Biologia komórki jest dyscypliną akademicką, która bada podstawową jednostkę istot żywych, komórki. Komórki są najmniejszą niezależnie funkcjonującą jednostką w strukturze organizmu i zazwyczaj składają się z jądra otoczonego cytoplazmą i zamkniętego błoną. Biologia komórki bada, na poziomie mikroskopowym i molekularnym, właściwości fizjologiczne, strukturę, organelle (takie jak jądra i mitochondria), interakcje, cykl życia, podział i śmierć tych podstawowych jednostek organizmów. Badania biologii komórki rozciągają się zarówno na wielką różnorodność organizmów jednokomórkowych, takich jak bakterie i wiele wyspecjalizowanych komórek w organizmach wielokomórkowych, takich jak zwierzęta i rośliny.
Pole biologii komórki tradycyjnie koncentruje się na pytaniach dotyczących tego, jak różne organelle działają i współpracują ze sobą, jak te procesy komórkowe są regulowane i jak różne komórki w organizmie komunikują się ze sobą. Zrozumienie składu komórek i jak komórki działają jest fundamentalne dla wszystkich nauk biologicznych i medycznych. Badanie podobieństw i różnic między typami komórek jest szczególnie ważne dla dziedziny biologii komórkowej i molekularnej, ponieważ zasady poznane podczas badania jednego typu komórek mogą być uogólnione na inne typy komórek. Badania w biologii komórki są ściśle związane z genetyką, biochemią, biologią molekularną i biologią rozwojową.
Struktury i funkcje w komórce często są porównywane do podobnych działań w typowym mieście. Mitochondria są roślinami energetycznymi komórki, chloroplasty roślin są roślinami energii słonecznej, chromosomy zawierają oryginalne plany miasta, retikulum endoplazmatyczne reprezentuje system drogowy, aparat Golgiego jest urzędem pocztowym, a jądro ratuszem. Białka natomiast biorą udział w praktycznie każdej funkcji miasta komórkowego – innymi słowy, są cegłami i tarcicą, posłańcami, kopiarkami, recyklerami odpadów i nie tylko. Każda komórka zazwyczaj zawiera setki różnych rodzajów białek, które funkcjonują razem, aby wygenerować zachowanie komórki. Ważną częścią biologii komórki jest badanie mechanizmów molekularnych, dzięki którym białka są przenoszone do różnych miejsc wewnątrz komórek lub wydzielane z komórek.
Większość białek jest syntetyzowana przez rybosomy w cytoplazmie. Proces ten znany jest również jako biosynteza białek lub translacja białek. Niektóre białka, takie jak te, które mają być włączone do błon (białka błonowe) są transportowane do retikulum endoplazmatycznego (ER) podczas syntezy i dalej przetwarzane w aparacie Golgiego. Z Golgiego białka błonowe mogą przemieszczać się do błony plazmatycznej lub do innych przedziałów subkomórkowych, mogą też być wydzielane z komórki. Między tymi przedziałami odbywa się regularny ruch białek. Białka rezydujące w ER i Golgiego łączą się z innymi białkami, ale pozostają w swoich przedziałach. Inne białka przechodzą przez ER i Golgiego do błony plazmatycznej.
Większość informacji genetycznej w komórce znajduje się w jądrze i jest zawarta w chromosomach (mitochondria również przenoszą pewne własne DNA). Badanie mikroskopijnie widocznych etapów podziału komórki podczas mitozy i mejozy jest ogólnie uważane za część biologii komórki, podczas gdy rzeczywista submikroskopowa aktywność replikacji DNA i syntezy białek jest uważana za część biologii molekularnej.
Poddyscypliny biologii komórki
Transport aktywny i pasywny
To ruch cząsteczek do i z komórek.
Przyleganie komórek
To jak komórki i tkanki trzymają się razem.
Podział komórek
To badanie jak komórki się powielają.
Sygnalizacja komórkowa
To jest regulacja zachowania komórek przez sygnały molekularne spoza komórki.
Metabolizm komórkowy
To są procesy związane z tworzeniem i wydatkowaniem energii.
Dyscypliny pokrewne
Biochemia
To nauka o procesach chemicznych i przemianach w organizmach żywych.
Biologia rozwojowa
To nauka o procesach, dzięki którym organizmy rosną i rozwijają się.
Genetyka
To nauka o genach, dziedziczności i zmienności organizmów.
Biologia molekularna
To nauka o interakcjach molekuł pomiędzy różnymi systemami komórki, włączając w to wzajemne powiązania DNA, RNA i syntezę białek oraz jak te interakcje są regulowane.
Biologia strukturalna
To nauka o architekturze i kształcie makrocząsteczek biologicznych – w szczególności białek i kwasów nukleinowych – oraz o tym, co powoduje, że mają one takie struktury, jakie mają.
Biologia strukturalna
To nauka o architekturze i kształcie makrocząsteczek biologicznych – w szczególności białek i kwasów nukleinowych – oraz o tym, co powoduje, że mają one takie struktury, jakie mają.
Biologia strukturalna
To nauka o strukturze i kształcie makrocząsteczek biologicznych.