علم الخلية أو سيتولوجيا هو علم يقوم بدراسة الخلايا الحية؛ خواصها وبنيتها ومكوناتها، والعضيات الموجودة فيها وتفاعلاتها مع البيئة المحيطة إضافة لدورة حياتها وانقسامها ثم موتها. تتم هذه الدراسة على نطاق مجهري أو جزيئي. فالبيولوجيا الخلوية تبحث في مجالات تمتد من تنوعات الأحياء وحيدة الخلية إلى الأحياء متعددة الخلايا بخلاياها المتمايزة جداً مثل الإنسان. وهو علم يدرس كيفية عمل الخلايا الحية ويشمل معرفة تركيب عضيات الخلية ووظيفتها والجزيئات الكربونية التي تنتج الخلايا. الجزيئات الأكثر أهمية هي الحمض النووي والحمض النووي الريبي والبروتينات
من أهم التراكيب في الخلية النواة والكروموسومات وهناك تراكيب عديدة أخرى. تركيب الخلايا حقيقية النواة أكثر تعقيدًا من تركيب الخلايا بدائية النوى بسبب حدوث تعايش جواني: بعض العضيات أو جميعها حقيقية النواة هي بدائيات النوى سابقًا مثل: الميتوكوندريا والبلاستيدات. وتُعد معرفة تركيب الخلايا وكيفية عملها أساسي لجميع العلوم الحيوية. فتقدير مدى التشابه والاختلاف بين الأنماط الخلوية يعدّ أمرًا مهمًا وأساسيًا لجميع العلوم الحيوية الجزيئية والخلوية. لأن هذه التشابهات تشكل إطارًا عامًا موحدًا يسمح بتعميم المباديء ونتائج الأبحاث في علوم مترابطة مثل علم الوراثة، الكيمياء الحيوية، علم الأحياء الجزيئي وأخيرًا علم الأحياء التنموي
الانقسام الخلوي: ينقسم إلى انقسام متساوي وانقسام منصف كيفية تولد الخلايا الجديدة
تأشير الخلايا: تنظيم سلوك الخلية عن طريق إشارات خارجية
النقل الفعال والنقل المنفعل: انتقالات الجزيئات من الخلايا وإلى الخلايا
التصاق الخلايا: جمع الخلايا مع بعضها البعض
النسخ الوراثي والتوصيل (إزالة الانترونات): التعبير الجيني
حركة الخلية: كيموتاكسيس، التقلص العضلي، الأهداب والأسواط
إصلاح الدنا وموت الخلية
الاستقلاب: التحلل الغليكوزي التنفس الخلوي، التركيب الضوئي: اصطناع ضوئي أو تمثيل ضوئي
تُعرف الخلية الحيوانية بأنها الوحدة الهيكلية الأساسية للأنسجة والأعضاء الحيوانية، وهي نوع من الخلايا حقيقية النواة، يتراوح حجمها بين بضعة ميكرونات مجهرية إلى بضعة مليمترات، أما أشكال الخلايا الحيوانية، فمنها ما هو مسطح، ومنها ما هو بيضاوي، ومنها ما يكون على شكل قضيب، وقد توجد أشكال مثيرة للاهتمام؛ مثل الخلايا المنحنية، والكروية، والمقعرة، والمستطيلة، لكن معظمها مجهرية الحجم؛ أي أنه لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام المجهر
يوجد أنواع مختلفة للخلايا الحيوانية، وكل نوع من هذه الأنواع يؤدي وظائف مختلفة عن غيره، وتجدر الإشارة إلى وجود مئات الأنواع المختلفة من الخلايا الحيوانية في جسم الإنسان، وهي تأتي بجميع الأشكال والأحجام، وفيما يأتي ذكر لأنواع الخلايا الحيوانية
خلايا الجلد: هي الخلايا التي يتكون منها الجلد أو النسيج الظهاري لأجسام الكائنات الحية، وهي الخلايا الصباغية، والخلايا الكيراتينية، وخلايا ميركل، وخلايا لانغرهانس
خلايا العضلات: ويمكن تسميتها بالخلايا العضلية، وهي الخلايا التي تتكون منها الأنسجة العضلية في أجسام الكائنات الحية، مثل خلايا الأوتار، وخلايا عضلة القلب
خلايا الدم: هي العناصر الخلوية الموجودة في الدم، وهي خلايا الدم الحمراء، وخلايا الدم البيضاء، والصفائح الدموية
الخلايا العصبية: هي الخلايا المكونة للأنسجة العصبية في أجسام الكائنات الحية، مثل الخلايا الدبقية، وتجدر الإشارة إلى أن الخلايا العصبية تنقل الإشارات الكهربائية في جميع أنحاء الجهاز العصبي في جسم الإنسان
الخلايا الدهنية: هي الخلايا المكونة للأنسجة الدهنية، وتسمى أيضًا خلايا الدهون، أو الخلايا الشحمية
الخلايا الجنسية: هي خلايا تشارك في التكاثر الجنسي، وهي الحيوانات المنوية عند الذكور، والبويضات عند الإناث
الخلايا الجذعية: هي خلايا مكتملة النمو، مما يمنحها القدرة على التطور والتمايز إلى أي نوع من أنواع الخلايا الحيوانية السابقة
الخلايا النباتية هي خلايا حقيقية النوى تختلف في عدة جوانب رئيسية عن خلايا الكائنات الحية حقيقية النوى الأخرى. وتشمل خصائصها المميزة:
- فجوة عصارية مركزية كبيرة، وحدة تخزين مملوءة بالماء مُحاطة بغشاء يعرف باسم تونوبلاست يحافظ على استقرار الخلية، ويتحكم في حركة الجزيئات بين العصارة الخلوية والنسغ، ويخزن مادةً مفيدةً ويساعد على هضم مخلفات البروتينيات والعضيات
- جدار خلوي يتكون من سليولوز وهيميسيلولوز، بكتين وفي العديد من الحالات يُفرز الليغنين، عن طريق الجبلة المجردة على سطح الغشاء الخلوي الخارجي. ويتناقض هذا مع الجدران الخلوية لـ الفطريات (التي هي متكونة من الكيتين)، والبكتيريا، التي تتكون من ببتيدوجليكان
- تُعرف مسارات الاتصال المتخصص من خلية إلى خلية باسم رابطات هيولية، المسار في الجدار الخلوي الأولي الذي يكون عبر الغشاء الخلوي والشبكة الإندوبلازمية للخلايا المتجاورة مستمرين
- الصانعات الخلوية، أبرزها الصانعات اليخضورية، التي تحتوي على يخضور وهو عبارة عن صبغة ملونة خضراء تُستخدم لامتصاص أشعة الشمس ويستخدمه النبات لإنتاج غذائه في العملية التي تعرف باسم التمثيل الضوئي. وهناك أنواع أخرى من الصانعات الخلوية بانيات نشا، المتخصصة في تخزين النشا، بانيات زيتيات المتخصصة في تخزين الدهن، وبانيات اللون المتخصصة في توليف وتخزين الصبغات. كما هو الحال في المتقدرات، التي تملك ترميز مجين 37 جينًا، ويوجد لدى الصانعات الخلوية مجينات خاصة بها من حوالي 100-120 جينا فريدًا ومن المفترض، نشأت كبدائية النوى إندوسيمبيونتس (endosymbionts) التي تعيش في خلايا سلف حقيقية النوى الأولية لنباتات الأرض والطحالب
- يعد انقسام الخلية عن طريق بناء الجبلة الحاجزة كقالب لبناء صفيحة خلوية لاحقًا في الحرائك الخلوية ميزةٌ لنباتات الأرض ومجموعات قليلة من الطحالب، وأبرزها الطحالب الكارية ورتبة ترينتيبوهليالس (Trentepohliales) الأخرى
- يعد الحيوان المنوي في النباتات الطحلبية واللازهريات الوعائية مالكًا لـ السياط المشابهة لتلك الموجودة في الحيوانات، لكن الأنواع الأعلى، (بما في ذلك عاريات البذور وكاسيات البذور) تفتقر إلى السياط والمريكز المريكزات التي توجد في خلايا حيوانية
- الغشاء الخلوي
- الجدار الخلوي
- الغشاء النووي
- الرابطة الهيولية
- الفجوة العصارية
-الصانعات الخلوية
- الصانعات اليخضورية
- الجبيلة البيضاء
- بانيات اللون
- الأجهزة الجولجية
- الأجهزة الجولجية
- الشبكة الإندوبلازمية
- الشبكة الإندوبلازمية
- المتقدرات
- اليحلول
- الجبلة
- النواة
- الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين
- الصبغين
- الحمض الريبي النووي
- الهيكل الخلوي
- النوية
مجهرية وتلوين مناعي
إسقاط الموروثة والتعداء
زرع الخلايا والقائفة المشعة
تفاعل البوليميراز المتسلسل وتهجين في الموقع
تفاعل البوليميراز المتسلسل وتهجين في الموقع
يتم التوصل إلى تنقية الخلايا وأجزائها باستخدام الطرق التالية :
تجزيء خلوي
- تحرير العضيات الخلوية عن طريق تمزق الخلايا
- فصل العضيات المختلفة ضمن الخليفة بوساطة تثفيل centrifugation.
استخلاص البروتينات من الأغشية الخلوية عن طريق المنظفات وأاملاح أو غيرها من الكيماويات
الترسيب المناعي
تحليل الخلية الواحدة
عضية - مصطلح يستخدم للهياكل الخلوية الرئيسية
صانعات خضراء - العضية الأساسية في التمثيل الضوئي
أهداب - بنى صغيرة متحركة من الأنيبيبات الدقيقة
سيتوبلازم - السائل الرئيسي الذي يشغل الفراغ في الخلايا
هيكل خلوي - خيوط بروتينية داخل الخلايا
ريبوسوم = جسيم ريبي - تجمع من البروتنيات والرنا يشكل وحدة أساسية لاصطناع البروتين
شبكة بلاسمية داخلية - الموقع الأساسي لاكمال اصطناع البروتين
سوط - بنى متحركة توجد في الجراثيم والبكتيريا القديمة وبعض الخلايا حقيقية النوى
جهاز غولجي - موقع لربط البروتينات بالسكريات
غشاء: حاجز مؤلف من دسم وبروتين
ليبيد ثنائي الطبقة - البنية الأساسية للأغشية الخلوية
حويصل أو فجوة خلوية - فراغات محاطة بغشاء ضمن السيتوبلازم الخلوي
ميتوكوندريا = متقدرة - العضية الأساسية المنتجة للطاقة والقدرة
نواة - تحوي المادة الوراثية الأساسية (الدنا) في الخلايا حقيقية النوى