علم الأحياء هو علم طبيعي يهتم بدراسة الحياة والعضو الحية

علم الأحياء هو علم طبيعي يهتم بدراسة الحياة والكائنات الحية ، بما في ذلك هيكلها ، وظيفتها ، النمو ، التطور ، التوزيع ، والتصنيف. [1] البيولوجيا الحديثة هي مجال شاسع ومنتقدي ، يتكون من العديد من الفروع والفروع الفرعية. ومع ذلك ، على الرغم من النطاق الواسع لعلم الأحياء ، هناك بعض المفاهيم العامة والتوحيد داخلها تحكم جميع الدراسة والبحث ، وتوحيدها في مجالات واحدة متماسكة. بشكل عام ، تعترف علم الأحياء بالخلية باعتبارها الوحدة الأساسية للحياة ، والجينات كوحدة أساسية للوراثة ، والتطور كمحرك يدفع توليف وأنواع جديدة. من المفهوم أيضًا اليوم أن جميع الكائنات الحية تستمر من خلال استهلاك وتحويل الطاقة وتنظيم بيئتها الداخلية للحفاظ على حالة مستقرة وحيوية.

يتم تعريف التخصصات الفرعية لعلم الأحياء من خلال المقياس الذي تتم فيه دراسة الكائنات الحية ، وأنواع الكائنات الحية التي تمت دراستها ، والطرق المستخدمة لدراستها: تدرس الكيمياء الحيوية الكيمياء البدائية للحياة ؛ يدرس البيولوجيا الجزيئية التفاعلات المعقدة بين الجزيئات البيولوجية ؛ علم النبات يدرس بيولوجيا النباتات ؛ علم الأحياء الخلوي يفحص كتلة المبنى الأساسية لكل الحياة ، الخلية ؛ علم وظائف الأعضاء يفحص الوظائف الفيزيائية والكيميائية للأنسجة والأعضاء وأنظمة الأعضاء للكائن الحي ؛ علم الأحياء التطوري يفحص العمليات التي أنتجت تنوع الحياة ؛ ويفحص البيئة كيف تتفاعل الكائنات الحية في بيئتها

الجينات هي الوحدات الأولية للميراث في جميع الكائنات الحية. الجين هو وحدة من الوراثة ويتوافق مع منطقة من الحمض النووي التي تؤثر على شكل أو وظيفة الكائن الحي بطرق محددة. جميع الكائنات الحية ، من البكتيريا إلى الحيوانات ، تشترك في نفس الآلية الأساسية التي تنسخ وترجم الحمض النووي إلى البروتينات. تقوم الخلايا بنسخ جين الحمض النووي في نسخة الحمض النووي الريبي من الجين ، ثم يترجم الريبوسوم الحمض النووي الريبي إلى بروتين ، وهو تسلسل من الأحماض الأمينية. رمز الترجمة من كودون الحمض النووي الريبي إلى الأحماض الأمينية هو نفسه بالنسبة لمعظم الكائنات الحية ، ولكنه مختلف قليلاً بالنسبة للبعض. على سبيل المثال ، يتراكم تسلسل الحمض النووي الذي يرمز للأنسولين في البشر أيضًا عن الأنسولين عند إدخاله في كائنات أخرى ، مثل النباتات. [30]

يحدث الحمض النووي عادةً ككروموسومات خطية في حقيقيات النوى ، والكروموسومات الدائرية في بدائيات النوى. الكروموسوم هو هيكل منظم يتكون من الحمض النووي والهيستون. مجموعة من الكروموسومات في خلية وأي معلومات وراثية أخرى موجودة في الميتوكوندريا أو البلاستيدات الخضراء أو مواقع أخرى تُعرف مجتمعة باسم الجينوم. في حقيقيات النوى ، يقع الحمض النووي الجيني في نواة الخلية ، إلى جانب كميات صغيرة في الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. في بدائيات النوى ، يتم الاحتفاظ بالحمض النووي داخل جسم غير منتظم في السيتوبلازم يسمى النواة. يتم الاحتفاظ بالمعلومات الوراثية في الجينوم داخل الجينات ، ويسمى التجميع الكامل لهذه المعلومات في الكائن الحي النمط الوراثي.

التوازن هو قدرة نظام مفتوح على تنظيم بيئته الداخلية للحفاظ على ظروف مستقرة عن طريق تعديلات توازن ديناميكية متعددة تسيطر عليها آليات التنظيم المترابطة. جميع الكائنات الحية ، سواء كانت أحادية الخلايا أو متعددة الخلايا ، تظهر التوازن.

للحفاظ على التوازن الديناميكي وتنفيذ وظائف معينة بفعالية ، يجب على النظام اكتشاف الاضطرابات والاستجابة لها. بعد اكتشاف الاضطراب ، يستجيب نظام بيولوجي عادة من خلال ردود الفعل السلبية. هذا يعني تثبيت الظروف إما عن طريق تقليل أو زيادة نشاط العضو أو النظام. مثال على ذلك هو إطلاق الجلوكاجون عندما تكون مستويات السكر منخفضة للغاية.

يعتمد بقاء كائن حي على المدخلات المستمرة للطاقة. يتم ضبط التفاعلات الكيميائية المسؤولة عن بنيتها ووظائفها لاستخراج الطاقة من المواد التي تعمل كغذاءها وتحولها للمساعدة في تكوين خلايا جديدة والحفاظ عليها.