BIOL 1341 - Cell and Molecular Biology.docx

8/18/2019 BIOL 1341 - Cell and Molecular Biology.docx

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DR. FREDERICK: CELL AND MOLECULAR BIOLOGY

SCANTRON Form 88-2E

LAST NAME FIRST NAME; FORM NUMBER; SECTION NUMBER

NO MAKE UP EXAMS

IN CASE OF MISSED CONTENT; CONTACT BUDDIES

LAST DAY TO DROP - NOVEMBER T!

TESTS - VERY DETAILED "UESTIONS

CHAPTER 2: Chemical Context of Life

S#r$%#$r& ' ($)%#*o)

Bo+, or/ #0ro$10 %0&m*%3 r&%#*o)/

• C0&m*%3 r&%#*o)/ - mo3&%$3&/ m*)1 )+ 4r&*)1 4o)+/

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&3&m&)#/ r& m+& $5 o( #om/ - 6 o( 5ro#o)/ +&(*)& ) &3&m&)# 7OXYGEN IS OXYGEN BC 8 PROTONS

• %0)1& *) )$m4&r o( 5ro#o)/ ' %0)1& *) &3&m&)#

&%0 &3&m&)# %o)/*/#/ o( %&r#*) *)+ o( #om #0# */ different (rom #0& #om/ o( o#0&r &3&m&)#/

92 &3&m&)#/ 72 &//&)#*3 %))o# 3* 43)%&

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• D3#o) 7#om*% m// $)*# m$ 7UNIT OF MASS .?-2

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• 33 #om/ o( 5r#*%$3r &3&m&)# 0


2/48

• )$m4&r o( 5ro#o)/ ' )$m4&r o( &3&%#ro)/

IONS ILL !AVE DIFFERENT NUMBER OF PROTONS VS ELECTRONS - C!ANGED ELECTRON

NUMBER

m// )$m4&r ' )$m4&r o( )&$#ro)/ )$m4&r o( 5ro#o)/

I/o#o5&/

• /m& &3&m&)# - +*((&r&)# )$m4&r o( )&$#ro)/

o #om*% )$m4&r /#,/ /m&

o #om*% m// *33 +*((&r

r+*o%#*


3/48

m##&r mo


4/48

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5/48

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*o)-%0r1&+ #om or mo3&%$3& -> 3o/&1*) &3&%#ro)

5o/*#*


6/48

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#&m5&r#$r&

o K*)*% &)&r1, J &)&r1, o( mo#*o)

o A#om/ )+ mo3&%$3&/ 0


7/48

SOLIDS !AVE LEAST AMOUNT OF ENERGY GASES !AVE T!E MOST

LI"UIDS ARE IN T!E MIDDLE

o !&# o(


8/48

o /o3


9/48

o mo3 o( ), /$4/#)%& ' mo3&%$3r m// 71

o Mo3r*#,

N$m4&r o( mo3&/ o( /o3$#& 5&r 3*#&r 7L o( /o3$#*o) 7%o)%&)#r#*o)

o Mo3&%$3r (orm$3 J #om/ 0*%0 m& mo3&%$3&

o A#om*% m// J m// o( #om

o Mo3&%$3r m// J m// o( mo3&%$3& 7+3#o)/

o Mo3r m// J m// o( mo3 o( /$4/#)%& 71rm/o Mo3r*#, J )$m4&r o( /o3$#&/ 7mo3&/ *) 3*#&r o( /o3$#*o)

o Mo3r m// ' 1mo3

o Mo3r*#, 7M ' mo3&/L

• DISSOCIATION OF ATER MOLECULES:

o 0,+ro1&) %) 1*


10/48

mo/# 4*o3o1*%3 (3$*+/ 5! -8

- /#om%0 %*+ 5! ' 2

o /3*10# %0)1& *) 5! 0rm($3 4% %0&m*%3 5ro%&//&/ o( #0& %&33


11/48

o (orm/ %o


12/48

• F$)%#*o)3 Gro$5/

o %0&m*%3 1ro$5/ #0# ((&%# mo3&%$3r ($)%#*o)

%o)#r*4$#& 4, ((&%#*)1 mo3&%$3&/@ /05&

+*r&%#3, *)


13/48

Tr)/3#*o) J H#r)/3#&H RNA #o 5ro#&*)

o /05& %) %0)1& ($)%#*o)

S&? 0ormo)&/

• o)3, +*((&r&)%& 4&&) &/#r+*o3 7(&m3& )+

#&/#o/#&ro)& 7m3& */ #0& ($)%#*o)3 1ro$5/

• B/*% %o)%&5#/:

o %r4o) */ #0& 4%4o)& o( 3*(&


14/48

0,+ro3,& 13,%o1&) /$1r +&m)+

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/#r$%#$r3 ro3&/

• /#r$%#$r3 5o3,/%%0r*+&/

o %&33$3o/& J mor /#r$%#$r3 %om5o)&)# o(

53)# %&33 33/

4$)+)# or1)*% %om5o$)+ o)&r#0

5o3,m&r o( 13$%o/& +*((&r&)#

13,%o/*+*% 3*)1&/

o +*((&r&)%& 4/&+ o) 2 r*)1 /#r$%#$r&/ o(

13$%o/&: 350 7α 4 7β

o /#r%0 - α-13$%o/& 0&3*%3 /05&

o %&33$3o/& - β-13$%o/& /#r*10#

!7 o) o)& /#r)+ !-4o)+ *#0

O!7- o) o#0&r /#r)+/ 5r33&3 %&33$3o/& mo3&%$3&/

1ro$5&+ *)#o m*%ro(*4r*3/ (orm

/#ro)1 4$*3+*)1 m#&r*3/ (or 53)#/o &),m&/ +*1&/# /#r%0 4, 0,+ro3,*)1 α-

3*)1&/ %)@# 0,+ro3,& β-3*)1&/ *)

%&33$3o/&

o %&33$3o/& 5//&/ #0ro$10 #0& +*1&/#*


15/48

(r$%#o/& - o/&

o )$m4&r o( %r4o)/ *) %r4o) /&3o)

)$m4&r o( %r4o)/ *) /&3o)

• - %r4o)/ 3o)1

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• #r*o/& J %r4o) r*)1

• 5&)#o/& J %r4o) r*)1• 0&?o/& J %r4o) r*)1

o G3$%o/& J &)&r1,

mo)o/%%0r*+&/ J mor ($&3 (or %&33/ )+ r m#&r*3 (or

4$*3+*)1 mo3&%$3&/ %&33$3r r&/5*r#*o) J &?#r%# &)&r1, (rom 13$%o/& 7m& ATP

• r5*+ 4/or5#*o) *) 4o+,-*)/$3*) /5*&

o 3*5*+/

+o )o# (orm 5o3,m&r/

0,+ro50o4*% J )o ((*)*#, (or #&r

• %o)/*/# mo/#3, o( 0,+ro%r4o)/

• )o)5o3r %o


16/48

• 3*=$*+ # room #&m5&r#$r& J o*3/

• +o$43& 4o)+/ J r&mo


17/48

o ($)%#*o):

/&3&%#*


18/48

• m*)o %*+/ +*((&r *) #0&*r 5ro5&r#*&/ +$& #o +*((&r*)1 /*+& %0*)/ 7R 1ro$5/

• AMINO ACIDS ARE CLASSIFIED ACCORDING TO

T!EIR SIDE GROUPS ONLY

o )o)5o3r m*)o %*+/ J 0,+ro50o4*%

o 5o3r m*)o %*+/ J 0,+ro50*3*%

o &3&%#r*%33, %0r1&+ m*)o %*+/

Po3,5&5#*+&/• $)*=$& 3*)&r /&=$&)%& o( m*)o %*+/

o r)1& *) 3&)1#0 (rom (& m*)o %*+/ #o mor& #0) #0o$/)+

• m*)o %*+/ 3*)&+ 4, 5&5#*+& 4o)+/

o o*) 4, +&0,+r#*o) r?) J #&r r&mo


19/48

• +&)#$r#*o)

o 3o// o( 5ro#&*)@/ )#*


20/48

• r&mo


21/48

E!" CHAPTER (

Chapter ,: A Tour of the Cell

• T0& *m5or#)%& o( %&33/

o A33 or1)*/m/ r& m+& o( %&33/

o T0& %&33 */ #0& /*m53&/# $)*# o( 3*(&

o C&33 /#r$%#$r& */ %orr&3#&+ #o %&33$3r ($)%#*o)

o A33 %&33/ r& r&3#&+ 4, #0&*r +&/%&)# (rom &r3*&r %&33/

o F$)+m&)#3 #0&m&/ *) 4*o3o1,

S#r$%#$r& ' ($)%#*o)

C&33/ r&/5o)+ #o #0&*r &)


22/48

• M*)*m$m +*/#)%& 2 5o*)#/ %) 4& /&5r#&+ )+ /#*33 4& +*/#*)1$*/0&+ / 2

5o*)#/

• S0or#&r


23/48

• E$r,o#&/:

o N$%3&$/

o No %&33 33

ANIMAL CELLS ONLY

o M&m4r)&-4o$)+

o Lr1&r

o %om53&?• C&33 /*&

o Lo1*/#*%/ o( %rr,*)1 o$# %&33$3r m4o3*/m // 3*m*#/ o) #0& /*& o( %&33/

o N&&+/ %&r#*) 3&


24/48

N$%3&r m#r*?

• Frm&or o( (*4&r/ &?#&)+/ #0ro$10o$# #0& )$%3&r *)#&r*or

C0romo/om&/

• DNA *) +*/%r& $)*#/

• !$m) %&33 J %0romo/om&/

C0rom#*)

• Com53&? o( 5ro#&*)/ )+ DNA N$%3&o3$/

• R*4o/om3 RNA 7rRNA */ /,)#0&/*&+

• rRNA */ //&m43&+ *)#o 3r1& )+ /m33 /$4$)*#/

R*4o/om&/

• M& 5ro#&*)/ $/*)1 DNA / +*r&%#*o)/

• M+& o( rRNA )+ 5ro#&*)

• R*4o/om&/ %rr, o$# 5ro#&*) /,)#0&/*/ *) #o 3o%#*o)/:

o I) #0& %,#o/o3 J (r&& r*4o/om&/

o O) #0& o$#/*+& o( #0& &)+o53/m*% r*%$3$m 7ER J 4o$)+ r*4o/om&/

• Bo$)+ r*4o/om&/

o M& 5ro#&*)/ (o$)+ *) m&m4r)&/ 5%1&+ *#0*) or1)&33&/

&?5or#&+ 7/&%r&+• Fr&& r*4o/om&/

o M& 5ro#&*)/ (o$)+ *) %,#o/o3

o E)+om&m4r)& /,/#&m

Com5o)&)#/ o( #0& &)+om&m4r)& /,/#&m:

• N$%3&r &)


25/48

• S&? 0ormo)&/

o T&/#&/o


26/48

o P// *)#o %,#o/o3 / )$#r*&)#/ (or #0& %&33

o M%ro501& J *mm$)& %&33 *)1&/#/ m*%roor1)*/m/

• A$#o501, J r&%,%3& or1)&33&/ )+ m%romo3&%$3&/

o M&m4r)&/ ($/&

o E),m&/ 4r& *# +o)

o R$r)/ #o %,#o/o3 (or r&$/&

• L*


27/48

M*#o%0o)+r*3 DNA

R*4o/om&/

M4o3*% /#&5/ o( %&33$3r r&/5*r#*o) r& %#3,&+ *) #0& m*#o%0o)+r*3 m#r*?

Cr*/#& 5r&/&)# 3r1& /$r(%& r& (or &),m&/ #0# /,)#0&/*& ATP *)%r&/*)1

5ro+$%#*


28/48

C&)#r*o3&/ J *#0*) %&)#ro/om& &%0 *#0 9 #r*53/ o(

m*%ro#$4$3&/ rr)1&+ *) r*)1

C&)#ro/om&

• S5%& *) %&33 0&r& %&)#r*o3&/ 1ro o$# o(

o C*3* )+ F31&33

M*%ro#$4$3&/ %o)#ro3 #0& 4&#*)1 o( %*3* )+ (31&33

C*3* )+ (31&33 +*((&r *) #0&*r 4&#*)1 5##&r)/ A %or& o( m*%ro#$4$3&/ /0&#0&+ 4, #0& 53/m m&m4r)&

B/3 4o+, J )%0or/ #0& %*3*$m or (31&33$m

92 5##&r)

9 +o$43/ *) r*)1

2 /*)13& *) #0& %&)#&r

D,)&*) J mo#or 5ro#&*) +r*


29/48

• Mo#*3*#, J %&33 mo


30/48

P3/m m&m4r)&/ o( +%&)# %&33/ 3*)& 53/mo+&/m#

C,#o/o3 5//&/ #0ro$10 )+ %o))&%#/ #0& %0&m*%3

&)


31/48

Hydrophilic regionof protein

Hydrophobic region of protein

Phospholipid

bilayer

Later al movement~107 times per second)

Flip-flop(~ once per month)

• F3$*+*#, o( m&m4r)&/

o 50o/50o3*5*+/ *) #0& 53/m m&m4r)& %) mo


32/48

C!OLESTEROL IN ANIMAL CELL MEMBRANE; FLUIDITY MUST BE MAINTAINED TO ORK

PROPERLY; BALANCED. TOO FLUID OR NOT FLUID ENOUG! ILL CAUSE CELL TO NOT FUNCTION

• M&m4r)& 5ro#&*)/

o 5ro#&*)/ *) #0& 53/m m&m4r)& %) mo


33/48

o 33o 5//1& o( 0,+ro50*3*% /$4/#)%&/ J


34/48

• #&r +*(($/&/ %ro// m&m4r)&

o (rom ) r& o( 3o /o3$#& %o)%&)#r#*o) 70*10 #&r %o)%&)#r#*o) #o ) r& o( 0*10 /o3$#&

%o)%&)#r#*o) 73o #&r %o)%&)#r#*o)

• To)*%*#,

o 4*3*#, o( /o3$#*o) #o %$/& %&33 #o 1*) or 3o/& #&r

• I/o#o)*% /o3$#*o)

o /o3$#& %o)%&)#r#*o) */ #0& /m& / #0# *)/*+& #0& %&33; )o ) #&r mo


35/48

o ACTIVE TRANSPORT

MOVES SOLUTES AGAINST T!EIR GRADIENTS

RE"UIRES ENERGY USUALLY ATP

P&r(orm&+ 4, %rr*&r 5ro#&*)/ o)3,

• %0))&3/ r& $/# o5&) 5//1& ,/ J +*(($/*o) o)3,

/o3$#*o)-5o#//*$m 5$m5

• 0*10&r %o)%&)#r#*o) o( K )+ 3o&r %o)%&)#r#*o) o( N *)/*+& #0& %&33%om5r&+ #o &)


36/48

) #r)/(&r o( %0r1& #o &?#r%&33$3r &)


37/48

E!" CHAPTER -

Chapter 4: An 0ntroduction to %eta$olism

• 0# */ m4o3*/mW

o A33 #0& %0&m*%3 r&%#*o)/ *) ) or1)*/m

M4o3& J %0)1&

o M4o3*/m m)1&/ #0& m##&r )+ &)&r1, r&/o$r%&/ *) %&33

o T0o$/)+/ o( %0&m*%3 r&%#*o)/ o%%$rr*)1 *) ), %&33 # o)& #*m&

o T0&/& r&%#*o)/ *)#&r/&%# *)#o m4o3*% 5#0,/

• M4o3*% 5#0,/

o 4&1*)/ *#0 /5&%*(*% mo3&%$3& *# */ 3#&r&+ *) /&r*&/ o( /#&5/ r&/$3#*)1 *) /5&%*(*% 5ro+$%#

o

&%0 /#&5 */ %#3,&+ 4, /5&%*(*% &),m&o &),m&/ r& )o# %o)/$m&+

o /$4/#r#& J 0# &),m& 5*%/ $5

/5&%*(*%

• M4o3*% &),m&/

o m&%0)*/m/ #0# r&1$3#& &),m&/ %#3,*)1 #0& m4o3*% 5#0,

o #0&/& 43)%& /$553, )+ +&m)+

o


38/48

mo


39/48

• S5o)#)&o$/ 5ro%&//- )o *)5$# o( &)&r1, *.&. #&r (3o/ +o) 0*33

o !IG! TO LO

• No)/5o)#)&o$/ 5ro%&//- %))o# o%%$r o) *#/ o) )&&+/ &)&r1, ++&+ #o #0& /,/#&m

o #&r 4&*)1 5$m5&+ $50*33

o LO TO !IG!

• BIOLOGICAL ORDER AND DISORDER

o L*


40/48

o SPONTANEOUS PROCESS CAN ONLY PERFORM ORK !EN IT IS MOVING TOARD

E"UILIBRIUM

• Fr&& &)&r1, )+ m4o3*/m

o &)+&r1o)*%

)o)/5o)#)&o$/ %o)/$m&/ &)&r1, 7&)&r1, *)r+

• 4/or4/ (r&& &)&r1, (rom *#/ /$rro$)+*)1/

• $50*33 r&%#*o)/ 3o #o 0*10 )4o3*%o &?&r1o)*%

/5o)#)&o$/ r&3&/&/ &)&r1, 7&)&r1, o$#r+

• +o)0*33 0*10 #o 3o %#4o3*%

• r&3&/&+ &)&r1, */ $/&+ *) o#0&r r&%#*o)/

• E?&r1o)*% r&%#*o)/

o Lo/& (r&& &)&r1, G +&%r&/&/

o DELTA G IS NEGATIVE

o m1)*#$+& o( DELTA G r&5r&/&)#/ #0& m?*m$m mo$)# o( or #0& r&%#*o) %) 5&r(orm

o 1r&#&r #0& +&%r&/& *) (r&& &)&r1, 1r&#&r mo$)# o( or %) 4& +o)&

o SPONTANEOUS CATABOLIC

o EXO J ENERGY GOES OUT; RELEASED SO T!AT IT CAN BE USED TO DO ORK

• E)+&r1o)*% r&%#*o)/o 4/or4/ 7%o)/$m&/ (r&& &)&r1,

H/#or*)1H (r&& &)&r1,

o G *)%r&/&/ DELTA G IS POSITIVE

o )o)/5o)#)&o$/ )4o3*%

o m1)*#$+& o( #0& DELTA G */ #0& =$)#*#, o( &)&r1, r&=$*r&+ #o +r*


41/48

P0o/50#& ##%0 #o )o#0&r mo3&%$3&; %0)1&/ &)&r1, /##& o( #0# mo3&%$3& +$& #o #0& *)%r&/&+ )&1#*


42/48

*)%r&/& r&%#*o) r#&

&?&r1o)*% r?)/ )&&+ #o 4/or4 /m33 mo$)# o( &)&r1, (rom /$rro$)+*)1/

&)+&r1o)*% r?)/ )&&+ #o 4/or4 &)&r1, (rom )o#0&r /,/#&m

&?&r1o)*% J )&1#*


43/48

RELOCATION OF ELECTRONS

(&rm&)##*o) J )&ro4*% r&/5*r#*o) 7 NO OXYGEN

*)&((*%*&)#

5r#*3 +&1r+#*o) o( /$1r/

%&33$3r r&/5*r#*o)

%o)/$m&/ o?,1&) 7&ro4*%

m$%0 mor& &((*%*&)# #0) (&rm&)##*o)

TRANSFER OF ELECTRONS J RELOCATION ELECTRONS RELEASES STORED ENERGY IN ORGANIC

MOLECULES

r&+o? r?)/

#r)/(&r o( &3&%#ro)/ (rom o)& r&%#)# #o )o#0&r

OXIDATION J LOSE ELECTRON

REDUCTION J GAIN ELECTRON 7BECOME MORE NEGATIVE

ELECTRON DONOR 7LOSES ELECTRON ' REDUCING AGENT

ELECTRON ACCEPTOR 7GAINS ELECTRON ' OXIDI]ING AGENT

r&+o? r?)/ 3,/ %o$53&+ J r&=$*r&/ 4o#0

RELOCATION OF ELECTRONS

ELECTRON LOSES POTENTIAL ENERGY !EN IT S!IFTS FROM A LESS ELECTRONEGATIVE ATOMTOARD A MORE ELECTRONEGATIVE ONE

RELEASES ENERGY 7EXERGONIC SPONTANEOUS

LOSING POTENTIAL ENERGY LIKE ATER FLOING DON!ILL

MOVING FROM !IG! ENERGY TO LO ENERGY

UNSTABLE TO STABLE

ORGANIC MOLECULES IT! ABUNDANT AMOUNT OF !YDROGEN ATOMS ARE EXCELLENT FUELS

NAD J %o&),m&

)*%o#*)m*+& +&)*)& +*)$%3&o#*+&

&3&%#ro) #r)/5or# /0$##3&

o?*+**)1 1&)#; 1/ r&+$%&+ 71*)/ &3&%#ro)

TURNS INTO NAD!


44/48

r&+$%&+ (orm

NAD o?*+*&+ (orm

&3&%#ro) #r)/5or# %0*)

/ $5 1r+*&)#

o?,1&) J #&rm*)3 &3&%#ro) %%&5#or

%&33$3r r&/5*r#*o)

(oo+ --> NAD! --> &3&%#ro) #r)/5or# %0*) --> o?,1&)

m4o3*% /#1&/

13,%o3,/*/

o%%$r/ *) %,#o/o3

m&/ /m33 mo$)# o( #5

4r&/ +o) 13$%o/& *)#o 2 mo3&%$3&/ o( 5,r$


45/48

&)o3/& (orm/ PEP

FAD J (3


46/48

RED!#E

*E#%ES %RE NE&A"$VE

&A$NS E'E#"R%NS

#ellular respiration vs fermentation vs photos,nthesis on test

Deamination

Process of removin. ammonia from amino .roups

*eta-oxidation

*reakin. do/n fatt, acid


47/48

#hapter 012 photos,nthesis

Stroma dense 3uid

"h,lakoid

"h,lakoid space

%x,.en from /ater4 not #%5

H,dro.en oxidi6ed

#o5 reduced

Respiration vs photos,nthesis

Rs2

Electrons lose potential ener.,

&o do/n .radient and s,nthesi6e atp

Ps2

Electrons increase in potential ener.,

ove from /ater to su.ar4 re7uires ener., 8sunli.ht9

'i.ht rxns

%ccur in th,lakoids

Split /ater: release o5: produce atp: and form NADPH

#alvin c,cle

%ccurs in stroma

Does not re7uire sunli.ht


48/48

Dark c,cle

Solar po/er reduces nadp+ to nadph

BIOL 1341 - Cell and Molecular Biology.docx

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