Canlıda meydana gelen fiziksel ve kimyasal değişikliklerin tümüne birden yaşam denir. İşte canlı organizmadaki canlılık olayı ve çeşitli organların işlevlerin inceleyen bilim dalı fizyoloji’dir. Fizyoloji physis (yaşam) ve logos (bilim) terimlerinin birleşmesinden oluşup yaşam ve canlılık bilimi anlamında kullanılmaktadır.
Fizyoloji farmakoloji, biyokimya, radyoloji, patoloji ve diğer anabilim dalları ile ilişkilidir. Ayrıca sosyal bilimlerden psikoloji ve sosyoloji ile de yakından bağlantılıdır.

Hücre zarından madde alışverişi genellikle filtrasyon, diyaliz, diffüzyon, osmoz gibi pasif taşıma yolları ile endositoz (pinositoz, reseptör aracılı endositoz, fagositoz), egzositoz ve aktif taşıma aracılığıyla gerçekleştirilir.

Böbrek yetmezliği olanlarda vücutta biriken fazla sıvı ve atık maddeler yarı geçirgen bir membran (zar) aracılığıyla temizlenir (diyaliz). Hasta kanı ve diyaliz sıvısı yarı geçirgen bir zar (hemodiyaliz membranı) ile temas haline getirilir. Bu zar üzerinde bulunan mikroskobik delikler su, sodyum, potasyum, üre gibi küçük moleküllü maddeleri bir taraftan diğer tarafa diffüzyonla geçirirken, daha büyük moleküllü protein gibi diğer maddeler ile kan hücrelerini (çapları porlardan daha büyük olduğundan) geçirmezler. Üre, kreatinin, fosfor gibi maddeler zardan diyaliz sıvısına geçerek kan temizlenir.

İyon ve moleküllerin hareketlerine bağlı olarak bir maddenin diğer bir madde içinde yayılmasına difüzyon denir.

Basit ve kolaylaştırılmış difüzyon olmak üzere iki şekilde oluşur.

• Basit Difüzyon: Gazlar, su, bazı inorganik iyonlar ve yağda çözünen maddeler zarlardan bu yolla basit diffüzyonla girip çıkarlar.
• Kolaylaştırılmış Difüzyon: Yağda çözünmeyen maddeler hücre zarının lipid yapısındaki katından bu yolla geçer. Taşıyıcı proteinlere gerek vardır. Glikozun bağırsak ve böbrek epitelyum hücrelerinde taşınması buna güzel bir örnektir.

Maddenin, hücre zarını geçen bir protein tarafından enerji kullanılarak taşınmasıdır. Az yoğun ortamdan çok yoğun ortama doğrudur. Sodyum, potasyum, kalsiyum, glikoz, amino asitler çoğu kez bu şekilde taşınırlar.

• Sodyum-potasyum pompası, özellikle sinir hücrelerinde yaygındır. Sinir hücrelerinde, Na-K yoğunluklarındaki değişiklikler elektriksel yük meydana getirirler. Hücre zarı boyunca Na ve K’un sürekli diffüzyonu ve sızması, Na - K pompası ile gerçekleşir.
• Kalsiyum pompası, kas kasılmasında kalsiyum iyonlarının taşınması için gereklidir.
• Sodyum bağlı kotransportta, şeker ve aminoasitler aktif olarak taşınırken Na iyonları da pasif olarak eşlik eder.
• Hidrojen bağlı kotransportta ise hidrojen iyonları bağlanırken, şekerler aktif olarak taşınır.

Canlı hücrenin metabolizma olaylarının oluştuğu yere protoplazma denir. Protoplazma temel olarak beş maddeden oluşur:

• Su
• İyonlar
• Proteinler
• Karbonhidratlar
• Lipidler

Hücre membranı lipid, protein ve karbonhidratlardan oluşmuştur. Bileşimi, yaklaşık olarak %55 protein, %25 fosfolipid, %13 kolesterol, %4 diğer lipidler ve %3 karbonhidratlardan oluşmuştur.

Hücrenin dış yüzeyinde bulunan karbonhidratların görevleri:

• Çoğu elektriksel olarak negatif yüklü oldukları için hücrenin dış yüzeyinin negatif olmasına neden olarak negatif yüklü maddeleri iterler.
• Bazı hücrelerin glikokaliksi diğer hücrelerin glikokaliksine bağlanır. Böylece hücreler birbirine tutunmuş olur.
• Membran karbonhidratları, hücrenin kimliğini belirleyerek bağışıklık reaksiyonlarına girerler. Antijen ve antikorların hücre yüzeyinde birleşmelerini sağlarlar.

• Nükleus
• Ribozom
• Endoplazmik retikulum
• Golgi aygıtı
• Lizozom
• Peroksizom
• Sentrozom
• Mitokondri
• Vakuol

Hücre dışı sıvılar; damar içi sıvılar, hücrelerarası (interstisiyel) ve özel sıvılar olarak incelenir. Plazma ve lenf sıvıları miktarı 3 litre, hücrelerarası sıvılar ise 12 litredir. Hücre ve plazma arasındaki madde alışverişi hücrelerarası sıvı aracılığıyla olmaktadır. Özel sıvılara transelüler sıvılar da denmektedir. Tükürük, mide suyu, ince bağırsak salgısı ve pankreas salgısı gibi sindirim sistemi sıvıları, beyin-omurilik sıvısı, kalp kesesi sıvısı, göz içi sıvıları, kulak içi sıvıları, eklem boşlukları sıvıları, üreme organları sıvıları ve süt salgı bezleri salgıları özel sıvılar içindedir.

Hücre içi sıvıda proteinler ve potasyum, hücre dışında ise sodyum ve klor çoğunluktadır.

Yarı geçirgen bir zar olan hücre zarının her iki yanında hem geçebilen hem de geçemeyen maddeler bulunmaktadır. Zarı geçebilen iyonlar ile hücre zarında oluşan aktif ve pasif taşıma sayesinde denge sağlanmış olur. Bu dengeye Gibbs Donnan dengesi adı verilir.

Metabolik bozukluk sonucu, bedende asit bileşiklerin artmasıdır. Nedenleri:

• Şeker hastalığında keto asitlerin meydana gelmesi
• Böbrek rahatsızlıklarında (nefritis), klorid, sülfat ve fosfat atılımının azalmasına bağlı bedende uçucu olmayan asit miktarının artması
• Aşırı ishal sonucu sindirim yolundan bikarbonat (kana giren asitleri nötralize eder) kaybı
• Ruminantlarda kaba yemin az alınması
• Tane yemin fazla verilmesi (konsantre yem)
• Kolay sindirilebilen karbonhidratlardan zengin elma ve şeker pancarı gibi
  besinlerden fazla miktarda alınması
• Ani yem değişiklileri

Ortamda H+ iyonları yoğunluğu arttığında H+, hemoglobinin imidazol (-NH) grubu tarafından alınarak tamponlanır. Böylece alyuvarlar içindeki indirgenmiş hemoglobin (HHb) asit ve baz grupları ile tamponlama yapabilir.

• Solunum arttırılarak bedende biriken fazla CO₂ uzaklaştırılır.
• Metabolik asitlerin sonucunda meydana gelen H⁺ , kanda bulunan HCO3^-
  ile reaksiyona girer. H₂CO₃ oluşur. Bu da CO₂ ve H₂O ya ayrışır. CO₂‘de
  solunumla dışarı atılır.

Böbrekler, bedende fazla olan H⁺ uzaklaştırırken, tubul sıvısından HCO₃ ^- u bedene geri alırlar.

Solunumun tam yapılamaması sonucu bedende normalden fazla CO₂ birikmesi durumudur. Nedenleri:

• Solunumun felç olması
• Bronşiollerin daralması (asthma)
• Alveollerin veya duktus alveolarislerin elastikiyetini kaybetmesi(emphysema)
• Alveollerin sıvı ile dolması (pneumoni, akciğer ödemi)

Mitokondriler hücrenin enerji santralleridir. Bir iç ve bir dış olmak üzere iki zarı vardır. İç zarındaki kıvrımlarda oksidatif enzimler bulunur. Besinler burada oksidasyona uğrayarak su ve karbondioksite kadar parçalanır. Açığa çıkan enerji adenozintri fosfat (ATP) içinde saklanır. ATP, daha sonra mitokondri dışına çıkarak hücrenin enerji ihtiyacını karşılar.

Ribozomlar sitoplazmada protein sentezinin yapıldığı yerlerdir.