New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

Chapter 16 Study Guide-- Jyoti

by: Markiesha Notetaker

Chapter 16 Study Guide-- Jyoti BIO 2600

Marketplace > Wayne State University > Biology > BIO 2600 > Chapter 16 Study Guide Jyoti
Markiesha Notetaker
GPA 3.4

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

This study guide includes notes from the book as well as things specifically from her lecture. This should be very useful for final exam. Good luck!
Intr To Cell Biology
Dr. Jyoti Nautiyal
Study Guide
Biology, cellular biology, Jyoti
50 ?




Popular in Intr To Cell Biology

Popular in Biology

This 13 page Study Guide was uploaded by Markiesha Notetaker on Tuesday April 26, 2016. The Study Guide belongs to BIO 2600 at Wayne State University taught by Dr. Jyoti Nautiyal in Winter 2016. Since its upload, it has received 127 views. For similar materials see Intr To Cell Biology in Biology at Wayne State University.


Reviews for Chapter 16 Study Guide-- Jyoti


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 04/26/16
Chapter 16 Study Guide  Cell Communication     This chapter is about how cells send signals and interpret the signals they receive.     In signal transduction, the signaling cell produces a type of extracellular signal molecule that is  detected by the target cell.   Target cells have receptors that respond to the signal molecule.     Signal transduction begins when the receptor on a target cell receives an incoming extracellular  signal and ​converts it to the intracellular signaling molecules.         Types of Signaling/Range  1. Endocrine signaling  a. Longest range of signaling  b. Hormones are sent out by endocrine cells and sent to the rest of the body  2. Paracrine signaling   a. Second longest range of signaling  b. The signal molecules diffuse locally through the extracellular fluid remaining in  the immediate area of the cell that secretes it.   3. Neuronal signaling  a. Short distance; not shortest. (<100nm)  b. The signal molecule diffuses through the synapse during an action potential   4. Contact dependent signaling  a. Shortest range. No molecules secreted  b. Cells make direct physical contact through signal molecules in both plasma  membranes   c. Example: Nerve­cell production in fruit fly Drosophila   Slide 5    Mechanisms of Hormones   1. Down regulation­ when the hormone triggers a decrease of hormone receptors. A high  amount of the hormone causes the cell to be less sensitive to it. (Less receptors=less  sensitivity)  2. Up regulation­ absence of the hormone triggers an increase in receptors. Low amounts  of the hormone makes the cell more sensitive to it. (High receptors=high sensitivity)    The same signal molecule can induce different responses in different target cells. The  information conveyed by the signal depends on how the target cell interprets it.   Example: Different cell types respond to AcH in different ways.   1. Pacemaker cells­ when attached to acetylcholine, it slows down the rate of firing  2. Salivary gland­ secretes components of saliva   3. Skeletal muscles­ causes the cell to contract     Slide 10  The presence of one signal will often modify the effects of another. For example, one combo  may enable a cell to survive, another may cause it to divide and another may cause it to  differentiate. In the absence of any signals, most cells kill themselves.   Slide 11      Some cell responses can be fast or slow   Example­ acetylcholine can stimulate a muscle cell to contract in milliseconds. When cell growth  and cell division is triggered by a signal, it can take many hours to execute because this  response requires changes in gene expression and proteins.     Hormones crossing the plasma membrane  Extracellular signal molecules  1. Too big to go through plasma membrane/hydrophilic   a. Rely on receptors on the surface of the target cell to relay the message across  the plasma membrane   2. Small and hydrophobic   a. Able to go through plasma membrane and into the cytosol. Once inside, they  activate intracellular enzymes or intracellular receptor proteins that regulate gene  expression.   b. Example) Steroids can pass through the membrane and binds to receptor  proteins either in the cytosol or the nucleus.  i. Whether they are in the cytosol or nucleus, they are called nuclear  receptors because once activated, they act as transcriptional regulators in  the nucleus.  ii. Cortisol, estradiol, testosterone and thyroxine.   These receptors are usually in an inactive form. Once activated by the hormone, the receptor  undergoes a conformational change allowing it to promote or inhibit the transcription of specific  target genes.     Slide 14    Example) Nitric Oxide (NO) gas.   Some gases can diffuse across the membrane and regulate specific intracellular proteins. NO is  synthesized from AA ​ arginine​and diffuses into neighboring cells. The NO causes smooth  muscle cells in vessel walls to relax, allowing the vessel to dilate so that blood can flow more  freely through it.      The majority of signal molecules are too large to cross the plasma membrane. These molecule  bind to cell­surface receptor proteins that span the plasma membrane. These receptors  recognize the extracellular signal and generate new intracellular signals in response. The  message is then relayed downstream from one intracellular signaling molecule to another, each  activating the next signal. This is a pathway.     These intracellular signaling pathways perform the functions of:  1. Relaying a message onward  2. Amplifying the signal received,making it stronger   3. Detect signals from one intracellular pathway and integrate them before relaying the  signal onward  4. Distribute the signal to more than one effector protein     Positive Feedback­ a component that lies downstream in the pathway acts on an earlier  component to enhance the response to the initial signal   Negative Feedback­ a downstream component acts to inhibit an earlier component in the  pathway to diminish the response to the initial signal         Many intracellular signals act as molecular switches. Receiving the signal cause them to go  from inactive to active and vice versa. Once activated, the proteins can stimulate or suppress  other proteins in the signal pathway.   Proteins that are activated by phosphorylation have that phosphate added by a p ​rotein kinase​   A protein phosphatase​  takes the phosphate off again.   A protein can either be activated or inactivated by either action (having a phosphate bound  versus having a phosphate removed)     GTP binding proteins toggle between an active and inactive state depending on whether they  have GTP or GDP bound to them. Once bound by GTP, they have GTP­hydrolyzing (GTPase)  activity. (They can cleave off the GTP). They shut themselves off by hydrolyzing the GTP to  GDP.   Two main types of GTP binding proteins are:  1. Trimeric GTP­binding proteins  2. Small Monomeric GTPases       The small monomeric GTPases are aided by two set of regulatory proteins called:  1. Guanine nucleotide exchange factors (GEFs) that activate the switch proteins by  promoting the exchange of GDP for GTP.  2. GTPase­activating proteins(GAPs) that turn them off by promoting GTP hydrolysis   Slide 21    Types of Cell Surface Receptor  There are 3 classes of cell surface receptors that interpret extracellular signals.   1. Ion channel­coupled receptors   a. They change the permeability of the plasma membrane to selected ions, altering  the membrane potential and can produce an electrical current  b. Turns chemical signals into electrical ones    2. G­protein coupled receptors  a. These activate the membrane bound trimeric GTP­binding proteins which then  activate or inhibit an enzyme or ion channel in the plasma membrane, thus  activating an intracellular signaling cascade   3. Enzyme­coupled receptors   a. These act as an enzyme or associate with enzymes inside the cell, thus  activating a wide variety of intracellular signaling pathways.       Slide 22        Enzyme coupled receptors  These are transmembrane that display their ligand binding domains on the outer surface of the  plasma membrane. The cytoplasmic domain either act as an enzyme itself or forms a complex  with another protein that acts as an enzyme. These receptors have a role in responses to  growth factors (extracellular signal) that regulate the growth, proliferation, differentiation and  survival of cells in animal tissues. (SEE PREVIOUS PICTURE/ SLIDE 22 LAST RECEPTOR)     The largest class of enzyme coupled receptors consists of receptors with a cytoplasmic domain  that functions as a tyrosine protein kinase (meaning it phosphorylates particular tyrosines on  specific intracellular signaling proteins.) These receptors are eceptor tyrosine kinase​  (RTK)    a. Inside has EGF, insulin, NGF, PDGF, and FGF receptors   b. Outside​ has a cysteine rich domain, immunoglobulin domain, and fibronectin like  domain.   These receptors usually only have a single transmembrane segment that spans the lipid bilayer  as a alpha helix. In many cases, the binding of an extracellular signal molecule causes two  receptor molecules to come together in the plasma membrane. The pairing brings the two  intracellular tails of the receptor together, activating their kinase domains so that the tails  phosphorylate each other. This is call​utophosphorylation. The phosphorylation occurs on  specific tyrosines in RTKs.    This tyrosine phosphorylation then triggers an elaborate intracellular signaling complex on the  cytosolic tails of the receptor. The phosphorylated tyrosines serve as docking sites for a whole  zoo of intracellular signaling proteins.    .      Notes from lecture    Growth factor receptor tyrosine kinases have a ligand binding ectodomain (on the outside of  plasma membrane) and a dimerization ectodomain. On the inside of the plasma membrane,  RTKs have ErbB/HER domains               In tumor cells, the EGFRs signal transduction in many different pathways. This is especially  important for cancer cells because if a drug is used to limit one pathway, it may work for a while,  but the cell just uses another pathway to make the affected pathway work again, thus combating  the efforts of the drug. This cross talking between pathways is what makes cancer so hard to  treat. Some of the pathways used in cancer cells are shown below.         Slide 38      RTKs activate the monomeric GTPase Ras   RTKs recruit and activate many kinds of intracellular signaling proteins leading to large  complexes on the cytosolic tail of the RTK. One of the major members of the complexes Ras, a  small GTP­binding protein that is bound by a lipid tail to the cytoplasmic face of the plasma  membrane. All RTKs activate Ras including:  1. PDGF receptors­ mediate cell proliferation in wound healing  2. NGF receptors­ play a part in development of vertebrate neurons    Ras is a monomeric GTPase. (mentioned earlier). It is recruited to the RTK by an adaptor  protein already bound to the RTK.    It cycles between two distinct conformational states, active when GTP is bound to it and inactive  when GDP is bound to it.         In its active state, Ras initiates a phosphorylation cascade in wh​c series of serine, threonine  protein kinases phosphorylate and activate each other in sequence. ​ his system, which carries  a signal from the plasma membrane to the nucleus is called the MAP­kinase module, ​ named  after the last kinase in the chain, MAP­kinase.     1. The Ras protein activates MAP­kinase kinase kinase   2. MAP­kinase kinase kinase phosphorylates and activates MAP­kinase kinase  3. MAP­kinase kinase phosphorylates and activates MAP­kinase (last kinase)  4. MAP­kinase activates various effector proteins including certain transcriptional regulators  altering their ability to control gene transcription. This change may stimulate cell  proliferation, promote cell survival, or induce cell differentiation  .         Akt Pathway  One of the pathways that RTKs activate to promote cell growth and survival relies on the  enzyme phosphoinositide 3­kinase (PI 3­kinase).   1. This enzyme phosphorylates inositol phospholipids in the plasma membrane.  2. These lipids then serve as docking sites for specific intracellular signaling proteins which  relocate from the cytosol to the plasma membrane where they can activate one another   3. One of the most important of these relocated proteins is the serine/threonine protein  kinase Akt.     Akt promotes the growth and survival of many cell types, often by inactivating the signaling  proteins it phosphorylates.   Example)  Akt phosphorylates and ​ inactivates ​a cytosolic protein called Bad. In its active  state(when Bcl2 is bound to it), Bad encourages the cell to kill itself by activating apoptosis.  When Akt phosphorylates Bad, it releases the Bcl2 and goes to an inactive state. Thus Akt  promotes ​cell survival by inactivating a protein that promotes cell death.         Akt also​promotes cells to grow in sizet does so by activating the Tor pathway. Tor stimulates  cells to grow by:  1. Enhancing protein synthesis  2. Inhibiting protein degradation         Not all receptors trigger cascades to carry a message to the nucleus. Some use a more direct  route to control gene expression. Example is the protein Notch.   ● Controls development of neural cells in Drosophila  ● The receptor acts as a transcriptional regulator  ● When binded to Delta ( a signal protein on the surface of a neighboring cell)  the Notch  receptor is cleaved  ● The cleavage releases the cytosolic tail of the receptor which is then free to move to the  nucleus          


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

50 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Steve Martinelli UC Los Angeles

"There's no way I would have passed my Organic Chemistry class this semester without the notes and study guides I got from StudySoup."

Janice Dongeun University of Washington

"I used the money I made selling my notes & study guides to pay for spring break in Olympia, Washington...which was Sweet!"

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."


"Their 'Elite Notetakers' are making over $1,200/month in sales by creating high quality content that helps their classmates in a time of need."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.