Luettelo keskeisistä biologian aiheista

Tämä luettelo antaa yleiskatsauksen biologian keskeisistä aiheista.

Biologia on elollisen luonnon ilmiöitä ja lainalaisuuksia tutkiva luonnontiede.

Biologian osa-alueet

 Aerobiologia – ilmavirtauksien mukana kulkeutuvien orgaanisten aineiden tutkimus

 Anatomia – kasvien, eläinten ja muiden organismien muodon ja toiminnallisuuden tutkimus
 Ihmisen anatomia – ihmisten morfologian tieteellinen tutkimus

 Bioinformatiikka – tietotekniikan käyttö perimätiedon ja muun biologisen tiedon keräämiseen, varastoimiseen ja tutkimiseen
 Biomekaniikka – pidetään usein lääketieteen haarana; eliöiden mekaniikan tutkimus, jossa painotetaan proteesien tai ortoosien sovellusta
 Biosemiotiikka – semiotiikan kautta tapahtuvien biologisten prosessien tutkimus

 Biotekniikka – uusi ja joskus kiistanalainen biologian haara, joka tutkii elävien organismien manipulointia (mukaan lukien geenimuuntelua ja synteettistä biologiaa)
 Synteettinen biologia – tutkimusala joka yhdistää biologian ja tekniikan; sellaisten biologisten funktioiden ja järjestelmien suunnittelua ja rakentamista, joita ei tavata luonnossa

 Ekologia – elävien organismien välillä olevien vuorovaikutussuhteiden sekä elävien organismien ja näiden elottoman ympäristön välillä olevien vuorovaikutussuhteiden tutkimus

 Eläintiede – eläinten tutkimus, johon kuuluu myös niiden luokitus ja fysiologian, kehityksen ja käyttäytymisen tutkimus. Sen alahaaroja:
 Artropodologia – niveljalkaisten eliöiden tutkimus
 Akarologia – punkit ja puutiaiset sisältävän taksonin tutkimus 
 Araknologia – hämähäkkieläinten tutkimus, johon sisältyy hämähäkkien lisäksi skorpionien, pseudoskorpionien ja lukkien tutkimus
 Entomologia – hyönteisten tutkimus
 Koleopterologia – kovakuoriaisten tutkimus
 Lepidopterologia – yöperhoset ja perhoset sisältävän lahkon tutkimus
 Myrmekologia – muurahaisten tutkimus
 Karcinologia – äyriäisten tutkimus
 Myriapodologia – juoksujalkaisten, kaksoisjalkaisten ja muiden tuhatjalkaisten tutkimus
 Etologia – eläinten käyttäytymisen tieteellinen ja objektiivinen tutkimus, yleensä keskittyen käyttäytymiseen luonnollisissa olosuhteissa
 Eläinten kognitio
 Eläinten seksuaalisuus
 Työkalujen käyttö eläinten keskuudessa
 Helmintologia – matojen tutkimus, erityisesti loismatojen tutkimus
 Herpetologia – sammakkoeläinten ja matelijoiden tutkimus
 Batrakologia – herpetologian alahaara, joka keskittyy vain sammakkoeläinten tutkimiseen
 Iktyologia – kalojen tutkimus
 Malakologia – selkärangattomia tutkivan eläintieteen haara, joka keskittyy nilviäisten tutkimiseen
 Mammalogia – nisäkkäiden tutkimus
 Biologinen antropologia – ihmislajin fyysisen kehityksen tutkimus
 Ketologia – merinisäkkäiden tutkimus
 Nematologia – sukkulamatojen tutkimus
 Ornitologia – lintujen tieteellinen tutkimus

 Epidemiologia – tärkeä osa kansanterveyden tutkimusta; populaatioiden terveyteen vaikuttavien tekijöiden tutkimus

 Evoluutio –  sukupolvien myötä tapahtuvat muutokset biologisten populaatioiden periytyvissä ominaisuuksissa
 Evoluutiobiologia – lajien alkuperän ja ajan myötä tapahtuvan polveutumisen tutkimus
 Evolutiivinen kehitysbiologia – vertaa eri organismien kehitysprosesseja määrittääkseen niiden esi-isiltä perityt suhteet ja selvittääkseen miten kehitysprosessit kehittyivät ajan myötä
 Paleobiologia – yhdistää biologian menetelmät ja havainnot geotieteisiin lukeutuvan paleontologian menetelmiin ja havaintoihin
 Paleontologia –  fossiilien ja joskus esihistoriallisen elämän maantieteellisten todisteiden tutkimus

 Farmakologia – lääkkeiden ja synteettisten valmisteiden valmistuksen, käytön ja vaikutuksien tutkimus

 Fysiologia – elävien organismien, näiden elinten ja elävien organismien osien toiminnan ja toimintamekanismien tutkimus
 Histologia – kasvien ja eläinten solujen ja kudosten anatomian tutkimus mikroskooppilla
 Immunologia – organismien immuunijärjestelmien tutkimus
 Kinesiologia – ihmisen liikkeiden tutkimus
 Neurobiologia – hermostojen tutkimus, johon sisältyy hermostojen anatomian, fysiologian ja patologian tutkimus
 Neurotiede – poikkitieteellinen ala, joka tutkii hermostoja
 Biologinen psykologia – biologian (erityisesti neurobiologian) periaatteiden soveltaminen ihmisten ja muiden eläinten käyttäytymisen fysiologisten, geneettisten ja kehityksellisten mekanismien tutkimiseen. Se tutkii tätä yleensä neuronien, välittäjäaineiden ja aivopiirien tasolla ja keskittyy biologisiin perusprosesseihin, jotka ovat normaalin ja epänormaalin käyttäytymisen taustalla.

 Hematologia – veren ja verta tuottavien elinten tutkimus
 Iknologia – organismien käyttäytymisestä johtuvien jälkien tutkimus, kuten kolojen ja jalanjälkien tutkimus
 Kasvipatologia – kasvitautien tutkimus

 Kasvitiede – kasvien tutkimus
 Fykologia – levien tutkimus
 Kasvifysiologia – kasvitieteen alahaara, joka tutkii kasvien toimintaa eli fysiologiaa

 Kehitysbiologia – tutkii prosesseja, joiden kautta organismi kehittyy tsygootista täysikasvuiseksi
 Embryologia – alkion kehityksen tutkimus (hedelmöittymisestä syntymään)
 Gerontologia – ikääntymisen ja vanhenemisprosessin tutkimus

 Kronobiologia – tutkii määräajoin tapahtuvia (syklisiä) ilmiöitä, jotka ilmenevät elävissä organismeissa
 Limnologia – sisävesien tutkimus

 Lääketieteellinen tutkimus – terveyden ja sairauden tutkimus
 Farmakologia – lääkkeiden ja synteettisten valmisteiden valmistuksen, käytön ja vaikutuksien tutkimus

 Maatalous – tiettyjen kasvien ja eläinten kasvattamisen tutkimus (painottaa käytännön sovelluksia)
 Matemaattinen biologia – biologisten prosessien kvantitatiivinen tai matemaattinen tutkimus (painottaa mallintamista)
 Meribiologia – valtamerten ja muiden merialueiden ekosysteemien ja eliöstöjen tutkimus
 Meritiede – merten tutkimus, mukaan lukien merissä olevan elämän, merten elinympäristöjen, maantieteen, sään ja muiden meriin vaikuttavien tekijöiden tutkimus
 Mikrobiologia – mikroskooppisten eliöiden (mikro-organismien) tutkimus
 Bakteriologia – bakteerien tutkimus
 Parasitologia – loisien ja loisimisen tutkimus
 Virologia – virusten ja joidenkin virusten kaltaisten asioiden tutkimus

 Molekyylibiologia – biologian ja biologisten prosessien tutkimus molekyylitasolla
 Rakennebiologia – molekyylibiologian, biokemian ja biofysiikan haara, joka tutkii biologisten makromolekyylien rakenteita

 Morfologia – biotieteiden haara, joka tutkii eliöiden rakenteiden muotoa ja rakennetta
 Neurotiede – hermoston toiminnan ja rakenteen tutkimus
 Onkologia – syöpäsairauksien tutkimus
 Paleontologia – fossiilien ja joskus esihistoriallisen elämän maantieteellisten todisteiden tutkimus
 Palynologia – nykyaikaisen ja fossiilisen siitepölyn, itiöiden ja muiden orgaanisten hiukkasten tutkimus
 Parasitologia – loisien ja loisimisen tutkimus
 Patologia – tautien aiheuttajien, prosessien, luonteiden ja kehittymisen tutkimus

 Perinnöllisyystiede – geenien ja perinnöllisyyden tutkimus
 Epigenetiikka – muista kuin DNA-sekvensseissä tapahtuvista muutoksista johtuvien periytyvien geneettisten ilmenemisien tai solujen fenotyyppien tutkimus
 Genomiikka – eliöiden genomien tutkimus
 Populaatiogenetiikka – eliöistä koostuvissa populaatioissa tapahtuvien geenifrekvenssien muutoksien tutkimus
 Proteomiikka – proteiinien tutkimus, erityisesti niiden rakenteiden ja toiminnan näkökulmasta

 Populaatiobiologia – samaan lajiin kuuluvien eliöiden muodostamien ryhmien tutkimus
Populaatioekologia – populaatioiden dynamiikan ja sukupuuttojen tutkimus
Populaatiogenetiikka – eliöistä koostuvissa populaatioissa tapahtuvien geenifrekvenssien muutoksien tutkimus

 Radiobiologia – tutkii ionisoivan säteilyn vaikutuksia eläviin eliöihin
 Rakennebiologia – molekyylibiologian, biokemian ja biofysiikan haara, joka tutkii biologisten makromolekyylien rakenteita
 Sienitiede – sienten tutkimus
 Solubiologia – tutkii soluja kokonaisina yksikköinä; tutkii myös elävissä soluissa tapahtuvia molekyläärisiä ja kemiallisia vuorovaikutuksia
 Systeemibiologia – monimutkaisten biologisten järjestelmien tietokoneellinen ja matemaattinen mallintaminen

 Systematiikka – tutkii sekä nykyisten että menneiden eliöiden monimuotoistumista ja elävien eliöiden välisiä vuorovaikutussuhteita
 Fylogenetiikka – tutkii eliöryhmien (kuten lajien ja populaatioiden) välisiä evolutiivisia suhteita, joita löydetään sekvenssoinnin ja morfologisten mittausten kautta
 Kladistiikka – lajien luokittelumenetelmä, jossa eliölajit luokitellaan ainoastaan niiden esivanhempien perusteella
 Taksonomia – tieteenhaara, jossa tunnistetaan lajeja, nimetään uusia lajeja ja luokitellaan lajeja

 Valobiologia – tutkii valon (ei-ionisoivan säteiln) vaikutuksia eläviin eliöihin 
 Ympäristötiede – tutkii ympäristöä ja ympäristöongelmia

Poikkitieteelliset osa-alueet:
 Astrobiologia – tutkii maailmankaikkeudessa olevan elämän evoluutiota, jakautumista ja tulevaisuutta
 Biofysiikka – tutkii biologisia prosesseja fysiikan mallein ja menetelmin
 Biokemia – tutkii elämän olemassaoloon ja toimintaan tarvittavia kemiallisia reaktioita; keskittyy yleensä solutason tapahtumiin
 Bioklimatologia – tutkii biosfäärin ja ilmakehän välisiä vuorovaikutussuhteita
 Biologinen psykologia – tutkii aivotoiminnan ja käyttäytymisen välisiä suhteita
 Eliömaantiede – tutkii lajien ja sitä korkeampien taksonien maantieteellistä levinneisyyttä
 Sosiobiologia – tutkii yhteisöllisten ilmiöiden biologisia perusteita

Biologian historia

Biologian historia
Anatomian historia
Biokemian historia
Biotekniikan historia
Ekologian historia
Evoluutioteorian historia
Molekyylievoluution historia
Synteettinen evoluutioteoria
Kasvisystematiikan historia
Luonnonhistoria
Lääketieteen historia
Malliorganismien historia
Molekyylibiologian historia
Perinnöllisyystieteen historia

Ekologia

Ekologia:
Ekosysteemit: Biodiversiteetti — Biomi — Elinympäristö — Hiilen kiertokulku — Mätäneminen — Plankton — Ravintoketju — Saprotrofit — Termokliini — Trofiataso — Typen kierto luonnossa — Veden kiertokulku
Populaatioekologia: Akklimatisaatio — Dispersaali — Ekolokero — Homeostaasi — Kantokyky — Kasvukäyrä — Kilpailu — Kotoperäisyys — Käyttäytyminen — Parittelu — Populaatio — Sisäinen kello — Talvihorros — Tasalämpöisyys – Toisenvaraisuus — Tuottaja — Vaihtolämpöisyys
Yhteisö (ekologia): Avainlaji — Haitalliset vieraslajit – Kommensalismi — Loinen — Mimikry — Mutualismi — Pölytys — Reunavaikutus — Saalistus — Symbioosi – Yhteisö

Evoluutio

Elämä: Biologinen hierarkia – Elämän alkuperä — Ureyn–Millerin koe
Evoluutiobiologia (Evoluutio):
Makroevoluutio: Endosymbioositeoria — Fossiili — Geologinen ajanlasku — Gondwana — Joukkosukupuutto — Konvergentti evoluutio — Laattatektoniikka — Mannerliikunnot — Pangea — Sopeutumislevittäytyminen — Sukupuutto — Tafonomia — Vikarianssi
Mikroevoluutio: Adaptaatio — Alleelifrekvenssi — Geneettinen ajautuminen — Hardyn–Weinbergin laki – Laji — Lajiutuminen — Luonnonvalinta — Molekyylievoluution neutraali teoria — Populaatiogenetiikka — Seksuaalivalinta — Suuntaava valinta — Suvullinen lisääntyminen — Suvuton lisääntyminen — Yhdyskunta
Systematiikka:  Evoluutiopuu — Fylogenetiikka — Homologia — Kladistiikka — Molekyylikello — Synapomorfia – Taksoni — Taksonomia

Eliökeskeinen biologia
(tunnetaan myös nimityksellä funktionaalinen biologia)

Ei-elävät eliöt
Virukset : DNA-virukset — Retrovirukset — RNA-virukset

Elävien eliöiden ryhmät
 Aitotumaiset (domeeni):
 Alkueliöt (kunta)
 Eläinkunta
 Nilviäiset — Niveljalkaiset — Nivelmadot — Polttiaiseläimet — Selkärankaiset — Sienieläimet
 Kasvikunta
 Sienet (kunta)
 Esitumalliset
 Arkeonit (domeeni) ja Bakteerit (domeeni)

Kehitysbiologia : Sukupuolisolu — Siittiösolu — Munasolu — Tsygootti — Alkio — Solujen erilaistuminen — Morfogeneesi — Homeoboksi
Eläin kehitys: Kantasolu — Blastula — Gastrulaatio — Muna — Sikiö — Istukka
Kasvi kehitys: Siemen — Sirkkalehti — Meristeemi — Jälsi

Morfologia, Anatomia ja Fysiologia:
Menetelmät: Elektrofysiologia — Elektronimikroskooppi
Kudos — Elin

Kasvi järjestelmät: Juuri — Verso — Varsi — Lehti — Kukka
Johtosolukko — Casparyn vyö — Turgorpaine — Puusolukko — Nila — Transpiraatio — Puuaines
Sukupolvenvuorottelu — Gametofyytti — Siittiöpesäke — Munapesäke — Sporofyytti — Itiö — Itiöpesäke
Tropismi — Suuntausliike

Eläin järjestelmät: Iho
Luuranko — Luu — Rustokudos — Nivel — Lihas — Jänne — Aktiini — Myosiini — Refleksi
Verenkierto — Hengitys — Keuhkot — Sydän — Valtimo — Laskimo — Hiussuoni — Veri — Verisolu
Ruoansulatus — Mahalaukku — Ruoansulatuskanava — Maksa — Ravinto — Aineenvaihdunta — Munuainen — Erite
Hermosto: Limbinen järjestelmä — Tasapainoelin — Hermosolu — Viejähaarake — Tuojahaarake — Aivot — Silmä — Näköaisti — Kuuloaisti — Asentoaisti — Hajuaisti — Muisti
Hermojen signalointi: Aktiopotentiaali — Signaalitransduktio — Synapsi — Reseptori
Umpieritysjärjestelmä — Hormoni
Lisääntyminen — Kives — Munasarja — Raskaus
Imusuonisto — Imusolmuke
Immuunijärjestelmä: Vasta-aine — Isäntäeliö — Rokote — Valkosolu — AIDS — T-imusolu

Lääketiede:
Sairaudet: Syöpä — Diabetes — Verisuonitauti
Lääkkeet: Antibiootti — Barbituraatit — SSRI
Menetelmät: Magneettikuvaus — Tietokonetomografia — Verikoe

Solu- ja molekyylibiologia

Solubiologia: Robert Hooken löytämät solut
Menetelmät: Soluviljely — Mikroskooppi — Elektronimikroskooppi
Solujen rakenneosat:
Soluelimet: Solulima — Solunesterakkula — Peroksisomi — Plastidi
Tuma
Tumalima — Tumajyvänen — Kromatiini — Kromosomi
 Endomembraanijärjestelmä
Tumakotelo — Solulimakalvosto — Golgin laite — Kalvorakkula — Lysosomi
 Energiantuottajat: Mitokondrio ja Viherhiukkanen
Biologiset kalvot:
 Solukalvo — Mitokondrion kalvot — Viherhiukkasen kalvot
Muita solutason piirteitä: Soluseinä — Valejalka — Solun tukiranka — Sukkularihmasto — Siima — Värekarva
Solujen prosessit:
 Solukuljetus: Diffuusio — Osmoosi — Toonisuus — Aktiivinen kuljetus — Fagosytoosi
Energiareitit: Käyminen
 Soluhengitys
 Glykolyysi — Pyruvaattidehydrogenaasikompleksi — Sitruunahappokierto
 Yhteyttäminen
 Valoreaktiot — Pimeäreaktiot
Proteiinisynteesi — Ribosomit
Solujen lisääntyminen: Sytokineesi — Sentromeeri — Meioosi
Tuman jakautuminen: Mitoosi — Solusykli
Apoptoosi — Solujen vanheneminen

Biokemia:
Biomolekyylit:
Pienet: Aminohapot — Adenosiinitrifosfaatti — Rasva — Lipidi — Öljy — Fosfolipidi — Prioni — Sokerit — Vitamiinit — Aivojen välittäjäaine — Vaha
Keskikokoiset:
Pigmentit: Lehtivihreä — Karotenoidit — Ksantofylli — Melaniini
Biopolymeerit/Makromolekyylit
Proteiinit: Proteiinin rakenne — Natiivi tila — Proteiinilaskos — Entsyymi — Reseptori — Ionikanava — Kalvoproteiini— Kollageeni — Silkki
DNA — RNA
Polysakkaridit: Selluloosa — Hiilihydraatti — Kitiini — Glykogeeni — Tärkkelys
Biokemialliset mekanismit: Proteolyysi — Kooperatiivisuus
Menetelmät: Elektroforeesi — Proteiinimarkkeri —Affiniteettikromatografia — Röntgenkristallografia — Proteomiikka — Massaspektrometri

Molekyylibiologia:
Geneettinen rakenne: DNA — Replikaatio — Nukleosomi — Geneettinen koodi — Kodoni — Transkriptiotekijä — Transkriptio — Translaatio — RNA — Histoni — Telomeeri
Geenin ilmentyminen — Heterokromatiini — Promoottori — Tehostaja-alue — Operoni
Mutaatio — Pistemutaatio — Tekijäinvaihdunta — Rekombinaatio — Plasmidi — Hyppiö
Molekyyligenetiikka: DNA-profilointi — Mikrosatelliitti — Geeninpoisto— Leimautuminen — RNA-interferenssi
Genomiikka: Bioinformatiikka
Molekyylitason menetelmät: Geelielektroforeesi — Transformaatio — Polymeraasiketjureaktio — Fokusoitu mutageneesi — Aluke — DNA:n katkoskirjo — Restriktioentsyymi — Sekvensointi — Kloonaus — Mikrobiviljely — DNA-siru

Perinnöllisyystiede:
Perinnöllisyys — Mendelin perinnöllisyyssäännöt — Geeni — Lokus — Fenotyyppi — Alleeli — Polymorfismi — Homotsygootti — Heterotsygootti — Risteymä — Dihybridiristeytys — Punnetin ruudukko
Genotyypin ja fenotyypin välinen ero: Genotyyppi — Fenotyyppi — Dominoiva ominaisuus — Resessiivinen ominaisuus
Epistaasi — Geneettinen mosaiikki — Maternaaliefekti — Penetranssi — Komplementaatio — Suppressio — Geneettinen kytkentä
Kromosomien vaikutukset: Kromosomi — Ploidia — Polyploidia — Sisäsiittoisuus
Malliorganismit: Banaanikärpänen — Lituruoho — Caenorhabditis elegans — Hiiri — Leivinhiiva — Kolibakteeri — Lambdafaagi — Xenopus — Kana — Seeprakala — Ciona intestinalis
Menetelmät: Geeniseulonta — Isyystutkimus — Kytkentäkartta — Geneettinen kartta

Biologit

 Charles Darwin
 Alfred Russel Wallace
 Jean-Baptiste Lamarck
 Gregor Mendel
 Hugo de Vries
 Aristoteles
 Carl von Linné
 Konrad Lorenz
 Robert Hooke
 Louis Pasteur
 Robert Koch
 Marcello Malpighi
 Ernst Haeckel
 Alexander Fleming
 Sydney Brenner
 Linus Pauling
 Frederick Sanger
 Hans Adolf Krebs
 Kary Mullis
 Ernst Mayr
 Theodosius Dobzhansky
 Stephen Jay Gould
 Francis Galton
 Thomas Henry Huxley
 James D. Watson
 Francis Crick
 Lynn Margulis
 Ronald Fisher
 Sewall Wright
 J. B. S. Haldane
 Thomas Hunt Morgan
 François Jacob
 Jacques Monod
 Christiane Nüsslein-Volhard
 Eric F. Wieschaus
 Alexander von Humboldt
 Luigi Luca Cavalli-Sforza
 Jacques Cousteau
 Jane Goodall

Luettelot biologeista 
 Luettelo biologeista
Luettelo eläintieteilijöiden auktorilyhenteistä
Luettelo kasvitieteilijöiden auktorilyhenteistä
Luettelo lintutieteilijöistä
Luettelo Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon saaneista
Luettelo sienitieteilijöiden auktorilyhenteistä

Biologia