonucu oluşan, kas lifi veya miyofiber olarak da bilinen boru şekilli kas hücrelerinden oluşmaktadır. Kas lifleri çok sayıda tübüler miyofibril içermektedir. Bu miyofibriller, mikroskop altında tekrarlanan koyu ve açık renkli bantlar olarak görünen sarkomerlerin bölümlerinden oluşur. Sarkomerler, bir kas kasıldığında veya gevşediğinde birbirini geçen filamanlar olarak uzun, lifli proteinlerden oluşur. Kostamer, sarkomeri sarkolemmaya bağlayan farklı bir yapıdır.
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.
Kramp, ani, istemsiz bir kas kasılması veya aşırı kısalmasıdır; genellikle geçici ve zararsız olmakla birlikte, önemli derecede ağrıya ve etkilenen kasta felç benzeri hareketsizliğe neden olabilirler. Kas krampları yaygındır ve genellikle hamilelik, fiziksel egzersiz veya aşırı efor, yaş ile ilişkilidir veya bir motor nöron bozukluğunun bir işareti olabilir. Bir iskelet kasında veya düz kasta kramplar oluşabilir. İskelet kası kramplarına, kas yorgunluğu veya sodyum (hiponatrem) adı verilen bir durum), potasyum (hipokalem) adı verilen) veya magnezyum gibi elektrolitlerin eksikliği neden olabilir. Bazı iskelet kası kramplarının bilinen bir nedeni yoktur. Düz kas krampları regl veya gastroenterit nedeniyle olabilir.
Miyometriyum veya rahim kası, rahim duvarını oluşturan düz kastır. Esas olarak uterus düz kas hücrelerinden oluşur ve aynı zamanda stromal ve vasküler dokuyu destekleyen uterus duvarının orta tabakasıdır. Ana işlevi uterus kasılmalarını sağlamaktır.