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.
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.
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.
Kloroplast, fotosentezin gerçekleştiği sitoplazmik organeldir. Bitkilerin sadece yeşil kısımlarında bulunur. Bitkide besin ve oksijen üretilmesini sağlar. Genellikle yeşil renkli olduğu için bitkilerin çoğunun yeşil renkli olmasının temel sebebidir. Güneş enerjisini moleküler bağlar halinde saklayabilen tek yapı kloroplastlardır ve senede bu yolla dünyada 200 milyar ton organik madde üretilmektedir. Fotosentez yapma yeteneği kazanmış bir çekirdeksiz ve organelsiz ilkin hücre ve heterotrof (adrıbeslek) canlıların içerisine girerek simbiyoz yaşama uymuş bu şekilde kloroplastları meydana getirmiştir. Yani mavi algler kloroplastların evrimsel olarak atasıdır.
Floem veya soymuk borusu, fotosentez sırasında yapılan ve fotosentez olarak bilinen çözünür organik bileşikleri, özellikle şeker sakarozu (sükroz) bitkinin bölümlerine taşıyan vasküler bitkilerdeki canlı dokudur. Bu taşıma işlemine translokasyon denir. Ağaçlarda floem, kabuğun en iç tabakasıdır, dolayısıyla adı Eski Yunanca Grekçe: φλοιός kelimesinden türetilmiştir. (phloiós), "kabuk" anlamına gelir. Terim 1858'de Carl Nägeli tarafından tanıtıldı.
Aktif taşıma, küçük moleküllerin, az yoğun ortamdan çok yoğun ortama ATP harcanarak geçişidir. Aktif taşımada, hücre zarı üzerindeki porlardan geçebilecek büyüklükteki moleküller, taşıyıcı protein ve taşıyıcı enzimler yardımıyla taşınır. Taşıma sırasında enerji kullanıldığı için sadece canlı hücrelerde gerçekleşebilir. Hücre içinden hücre dışına, hücre dışından hücre içine olmak üzere her iki yönde de gerçekleşebilir.
Fosfatidilkolinler baş grubunda kolin parçası içeren bir fosfolipit sınıfıdır. Diğer fosfolipitler gibi, baş grubunun hidrofilik, kuyruk kısmının hidrofobik olması sonucu bu molekül, lipit çiftkatman oluşturur. Kolin grubu artı yüklü, fosfat grubu eksi yüklü olduğundan baş grubunun net yükü yoktur. Molekülün hidrofobik kısmını oluşturan yağ asitleri doymuş veya doymamış olabilir.
Kemiosmoz; iyonların, elektrokimyasal gradyanı azaltmak için seçici geçirgen bir zardan geçme hareketidir. Hücresel solunumdaki ATP sentezinin gerçekleşmesini sağlayan enerjinin büyük bir kısmı hidrojenlerin yaptığı bu hareketten karşılanır.
MreB, prokaryotik hücrelerin şeklini belirleyen temel bir protein olarak bilinir. Geçmişte hücre morfolojisinin peptidoglikanların senteziyle belirlendiği düşünülse de, günümüzde prokaryot hücrelerde bazı özgül proteinlerin bu süreçte önemli rol oynadığı ve peptidoglikanın yalnızca sınırlı bir etkiye sahip olduğu açıklığa kavuşmuştur. Hücre şeklini belirleyen bu proteinler, ökaryotik hücrelerdeki hücre iskeletinin temel bileşeni olan aktin ile benzerlik göstermektedir.
Permeazlar, hücrenin içine veya dışına konsantrasyon gradiantı (meyili) yönünde spesifik bir molekülün geçişine imkân sağlayan bir çoklu geçiş transmembrane protein sınıfı.
Viral protein, virüsün hem bir bileşeni hem de bir ürünüdür. Viral proteinler işlevlerine göre yapısal proteinler, yapısal olmayan proteinler, düzenleyici ve yardımcı proteinler olarak gruplandırılırlar. Virüsler canlı değildir ve kendi başlarına çoğalma araçlarına sahip değildirler. Çoğalmak için konakçı hücrelerinin enerji metabolizmalarına, enzimlerine ve yapı öncüllerine bağlıdırlar. Bu nedenle, virüsler kendi viral proteinlerinin birçoğunu kodlamazlar, aksine çoğaltma için ihtiyaç duydukları viral proteinleri üretmek için konakçı hücrenin organellerini ve döngülerini kullanırlar.
Lökosit Antijeni CD37, insanlarda CD37 geni tarafından kodlanan bir proteindir.
Endosiyalin, insanlarda CD248 geni tarafından kodlanan bir proteindir.
Çekirdek zarı, ökaryotik hücrelerde genetik materyali çevreleyen çekirdeği çevreleyen iki çift tabakalı lipit zardan oluşan bir zardır.
Çekirdek laminası, çoğu hücrenin çekirdeğinin içindeki yoğun bir fibriler ağıdır. Ara filamentlerden ve membranla ilişkili proteinlerden oluşur. Mekanik destek sağlamanın yanı sıra, çekirdek zarı, DNA replikasyonu ve hücre bölünmesi gibi önemli hücresel olayları düzenler. Ek olarak, kromatinlere katılır ve çekirdek zarının içine gömülü çekirdek poru komplekslerini sabitler.
Su kanalları olarak da adlandırılan akuaporinler veya aquaporinler, biyolojik hücrelerin zarında gözenekler oluşturan, esas olarak hücreler arasında suyun taşınmasını kolaylaştıran -ana iç protein ailesinden- kanal proteinleridir. Çeşitli farklı bakteri, mantar, hayvan ve bitki hücrelerinin hücre zarları, içinden suyun fosfolipid çift tabakasından difüze olmaktan daha hızlı girip çıkabildiği akuaporinler içerir. Akuaporinler, hem karboksilik hem de amino terminalleri sitoplazmik tarafta olan altı adet membranı kapsayan alfa sarmal domaine sahiptir. Akuaporinler genellikle her zaman açık olduğundan ve hemen hemen her hücre tipinde yaygın olduğundan, bu, suyun hücre zarından konsantrasyon gradyanına kadar kolayca geçtiği konusunda bir yanlış anlamaya yol açar. Su, küçük bir molekül olduğu için hücre zarından basit difüzyon yoluyla ve hücre dışındaki su konsantrasyonunun içindekinden daha fazla olduğu durumlarda ozmoz yoluyla geçebilir. Bununla birlikte, su polar bir molekül olduğu için, bu basit difüzyon süreci nispeten yavaştır ve suyun çoğu akuaporinden geçer.
Kofaktör, bir enzimin bir katalizör olarak aktivitesi için gerekli olan, bir kimyasal reaksiyonun hızını artıran, protein olmayan bir kimyasal bileşik veya metalik iyondur. Kofaktörler, biyokimyasal dönüşümlere yardımcı olan "yardımcı moleküller" olarak düşünülebilir. Kofaktörler tipik olarak, işlevlerini enzimlere bağlı kalarak yerine getirmeleri açısından ligandlardan farklılık gösterir.
Na⁺/K⁺-ATPaz, tüm hayvan hücrelerinin zarında bulunan bir enzimdir. Hücre fizyolojisinde çeşitli işlevleri yerine getirir.
Oligosakkarit, az sayıda monosakkarit içeren bir karbonhidrat polimeridir. Oligosakkaritler, hücre tanıma ve hücre bağlanması dahil olmak üzere birçok fonksiyona sahiptir. Örneğin, glikolipidler bağışıklık tepkisinde önemli bir role sahiptir.
Nefrin, glomerüler filtrasyon bariyerinin düzgün işlev göstermesi için gerekli olan bir proteindir. Glomerüler filtrasyon bariyeri; fenestre endotel hücrelerini, glomerüler bazal membranını ve epitel hücrelerin podositlerini içerir. Nefrin, slit diyaframın yapısal bir bileşeni olan bir transmembran proteindir. Bu proteinler, podositlerin ucunda bir karmaşık ağ şeklinde bulunur ve Bowman boşluğuna protein geçişini engelleyen güçlü eksi yüke sahiptir.
