細胞内には、糖質、タンパク質、脂質などの高分子が無数に含まれています。生体内における高分子化合物を生体高分子と呼びます。これらの分子による多様な反応が生命現象を担っています。

同じような機能、構造を持つ細胞が多数集まったものが組織です。ヒトの組織は一般に、上皮組織、支持（結合）組織、筋組織、神経組織の４つに分類されます。

組織が組み合わさって機能を担う集合体が器官（臓器）です。さらに、器官の集合体が器官系を構成します。

器官系の一例として、「循環系」という「体液を体内で循環させるシステム」について考えてみましょう。循環系は、心臓、肺、血管といった様々な器官からなるシステムです。そして、例えば心臓という器官に注目すると、心筋、筋肉を調節する自律神経などの様々な組織が組み合わさってできています。それぞれの組織をさらに詳しくみると心筋は多数の心筋細胞から構成されています。「器官系→器官→組織→細胞」という階層構造を具体的にイメージすることができるのではないでしょうか。そして、このような器官系の集合体として、生物が構成されています。

このような見方を知ると、現在画面を見ている「眼」とは何でしょうか。外部情報、とりわけ光刺激を取り入れるための感覚器系を構成する一つの器官（臓器）といえます。すると眼はどのような組織から成り立つのか、その組織を構成する細胞は他の組織における細胞とどんな違いがあるのか・・・？といった興味・関心がいっぱい出てきて、１つずつ調べていった結果できた系統的知識が生物学といえます。

「生物学的観点から成り立ちについて語る」とは、このような階層構造に基づいた記述といえます。化学的記述では、生命は「原子という構成要素から、C、H、O、N 等の無数で多様な結合に基づく超高分子」と記述できるし、物理的観点からは、「開放系」といった記述になります。全く異なる観点であることが実感できるのではないでしょうか。

【動物細胞】
細胞は細胞膜に囲まれています。囲まれた内部を原形質と呼びます。内部の重要な構造が、大きく３つあります。

１つ目が「核付近」です。
中央付近にあるのが、核です。核膜に包まれています。空いている孔を核膜孔と呼びます。核膜とつながっている部分が小胞体と呼ばれます。小胞体表面にくっついているつぶつぶはリボソームと呼ばれます。小胞体と膜の間あたりにある、かわいく書いた「手」という漢字の縦棒を除去してちょっと横棒増やしたような部分がゴルジ体です。これらの部分が 「DNA ~ RNA ~ タンパク質」という物質の流れ（セントラルドグマ）を主に担う構造です。

２つ目が「ミトコンドリア」です。
二重膜構造で、内膜がうねうねしている点が特徴です。酸素を用いた呼吸である「好気呼吸」の場として機能します。エネルギーをいっぱい作る場所です。物質的には ATP と呼ばれる、エネルギー通貨とも呼ばれる物質をたくさん合成します。また、母親由来で受け継がれる、核内とは異なる独自の DNA を持っていることも大きな特徴です。

３つ目が「リソソーム」です。
二重膜構造で、様々な加水分解酵素を含みます。細胞外から取り込んだ物質や、細胞内からできる不要な物質を分解する場として機能します。

【植物細胞】
動物細胞との３つの相違点をおさえればよいです。

１つ目が「細胞壁」の存在です。
細胞膜の外側が厚い壁構造で覆われています。

２つ目が「葉緑体」の存在です。
好気呼吸の逆反応である光合成を担う場所です。

３つ目が「液胞」の存在です。
リソソームが植物細胞にも存在するのですが、より発達した「物質調節のための場所」が液胞です。物質の消化・分解だけでなく貯蔵なども担います。液胞は一重膜構造です。電子顕微鏡という非常に小さな物質も見れる顕微鏡で見ると、動物細胞にも見られます。

↑真核生物の話
↓原核生物の話

【微生物の細胞】
微生物とは、顕微鏡を用いないと見えない小さな物質の総称です。具体的には、細菌、菌類（カビ、酵母およびキノコ）などです。微生物の多くの細胞は原核細胞です。すなわち「核膜で囲まれた核」をもたない細胞です。また、核膜で囲まれた核が見られないだけでなく、ミトコンドリアもないという点が特徴的です。

核は、二重膜であり核膜孔が多数存在する核膜で包まれています。核内には DNA が塩基性タンパク質であるヒストンに巻き付いて折りたたまれた状態で存在します。核分裂の時には凝縮して、太いひも状の染色体として見えます。核内には核小体と呼ばれる小器官が見られます。

核は DNA の遺伝情報を RNA に転写し、mRNA を核膜孔からリボソームに出すことで、タンパク質合成を指示します。DNA → RNA を転写、RNA → タンパク質　を翻訳といいます。また、核分裂に先立ち DNA 複製を行います。核小体では rRNA が合成されます。rRNA は、リボソームの構成要素です。

小胞体は、一重膜からなる袋が積み重なったような構造です。リボソームという顆粒が表面に付着しているものを粗面小胞体、リボソームが付着していないものを滑面小胞体といいます。

粗面小胞体は、タンパク質合成の場として機能します。リボソームに、タンパク質の原料であるアミノ酸を運んでくるのが tRNA です。一方、滑面小胞体には シトクロム P450 という一群の酵素が存在し、薬物代謝の場として機能します。

ゴルジ体は、へん平な袋が重なった形で、周りに小胞がくっついています。ゴルジ体は、粗面小胞体で合成されたタンパク質が送られてきて、濃縮、貯蔵します。この際、タンパク質に対し、糖鎖付加などの修飾を行うこともあります。タンパク質は膜で包まれた分泌顆粒となり、細胞膜へと輸送され、さらに細胞外へと排出されます。

ミトコンドリアは、内膜と外膜からなる二重膜構造です。内膜が折れ曲がり、多くのひだを作っている点が特徴です。ひだの部分をクリステと呼びます。クリステで囲まれた内側がマトリックスと呼ばれます。（99-115）

ミトコンドリアは好気呼吸、特にクエン酸回路、水素伝達系と呼ばれる部分を担います。好気呼吸により 多くの ATP を産生します。ATP を産生するとは、エネルギーを生み出していると考えればよいです。また、脂肪酸の β 酸化と呼ばれる分解を行います。

細胞膜は、細胞と外界の境界の役目を果たします。また、細胞内外の物質の出入りを調節しています。

細胞膜は半透膜の一種です。すなわち、溶液を半透膜で区切った時に溶媒のみを通します。ただし半透性は完全ではなく、特定の物質のみを通過させることができます。これを「選択的透過性」といいます。

もう少し詳しく見ると、環境と体内を隔てる組織が体表組織です。そして、体内の細胞、組織、器官は体液と呼ばれる体内環境に浸されています。

体内環境である体液の温度や各種物質の濃度は、外界の変化により容易に変動を受けます。その変化に対して、「体内環境を安定した状態に維持する性質」が「ホメオスタシス（恒常性）」です。

ホメオスタシスには、腎臓、肝臓、循環系といった多くの器官、器官系が関与します。さらに、神経系や内分泌系によって調節を受けます。外敵の侵入に対しては、免疫系が働きます。各種調節機構について、より詳しく次節以降で説明します。

例えば正に今ある個体が火をつけられて焼けている状態だとしましょう。じわじわ内部の温度が上昇するまで内部細胞に「外部が焼けている」という情報が伝わらなかったら、内部細胞が焼けていることに気づいた頃には、その個体全体が丸焼けです。そこで、多細胞生物において情報伝達系と呼ばれる、情報を瞬時に全体であったり、特定の器官に伝えるためのシステムが存在します。ホメオスタシスの維持を考えると、必須のシステムといえます。

情報は特定の細胞から分泌される情報伝達物質により、標的細胞に伝達されます。情報伝達物質は、分子量や化学構造的な特徴に基づき、カテコラミン、ステロイド、タンパク質などに分類されます。

情報伝達物質は、受容体と呼ばれるタンパク質によって受け取られます。情報伝達物質と受容体が結合すると、次々と種々のタンパク質がリレー形式で反応を起こし、下流のタンパク質に情報を伝えていきます。

情報伝達の形式は
『内分泌型』：ホルモンと呼ばれる、特定の器官で合成・分泌されて体液を通じて体内を循環し、特定の標的細胞において効果を発揮する形式

『神経伝達型』：神経細胞による情報伝達で、神経細胞間における情報伝達はアセチルコリンやアドレナリンなどの分泌により行われる形式

『局所仲介型』：一酸化炭素、ヒスタミンなどの局所作用物質を介する情報伝達で、炎症、障害治癒などにおける情報伝達の形式

『細胞接触型』：隣接した細胞同士による情報伝達形式

などに分類されます。

調節のために、神経系と内分泌系という「２つ」のシステムが発達したのはなぜでしょうか。一つの考え方としては、「主に急速な変化に対する調節」を担うシステムと、「ある程度緩やかな変化に対する調節」をそれぞれが担い、お互いが協調的に作用することで、多様な環境の変化に伴う調節機構を実現していると考えられます。（同じようなことをしているが、役割が違うシステムが協調的に作用するといえば、政治における二院制（衆議院・参議院）もあげられます。個体レベルから社会レベルまで見られる共通形式に、個人的に面白さを感じます。）

神経系の中で、自動的に筋肉や分泌腺を調節しているのが自律神経系です。自律神経系は交感神経系と副交感神経系からなります。間脳視床下部が、自律神経系を調節しています。イメージとしては、交感神経系はアクセル、副交感神経系はブレーキです。様々な器官を二重支配し、お互いが拮抗的に働きます。

内分泌系の特徴は、ホルモン分泌線により分泌物が直接血中に放出されるという点です。代表的な内分泌器官としては、脳の下垂体、松果体、甲状腺、副腎などがあります。下垂体（後葉）からバソプレシンという尿に関与するホルモンが、松果体から睡眠に関わるメラトニンというホルモンが、、、といったように、各器官に対応したホルモン（実体はペプチドや低分子）が分泌されます。

大きな個体については、情報伝達系で察知して、足とか使って逃げれば戦わずにすみますが、ウイルス、細菌といった微生物は、常に細胞レベルで環境を乱そうとしてきます。仲良く共生している微生物もいっぱいいるのですが、何の悪意もなく、ただただ「かもすぞ～」とかいいながらやってくる微生物や、さらには細かい物質も生体環境に影響を及ぼします。このような「異物」排除のためのシステムが免疫系です。

免疫系は大きく自然免疫と獲得免疫に分類されます。獲得免疫は脊椎動物（背骨がある動物）に特有の免疫形式です。

自然免疫を担う実体は、好中球やマクロファージと呼ばれる白血球という細胞の一種です。好中球やマクロファージは、食作用により、異物を取り込み、消化・分解します。好中球やマクロファージの表面には トル様受容体（TLR：Toll Like Recepter）と呼ばれる、細菌細胞壁成分などを認識する受容体が存在しています。

一方、獲得免疫を担うのが、B 細胞、T 細胞と呼ばれる細胞です。B 細胞が抗体と呼ばれるタンパク質を産生します。T 細胞は 異物排除の指令を出したり、特に異物排除能が高かったりと、さらにいくつかのタイプに分かれ、特定の役目を担っています。抗体による免疫を特に体液性免疫、キラー T 細胞による免疫を特に細胞性免疫と呼びます。

異化や同化といった化学反応は、多くの酵素が関与することで実現します。酵素の実体はタンパク質です。酵素には、タンパク質本体に加え、補酵素と呼ばれる物質を作用発揮のために必要とするものが多いです。補酵素の実体は、少分子有機化合物です。代表例はビタミンと呼ばれる物質群です。

ヒトの生体内における代表的異化は、呼吸です。「？息吸って吐いてるだけでは・・・」と思うかもしれませんが、生物学における「呼吸」とは、細胞内における好気呼吸です。好気呼吸については詳しく後の節で解説します。

生体内における代表的同化は、アミノ酸からタンパク質を作る反応です。細胞内における DNA の遺伝情報を基にした、DNA → mRNA → タンパク質　という流れで進むタンパク質合成は「セントラルドグマ」と呼ばれ、分子レベルでの生物学における超重要概念です。

具体的には、光合成を行う植物が独立栄養生物です。光合成では、CO₂ と 水を原料として、光エネルギーを利用して、有機物であるグルコース(C₆H₁₂O₆) を合成します。他にも、藍藻類、光合成細菌に加え、化学合成細菌と呼ばれる硫黄や鉄を原料として物質を同化する細菌も独立栄養生物です。

一方、他の生物を食物として取り込み、有機物を外からもらう必要がある生物を従属栄養生物といいます。ヒトは従属栄養生物の一種です。他には、大部分の細菌、菌類、動物なども従属栄養生物です。

どんな生物もきれいに独立栄養生物、従属栄養生物のどちらかに分類できるわけではありません。ウツボカズラなどの食虫植物は、光合成も行いますが、虫を食物として取り入れもします。このような生物は半独立ー半従属栄養と呼ばれます。