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

Unit 2 Study Guide

by: David Edwards

Unit 2 Study Guide BIO 204

Marketplace > MiraCosta College > Biology > BIO 204 > Unit 2 Study Guide
David Edwards
MiraCosta College
GPA 3.75

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

Unit 2 vocab and questions
Metabolic Biochemistry
S. Bailey
Study Guide
50 ?




Popular in Metabolic Biochemistry

Popular in Biology

This 27 page Study Guide was uploaded by David Edwards on Saturday May 14, 2016. The Study Guide belongs to BIO 204 at MiraCosta College taught by S. Bailey in Spring 2016. Since its upload, it has received 45 views. For similar materials see Metabolic Biochemistry in Biology at MiraCosta College.

Similar to BIO 204 at MiraCosta College


Reviews for Unit 2 Study Guide


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: 05/14/16
Eukaryotic  Propeller­like motion  direct, regulated,   Complex cells that  powered by membrane­ symplastic intercellular  contain membrane  embedded motors with  transport of substances  enclosed organelles in  energy from ATP for  between cells. an endomembrane  locomotion Vacuole system as well as other   Virulence factor to   Large membrane­ significant sturcures evade immune cells of a enclosed watery   Usually complex single­ host compartment that aids  celled or multicellular  Organelle in water balance,  organisms  Membrane­enclosed  storing waste, and  Prokaryotic subcellular  housing hydrolysis   Simpler cells containing compartments with  enzymes (hydrolase) a plasma membrane  specialized functions Plastid enclosing cytoplasm  Extracellular Matrix  Double­membrane  and usually a single   Structure composed of  organelle found, among strand of DNA carbohydrates,  others, in the cells of   Bacteria and Archaea glycolipids and  plants and algae.   Some of the first  glycoproteins that add  Contain pigments for  structural rigidity to cells photosynthesis as well  organisms known Nucleoid Cell Wall as a DNA molecule   Region of the cytoplasm   Outside of a plasma  similar to that of  within a prokaryotic cell  membrane in both  prokaryotes Chloroplast that contains a supercoil prokaryotes and  DNA genome eukaryotic plant cells  Organelles in which  Capsule  In prokaryotes: consists sunlight is captured and  Outside cell wall of a  of protein and  used to synthesize  organic compounds like prokaryotic cell made of  carbohydrate molecules carbohydrate molecules  called peptidoglycan sugars producing O2 as that can form a “slimy   In eukaryotes: consists  waste in plant cells layer”  of cellulose­alternating  Nucleus  DNA stored, organized   virulence factor to evade beta­glucose molecules immune recognition a  Plasmodesmata and regulated into  host  Plasmodesmata are  subnuclear domains Fimbriae microscopic channels   Region within known as  Finger­like projects that  which traverse the cell  nucleolus is clustered  enable prokaryotic cells  walls of plant cells and  rRNA genes localized  to adhere to surfaces,  some algal cells,  and ribosomes are  each other, or to host  enabling transport and  assembled here cells. communication   Nuclear Lamina is a   Virulence factor to cling  between them. network of proteins that  to host cells and even   Although cell walls are  line the inner  permeable to small  membrane of the  past genetic information  to each other including  soluble proteins and  nucleus and interact  resistance genes  other solutes,  with chromatin fibers of  Flagellum  plasmodesmata enable  DNA to organize  architecture of the  amino acids to form a  digesting/breaking  nucleus polypeptide chain. Each  down ingested material  Chromosome subunit is composed of  that the cell took in  A packaged and  one or more ribosomal   Acidic pH to denature  RNA molecules and a  organized structure  proteins/molecules containing most of the  variety of proteins. Vesicle DNA of a living  Rough Endoplasmic   Membrane enclosed  organism. It is not  Reticulum transportation “bubbles”  usually found on its own,  Studded with  used to move materials  but rather is structured  ribosomes, protein  around the cell through  by being wrapped  synthesis for  the cytoplasm around protein  membrane­embedded  Mitochondrion complexes called  proteins, for specific   Kidney bean­shaped  nucleosomes, which  organelles, and to be  structures bound by a  consist of proteins called secreted from the cell double membrane histones. Smooth Endoplasmic   Sites of majority of ATP  Nuclear Envelope Reticulum synthesis (powerhouse)  Two separate   No ribosomes.  Lipid  Peroxisome phospholipid bilayers  synthesis such as   Peroxisomes are  enclose and regulate  phospholipids and  membrane enclosed  transport of materials in  cholesterol for steroid  organelles found in  and out of nucleus hormones virtually all eukaryotic  Nuclear Pore  Stores Ca which can  cells.   Channels through the  be released in regulated  They are involved in the  nuclear envelope by  fashion for stimulation  catabolism of very long  which materials are  of muscle­cell  chain fatty acids,  transported in/out contraction and stores  branched chain fatty  Nucleolus liver cells detox  acids  Cluster of rRNA and  enzymes Peroxidase where ribosomes are  Golgi Complex  any of a group of  assembled before they   Flattened membrane­ enzymes that catalyze  leave the nucleus. enclosed compartments the oxidation of some  Ribosome called cisternae organic substrates in the  serves as the site of   Contains enzymes that  presence of hydrogen  biological protein  catalyze carbohydrate  peroxide. synthesis. Ribosomes  synthesis and  Microtubule link amino acids  glycosylation of proteins  hollow cylinder that  together in the order  and lipids transports copied DNA  specified by messenger  Lysosome to daughter cells during  RNA molecules.  Contains hydrolytic  cell replication  Ribosomes consist of  enzymes that degrade   function as highways for  two major components:  macromolecules via  vesicles by motor  the small ribosomal  hydrolysis reactions proteins subunit, which reads the  Enables recycling of  Tubulin RNA, and the large  warn­out organelles and  globular proteins that  subunit, which joins  is responsible for  make up walls of  microtubules the pericentriolar  Proteins Microfilament material, or PCM, makes  Structures embedded in   Contribute structural  up a compound  the membranes of a cell  support and are more  structure called a  that interact with the  centrosome. dynamic outside of the cell and   Globular actin is added  Tight Junction pass through the  to ends or removed to   are the closely  membrane and interact  change cell shape and  associated areas of two  with the inside of the cell movement cells whose membranes  Peripheral Membrane  Actin join together forming a  Protein   Globular proteins that  virtually impermeable   Proteins that are  associate to form the  barrier to fluid associated with cell  fibrous filaments of  Desmosome membranes, but not  microfilaments  cell structure specialized actually embedded  Intermediate Filament for cell­to­cell adhesion.  within  mid­sized, static  A type of junctional  Fluid Mosaic structure for cell  complex, they are   Characteristic of cell  support/shape and  localized spot­like  membranes describing  tethering organelles  adhesions randomly  the unbounded  made of fibrous keratin  arranged on the lateral  phospholipids (fluid) and proteins sides of plasma  the different proteins  membranes. embedded within and  around the membrane  (mosaic) Microtubule  Organizing Center Compartmentalized Fluid  The microtubule­  The characteristic of cell organizing center is a  membranes describing  Gap Junction the different areas that  structure found in  eukaryotic cells from   specialized intercellular  specific proteins lie which microtubules  connection between a  emerge.  multitude of animal cell­ Hop Diffusion types  In animals, the two most  The ability for certain  important types of   They directly connect  proteins to move around MTOCs are the basal  the cytoplasm of two  the phospholipid bilayer  bodies associated with  cells, which allows  Lipid Raft various molecules, ions  cilia and the centrosome  A specialized membrane associated with spindle  and electrical impulses  domain which  formation. to directly pass through  cholesterol and  Centriole  a regulated gate  Sphingolipid have a high between cells.  cylindrical cell structure  affinity for one another composed mainly of a  Selective Permeability  May enhance molecular  protein called tubulin   Characteristic of cell  interactions with   An associated pair of  membranes that allow  activities such as cell  the active or passive  centrioles, surrounded  signaling by a shapeless mass of  transport of specific  FRAP dense material, called  materials in/out of a cell  a technique used for  Integral Membrane  monitoring diffusion of  inside the cell than   Entering of materials  membrane components  outside from outside, into the  by the migration of  Isotonic cell fluorescent components   Solute concentration is  Exocytosis to a region that has  equal inside and outside  Exiting of materials from  been photobleached. of the cell. inside the cell to the  Single Particle Tracking Passive Transport  outside.  Process of tagging   Does not require ATP  Membrane Potential individual proteins or  energy to move   Difference in ions that  lipids with a single  materials such as  creates the ability for  particle (usually gold)  simple/facilitated  transport of materials  and tracking its  diffusion across a membrane movement with a high­ Active Transport Channel Protein speed camera to   Requires ATP energy to   A specific protein pore in observe hop diffusion. move materials such as  the membrane of cells to Diffusion pumps allow specific molecules   Simple diffusion:  Sodium/Potassium  to pass through  molecules move down  Pump (polar/charged) their concentration   Moves Na+/K+ across  Carrier Protein gradient no energy  membrane to establish a  Protein that changes  required concentration gradient shape to move   Facilitated diffusion:   High Na+ outside and  substances across  molecules move down  high K+ inside the cell membrane their concentration   3 Na+ bind to protein   Substance binds to  gradient through  inside the cell and ATP  protein that induces  membrane­embedded  interaction causes  shape change leading to proteins shape change and  its transport Osmosis releases 3 Na+ to  Free Energy  Diffusion of water outside  Amount of energy  Osmoregulation  2 K+ bind to protein  available to do work   Water moving in/out of  outside the cell during  depends on enthalpy,  the cell via aquaporins  shape change.   temperature and entropy to balance if needed. Phosphate cleaved off  Endergonic and 2 K+ released into   Products have more free Hypertonic the cell energy than reactants   Condition of a cell that  Cotransport and require energy input can cause it to shrivel   Secondary active   Not spontaneous­ when solute  transport (ie Glucose on  increase in energy state concentration is higher  the Na+/K+ pump) once  Exergonic outside of the cell than  concentration gradient is  Products have less free  inside established, it uses this  energy than reactants  Hypotonic energy instead of ATP to releasing energy  Condition of a cell that  drive movement of   Spontaneous­decrease  can cause lysing and  materials across  in energy state explosion when solute  membrane. Catabolic concentration is higher  Endocytosis  A reaction that creates  more disorder by  binding of a regulatory  over electrons  breaking  molecule to a separate  (oxidation) and the  substance/reactants into site other compound or  smaller parts Kinase molecule in the  Anabolic reaction gains   An enzyme that adds a   A reaction that  phosphate group to a  electrons/control over  organizes reactants into  substrate electrons (reduction) a larger more orderly  Phosphatase  In cellular respiration  glucose is oxidized  product  An enzyme that  Activation Energy removes a phosphate  when converted to   The amount of energy  group from its substrate carbon dioxide and  required for an  Cooperativity oxygen is reduced to  water  enzymatic reaction to   When a substrate binds  start­energy required to  to an active site causing  NAD+ cause molecules bonds  shape change on the   The coenzyme  to break enzyme to increase its  electron acceptor used Induced Fit ability of having more  throughout many steps  The enzyme­substrate  substrates bind to it in cellular respiration in binding at the active site  Competitive Inhibition  its oxidized form. that causes the enzyme  NADH  A molecule resembling  to close tight on the  the substrate binds to an  The reduced form of  substrate active site preventing a  the coenzyme used   Brings chemical groups  substrate from binding to throughout cellular  into position to enhance  the active site respiration the catalysis of reaction Non­competitive  FAD Cofactor Inhibition   The coenzyme used   A molecule that is   A molecule binds to a  during the citric acid  cycle and oxidative  required to bind to an  distal site on an enzyme  enzyme to initiate  causing shape change  phosphorylation in its  reaction that prevents a substrate oxidized form  Usually an atom of metal from binding to the  FADH2  The reduced form of  or some inorganic  active site molecule such as iron,  Intermediary Metabolism the coenzyme used  zinc, or copper  The manner in which  during the citric acid  Coenzyme cells use glucose from  cycle and oxidative  phosphorylation  A cofactor that is usually the food we eat. an organic molecule like  Cellular Respiration Glycolysis vitamins  Potential energy of   First part of cellular  glucose is released  respiration where  through oxidation and  glucose is oxidized to  used to synthesize  pyruvate and NAD+ is  ATP reduced to NADH Allostery Oxidation/Reduction  Produces 2 ATP net   A case in which a   Reactions in which a  because cell uses 2  proteins function at one  compound or molecule ATP of 4 total created  site is affected by the  loses electrons/control  to split the glucose  molecule (energy  nd  2  energy investment  investment) enzyme adding   Pyruvate product is  phosphate to the  transported across  isomerized glucose  double membrane of  (fructose) and its  mitochondria into the  attached phosphate  matrix via 5 different  group (now has 2  enzymes and is  phosphate groups) oxidized and  Electron Transport  Chain  commits sugar to  decarboxylated when   The process during  glycolysis to turn  carboxyl group is  oxidative  glucose to ATP instead converted to CO2 and  of storage as glycogen the CO2 diffuses out  phosphorylation where  electrons are passed  Substrate level  (because its nonpolar) down a chain of  Phosphorylation Citric Acid Cycle proteins finally to   Adding a phosphate to   Referred to as a cycle  a compound (ADP) by  oxygen to form water because coenzyme   This movement of  an enzyme­substrate  transfers an acetyl  electrons pulls H+  combination a seen in  group in first step then  through the protein  glycolysis and the citric a series of reactions  acid cycle to make  end with 4­carbon  complexes and out of  the matrix into  ATP molecule which starts  intermembrane space  Oxidative  the process over to create a pH and H+  Phosphorylation  2 carbons are lost in   Adding a phosphate to  gradient called proton  CO2 when ecetyl is  motive force (PMF) a compound (ADP) by  oxidized and 3 NAD+  ATP Synthase the mode of redox  are reduced to 3   An enzyme that allows  reactions of the  NADH and 1 FAD+ is  electron transport  reduced to 1 FADH protons back across  the membrane of  chain  Creates 1 ATP per  mitochondria  Photophosphorylation glucose molecule   The potential energy   Light reactions use  (were 2) created allows for a  solar energy to reduce  Acetyl subunit “rotor” to force  NADP+ to NADPH by   2­carbon molecule  a lower subunit to use  adding a pair of  group that gets linked  mechanical energy to  electrons along with  to a sulfur via energetic H+.  The light reactions force two binding sites  bond on Coenzyme A  (one for ADP one for  also generate ATP  which is carried into  Pi) to move close  using chemiosmosis to the citric acid cycle enough together to  power the addition of a Coenzyme A phosphate group to  create ATP  Coenzyme that bonds  Hexokinase ADP with Acetyl group to   Energy investment  Chemiosmosis help shuttle the acetyl  enzyme that adds a   Energy stored in the  group into the citric  phosphate to 6­carbon  form a hydrogen ion  acid cycle. sugar gradient across a  Phosphofructokinase membrane used to  drive cellular work  of different colors then   Sacs inside Stroma  such as ATP synthesis which segregate the  plotting wavelength  Proton Motive Force Stroma from the  against some measure  Electron carriers are  thylakoid space inside  of photosynthetic rate  such as CO2  arranged in the inner  thylakoid sacs that  mitochondrial  houses chlorophyll consumption or O2  membrane space in  Light Reactions release such a way that H+ is   The photo part of  Reaction Center accepted from the  photosynthesis which   Organized association  mitochondrial matrix  include the steps that  of proteins holding a  and deposited in the  convert solar energy  special pair of  intermembrane space into chemical energy chlorophyll molecules  that transfer electrons   Creates a H+ gradient  Water is split providing  NADP a source of electrons  to the primary electron   Coenzyme electron  and protons and giving acceptor called  acceptor in its oxidized off O2   pheophytin  Photosystem form similar to NAD but found in plants used  Calvin cycle  Composed of the light  for photosynthesis  Synthesis by  harvesting complexes  NADPH incorporating CO2 into  and the reaction center  Coenzyme in its  organic molecules in  complex reduced form used in  the chloroplasts called  Chlorophyll photosynthesis carbon fixation.  Pigment that absorbs  Fermentation  Fixed carbon is  red and blue light but   Process that results in  reduced to  reflects back green  the partial degradation  carbohydrate by  light of glucose without the  addition of electrons  Carotenoid provided by NADPH  hydrocarbons that are  use of oxygen  Lactic acid   CO2 converted to  various shades of yellow fermentation causes  carbohydrate requires  and orange because  pyruvate to be reduced chemical energy in  they absorb violet and  form of ATP generated blue­green light directly by NADH to  form lactate as an end  by the light reactions Linear Electron Flow product with no release Absorption Spectrum  electrons move from  of CO2  A graph plotting a  H2O to NADPH and a  proton gradient is   Alcoholic fermentation  pigments light  is when pyruvate is  absorption versus  created allowing ATP  converted to ethanol  wavelength synthase to create ATP by release of CO2 from Action Spectrum Cyclic Electron Flow pyruvate which is   Profiles the relative   electrons move between converted to  effectiveness of  photosystem and  acetaldehyde.   different wavelengths  electron transport chain  Acetaldehyde is  of radiation in driving  and a proton gradient is  reduced by NADH to  the process created to drive ATP  ethanol.  Illuminating  synthase to create ATP Thylakoid chloroplasts with light   Electrons move out but  not directly to Ferodoxin  phosphoglycerate  but back tot eh transport  Carbon fixation chain (cytochrome b6f)  No NADPH is created Ribulose 1,5­ bisphosphate   5­carbon  phosphorylated  compound (RuBP) that  during the Calvin cycle  has single CO2  molecules covalently  linked to it within  chloroplasts RuBisCO  An enzyme that  catalyzes the covalent  bond of CO2 to the  RuBP molecule to  produce unstable 6­ carbon molecules that  split into 2 3­carbon  molecules of 3­   1.In the context of understanding cell structure (and therefore function) what are the  benefits/disadvantages of using light microscopy versus electron microscopy? Why  might one be more appropriate for a given question than the other? a. Light microscopy and super­resolution microscopy enable the scientist to see many  organelles down to a certain size (about 10 nm).  Electron microscopes reveal subcellular structures impossible to see with light microscopy, however, light microscopy is used to  study living cells because in order to use electron microscopy, the cell must be dead.   2.What key features distinguish the prokaryotic domains of life from eukarya? What  distinguishes archaea from bacteria? In what aspects is archaea more similar to  eukarya than bacteria?  a. Prokaryotic cells have no internal structures and are usually obligate anaerobes that get  energy from inorganic substances like iron, sulfur, or ammonia.  Prokaryotes have a  plasma membrane that encloses cytoplasm and 1 long DNA chromosome that supercoils into the nucleoid region.  Prokaryotes also have small DNA molecules called plasmids  that carry non­essential genes such as resistance genes.   b. Both have ribosomes present in cytoplasm composed of 2 subunits that contain rRNA  molecules and polypeptide but prokaryotes’ ribosomes are smaller (70s) compared to  eukaryotes (80s).  Both cells are bounded by cellular membranes (prokaryotes have cell  wall called peptidoglycan), use DNA as heritable material, utilize enzymes, and have  aqueous cytoplasm. c. Eukaryotes have organized internal structures and membrane enclosed organelles, each  with their own special function.  Usually make up multicellular organisms such as plants  and animals d. Archaea share similarities with bacteria in that they have cell walls (although different  than bacteria).  They are single celled organisms like bacteria. e. Archaea have similar DNA RNA mechanism as eukaryotes and cell membranes with  phospholipids (although slightly different).   3.What is the significance of the surface area­to­volume ratio in the context of a  prokaryotic cell's strategy for success? How is the compartmentalization observed in  eukaryotic cells related to this concept? a. For each square micrometer of membrane, only a limited amount of a particular  substance can cross per second, the ratio of surface area to volume is critical.  As a cell  increases in size, its surface area grows proportionately less than its volume.  Thus, a  smaller object has a greater ratio of surface area to volume.   b. Larger organisms do not generally have larger cells than smaller organisms, they simply  have more cells.  For prokaryotes, single celled organisms, they many times have  microvilli or long thing projections to increase surface area but not volume. c. Eukaryotes have compartmentalized structures with their cells and often the structures  are coiled up to increase surface area for substances to be absorbed or transferred at  more points but keeping volume small enough to fit in a tiny cell. Structures such as the  golgi complex, endoplasmic reticulum, the matrix of mitochondria, and the DNA coiled up  inside the nucleus.  4.Describe the structure, and explain the cellular function of the following organelles and subcellular or extracellular structures/components.  a. Nucleus­contains most of the genes  c. Cellular Membrane­a phospholipid  in the cell.  Generally, the most  bilayer that regulates what moves in  conspicuous organelle; Nucleolus­ and out of the cell and gives the cell  RNA is synthesized from instructions  structure.  in the DNA and proteins imported  d. Gap Junctions­cytoplasmic  from the cytoplasm are assembled  channels from one cell to another  with rRNA into large and small  and in this way are similar to the  subunits of ribosomes; Nuclear  function of Plasmodesmata in plants.  Lamina­ net­like array of protein  Consist of membrane proteins that  filaments that maintains the shape of  surround a pore through which ions,  the nucleus by mechanically  sugars, AAs, and other small  supporting the nuclear envelope  molecules may pass.  Necessary for  which encloses the nucleus; Nuclear communication between cells in  many tissue types such as heart  Pores­holes in the nuclear envelope  that regulates the entry and exit of  muscle and animal embryos.  proteins and RNAs as well as large  e. Tight Junctions­plasma membranes complexes of macromolecules.  of neighboring cells are tightly  pressed against each other, bound  b. Mitochondria­organelle bounded by  a double membrane with an inner  together by specific proteins.   membrane that has foldings called  Forming continuous seals around the cristae that make up the internal  cells, tight junctions establish a a  barrier that prevents leakage of  matrix.  Matrix contains a strand of  DNA and ribosomes. Major site of  extracellular fluid across a layer of  cellular respiration  epithelial cells.  For example, tight  junctions make skin cells watertight.  ends or removed to change cell  f. Desmosomes (Anchoring  shape and movement  Junctions)­function like rivets  l. Intermediate filaments­part of the  fastening cells together into strong  cytoskeleton that are mid sized, static sheets.  Intermediate filaments made  structures made of fibrous keratin  of sturdy keratin proteins anchor  proteins for cell support/shape and  desmosomes into the cytoplasm.   tethering organelles   Desmosomes attach muscle cells to  m.Ribosomes (70S and 80S)­ each other in a muscle.  Some  complexes made of rRNA and protein “muscle tears” involve the rupture of  that carry out protein synthesis.  Free desmosomes.  ribosomes are suspended in cytosol  g. Plasmodesmata­cytoplasmic  while bound ribosomes are attached  to the rough ER or nuclear envelope.  channels through cell walls that  connect the cytoplasms of adjacent  70s ribosomes are found in bacteria  cells in plants.  and the mitochondria of eukaryotes  h. Smooth ER­extensive network of  while 80s ribosomes are bound and  free with in the rest of eukaryotic cells membranes that contain tubules and  sacs called cisternae part of the  n. Transport Vesicles­membrane  endomembrane system.  Smooth ER  bound bubble like structures that  has no ribosomes on its surface and  transport materials from budding off  functions to synthesize lipids  the rough ER to their destination  (hormones), metabolize  within the cell carbohydrates, and detoxify (liver  o. Extracellular Matrix­glycoproteins  cells) as well as store calcium ions  and other carbohydrate­containing  (muscle cells).  molecules that are secreted by the  i. Rough ER­ similar structure to  cells such as collagen which forms  smooth ER but contains ribosomes  strong fibers outside the cells.   on its surface.  Creates secretory  Collagen fibers are embedded in a  glycoproteins that leave in vesicles to network woven out of proteoglycans different parts of the cell where  and fibronectin which attach to cell  needed.  Also adds membrane  surface receptors called integrins. proteins and phospholipids to its own  p. Golgi complex­consists of flattened  membrane   membranous sacs (cisternae) in  j. Microtubules­ part of the  stacks.  Products of the ER such as  cytoskeleton made of globular  proteins are modified and stored in  proteins called tubulin that assemble  the complex then sent off in vesicles. end to end to form a wall of a hollow  q. Lysosomes­ membranous sac of  cylinder.  Used to transport copied  hydrolytic enzymes that many  DNA to daughter cells during cell  eukaryotic cells use to digest  replication and function as highways  macromolecules.  Also used to digest for vesicles by motor proteins  damaged organelles using the  k. Microfilaments­part of the  enzymes within the sac (autophagy)  cytoskeleton made of globular actin  r. Peroxisomes­specialized metabolic  proteins that associate to form fibrous compartment bounded by a single  filaments used as structural support  membrane.  Contain enzymes that  with the ability to change shape  remove hydrogen atoms from various slightly.  Globular actin is added at  substrates and transfer them to  oxygen, producing hydrogen  cell wall of carbohydrate molecules. peroxide as a by­product.  Used to  u. Fimbriae­finger like protein  break down fatty acids for cellular  projections that enable bacteria to  respiration in the mitochondria  adhere to surfaces, to each other,  s. Chloroplast­contain green pigment  and to host cells. chlorophyll along with enzymes and  v. Cell Wall­outside the plasma  other molecules that function in the  membrane that consists of protein  photosynthetic production of sugar.   and carbohydrate molecules  Inside the chloroplasts are  (cellulose in plants).  Found in  membranous systems of flattened  bacteria and plant cells to add  interconnects sacs called thylakoids  structure and support. in sets called granum surrounded by  w. Flagellum­motility structure present  stroma fluid which contains the  in some animals cells, composed of a chloroplast DNA and ribosomes as  cluster of microtubules within an  well as many enzymes.   extension of the plasma membrane.  t. Capsule­jelly­like outer coating of  Provides locomotion many prokaryotic bacteria outside the x. 5. What benefits are derived from having the genome isolated in the nucleus in  eukaryotic cells? a.  Chromatin structure containing genetic information must not be damaged so it can be  replicated and passed on to every cell in the body.  The genome is safe inside the  nucleus which is double membrane enclosed (envelope) 6. What is our current understanding of the functional roles of the nuclear lamina? a. The lamina lines the inner­membrane of the nucleus and interacts with chromatin fibers  of DNA to organize nuclear localization. 7. Compare the functional roles played by bound versus free ribosomes. What types of  organelles are bound ribosomes bound to? Why those and not others? a. Free ribosomes are suspended in cytosol while bound ribosomes are attached to rough  ER and nuclear envelope.  Ribosomes synthesize proteins so free ribosomes  create  proteins that function in the cytosol such as enzymes.  Bound ribosomes make proteins  that are destined for insertion into membranes for packaging within certain organelles  such as lysosomes. b. Ribosomes are attached to those organelles because they are part of the endomembrane system where instructions come from the genes within the nucleus and create proteins  are created and released in vesicles and sent where they are needed. 8. The term “endomembrane system” refers to a set of cellular organelles that are  structurally related in what way? a. The organelles of this endomembrane system are related either through direct physical  continuity or by the transfer of membrane segments as tiny vesicles.        9. Functionally, what is the significance of the endomembrane system? What types of  cells (in terms of function) would you expect to have particularly well­developed  endomembrane systems? a. The system carries out a variety of tasks in the cell, including synthesis of proteins,  transport of proteins into membranes and organelles or out of the cell, metabolism and  movement of lipids, and detoxification of poisons.   b. Cells involved in protein secretion such as those in the pancreas that secrete digestive  enzymes or liver cells involved in detoxification of drugs 10. From an evolutionary standpoint, what distinguishes mitochondria and chloroplasts  from other membrane­enclosed organelles in the eukaryotic cell? What evidence  exists for an endosymbiotic origin for mitochondria and chloroplasts? a. Both of these organelles are bounded by a double membrane unlike organelles of the  endomembrane system (single membrane).  Like bacteria, these organelles contain  ribosomes (70s) as well as multiple circular DNA molecules which programs the  synthesis of some organelle proteins on ribosomes that have been synthesized and  assembled there as well.  Also, these organelles are somewhat independent that grow  and reproduce within the cell. 11. What are kinesins? What is their functional relationship to the cytoskeleton? a. Kinesins are motor proteins that move cargo along microtubules within the cytoskeleton  using the walking motion powered by ATP.  They move vesicles along microtubule track  by attaching at a microtubule binding domain.  They attach to vesicles at a neck­linker  domain attached to a coiled domain (2 kinesin polypeptides coiled up and attached to  cargo domains that bind to vesicles.  ATP molecule drives a shape change in the kinesin  protein to cause the feet to walk down the microtubule. 12. What structural feature is found in association with animal cells that compensates  (functionally) for the lack a cell wall? a. The extracellular matrix acts like a cell wall in animal cells in that it provides rigidity and  structure to cells.  It is mostly made of glycoproteins like collagen which form strong fibers outside the cells.  Collagen fibers are embedded in a network of proteoglycans which are  molecules that consist of small core proteins with many carb chains covalently attached.   Some cells are attached to the ECM by fibronectin glycoproteins which are then attached  to integrins built into the plasma membrane. 13. In the context of a multicellular organism, what is the relationship between the types  of cellular junctions found in a tissue and the function of that tissue? a. Tight junctions bind the plasma membranes of adjacent cells tightly together to form a  watertight seal as seen in skin cells. b. Desmosomes or anchor junctions fasten cells together into strong sheets.  Desmosomes  attach muscle cells to each other in a muscle. c. Gap junctions provide cytoplasmic channels from one cell to an adjacent cell.  Consist of  membrane proteins that surround a pore through which ions, sugars, AAs and other small molecules may pass.  Necessary fro communication between cells as seen in heart  muscle and animal embryos.    14. Our current model of the cell membrane describes it as a compartmentalized fluid  mosaic. Explain what is meant by each of those terms at the molecular level. What  factors affect a membrane’s fluidity? a. Compartmentalized refers to the characteristic of the plasma membrane that separates  the membrane into specific regions.  The proteins embedded in the membrane  responsible for different things diffuse through the phospholipid bi layer but they stay in a  relative area held in compartments by intracellular cytoskeletal “fences.” b. Fluid refers to the composition of the plasma membrane which is a phospholipid bilayer.   The phospholipid molecules have a polar head and non­polar tail.  The molecules are  loosely pressed up against each other with all the heads facing out to the extracellular  fluid and the tails facing down; the second layer has the tails facing up towards the other  tails of the first layer and the heads facing in towards the cytoplasm.  This allows for  diffusion of embedded proteins to diffuse around the cell and for the merging of  membranes in activities such as phagocytosis or transferring materials across a cell in a  membrane bound vesicle. c. Mosaic refers to the different types of proteins, lipids, and carbohydrates that are  embedded within the membrane. d. Factors that affect fluidity include temperature—as temperature decreases the membrane begins to solidify.  If there are many unsaturated fatty acids the tails will have kinks that  prevent tightly packing the phospholipids together.  Cholesterol also reduces membrane  fluidity at moderate temperatures by reducing phospholipid movement, but at low  temperatures it hinders solidification by disrupting the regular packing of phospholipids.  15. What chemical properties are responsible for the spontaneous formation of lipid  bilayers by phospholipids? a. The polar heads of the phospholipid molecules interact with the mostly watery  composition of extracellular fluid and cytoplasm forcing the tails which are non­polar to  face each other.  16. Cellular membranes are described as “semi­permeable barriers”. What molecular  components are responsible for each of those characteristics? i.e. being a barrier,  and being semi­permeable? a. Cellular membranes are barriers because the phospholipid heads prevent large polar  molecules from permeating the membrane. Only small non­polar materials and water  molecules can diffuse through the membrane.  The membrane is actually selectively  permeable via the membrane­embedded transport proteins that allow specific materials  through. 17. In terms of membrane permeability, compare the behavior of small non­polar  molecules like oxygen and carbon dioxide, larger non­polar molecules like steroid  hormones, charged or polar molecules like ions, monosaccharides and amino acids,  and the small, polar water molecule. a. Small non­polar molecules like oxygen and carbon dioxide move through the membrane  via simple diffusion because they can dissolve in the non­polar region of the bilayer. b. Larger non­polar molecules such as steroids can also diffuse in this way as well because  they can dissolve in the bilayer c. Charged or polar molecules have to move through the plasma membrane via transport  proteins or specific protein channels called ion channels or gated channels that open or  close in response to stimulus. Monosaccharides and amino acids can be moved by active transport proteins that also require stimulus from ATP energy  d. Water molecules can diffuse into the cell via osmosis because of the small size and vast  numbers of water molecules.  18. What distinguishes simple diffusion from facilitated diffusion, and both of those from  active transport? What are the chemical forces involved in each? What, if any,  membrane components are involved?  a. Simple diffusion and facilitated diffusion are both considered passive transport because  no energy is required.  Simple diffusion refers to the movement of substances from high  to low concentration across the membrane.  Facilitated diffusion requires a specific  channel like an aquaporin or transport protein that changes shape to allow materials to  move in and out of the cell simply by a molecule or stimulus causing the shape change.   Active transport requires energy from ATP because it moves substances from low to high concentration via transport proteins embedded in the membrane. 19. How does the structure of a channel protein compare to that of a carrier protein? In  each case, how is specificity for a transported molecule achieved? a. Channel proteins or pores are protein barrels that allow specific substances to cross the  membrane based on their charge and size.  Carrier proteins alternate between two  shapes moving a solute across the membrane during the change.  20. How do concentration gradients across a membrane represent a form of potential  energy? How might active transport be used to store energy in the form of such a  gradient? a. The cytoplasmic side of the membrane is negative in charge relative to the extracellular  side because of the unequal distribution of anions and cations on the two sides creating a potential.  The potential acts like a battery because the potential favors the passive  transport of cations into the cell and anions out.   b. Some membrane proteins that actively transport ions contribute to the gradient such as  the Na+/K+ pump. As the pump moves 3 Na+ for every 2 K+ a net transfer of 1 positive  charge is sent to the cytoplasm and that creates energy stored as voltage.  Pumps like  these (electrogenic) help store energy that can be used for cellular work as seen in  proton gradients created for ATP synthesis.    21. What is the difference between integral and peripheral membrane proteins? What  differences might you expect to find in their chemical properties? a. Integral proteins penetrate the hydrophobic interior of the lipid bilayer.  The majority are  transmembrane proteins which span the membrane; other integral proteins extend only  partway in the hydrophobic interior.  Peripheral proteins are not embedded in the bilayer  at all but are appendages loosely bound to the surface of the membrane often to exposed parts of integral proteins. b. Integral proteins have hydrophobic regions consisting of one or more stretches of  nonpolar amino acids, coiled in α­helices. Hydrophilic regions may be β­sheets.    22. Besides transport, what other important functions do membrane proteins have? a. Enzymatic activity—protein may be an enzyme itself with active site exposed to  substances in the adjacent solution.  Several enzymes adjacent to each other to carry out a series of reactions b. Signal transduction—protein receptor may have a binding site with specific shape that fits shape of a chemical messenger such as a hormone. Once the messenger binds it may  change the shape of the protein causing it to send the signal into the cytoplasm of the  cell. c. Cell­to­cell recognition—some proteins serve as identification tags that are specifically  recognized by membrane proteins of other cells d. Intercellular joining—proteins of adjacent cells may link together in various junctions (gap, tight, desmosomes) e. Attach to cytoskeleton/ECM—microfilaments or other elements of the cytoskeleton may  be noncovalently bound to membrane proteins to help maintain shape and stabilize  location.  Proteins bind to ECM molecules and coordinate extracellular and intracellular  changes.    23. How is FRAP used to interrogate membrane properties? What kind of information can be obtained? How does single particle tracking differ? a. Fluorescence recovery after photo bleaching is the process of bleaching a group of  proteins with laser light after the whole area has been tagged with fluorescence.   Membranes that have not been bleached switch places and move into the bleached area  showing the diffusion of membrane embedded proteins. b.  Rate of diffusion through the membrane can be calculated because the fluorescence tag  can be seen with a microscope and watched as the proteins fill back in the area where  the proteins that were bleached once were. c. Single particle tracking tags a particle (usually with gold) and is observed as it moves  through the plasma membrane with a high speed camera.  This data is then collected  and it is used to see where specific proteins move, how fast, and how they may be  compartmentalized.    24. How did the results of FRAP and single particle tracking experiments lead to  refinement of the fluid mosaic model of membrane structure? a. These experiments reevaluated the fluid mosaic model into the compartmentalized fluid  mosaic model.  Proteins could be observed diffusing through the phospholipid bilayer but  within certain restrictions or compartments. 25. What are lipid rafts? Describe one membrane function associated with lipid rafts. a. Lipid rafts are cholesterol and Sphingolipid enriched blobs of lipids that move within the 


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

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."

Kyle Maynard Purdue

"When you're taking detailed notes and trying to help everyone else out in the class, it really helps you learn and understand the I made $280 on my first study guide!"

Bentley McCaw University of Florida

"I was shooting for a perfect 4.0 GPA this semester. Having StudySoup as a study aid was critical to helping me achieve my goal...and I nailed it!"

Parker Thompson 500 Startups

"It's a great way for students to improve their educational experience and it seemed like a product that everybody wants, so all the people participating are winning."

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.