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

BIOL 201 Study Guide 1

by: Kayla Wisotzkey

BIOL 201 Study Guide 1 BIOL 201-015

Marketplace > Towson University > Biology > BIOL 201-015 > BIOL 201 Study Guide 1
Kayla Wisotzkey

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 covers everything that will be on the exam on Friday, 9/23/16.
Intro to Cell Biol & Genetics
Cheryl D. Warren
Study Guide
50 ?




Popular in Intro to Cell Biol & Genetics

Popular in Biology

This 12 page Study Guide was uploaded by Kayla Wisotzkey on Saturday September 17, 2016. The Study Guide belongs to BIOL 201-015 at Towson University taught by Cheryl D. Warren in Fall 2016. Since its upload, it has received 66 views. For similar materials see Intro to Cell Biol & Genetics in Biology at Towson University.


Reviews for BIOL 201 Study Guide 1


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: 09/17/16
Kayla Wisotzkey Chapter 1  The seven characteristics of living systems: 1) Cellular organization: All organisms have one or more cells, which carry out basic  activities of living; cells contain a membrane 2) Ordered complexity: All living things are both complex and highly ordered 3) Sensitivity: All organisms respond to stimuli; aka. a plant moving to face the sun 4) Growth, development, and reproduction: All organisms grow, reproduce, and pass on  hereditary information (Note: viruses are not living because they cannot reproduce  without a host cell) 5) Energy utilization: All organisms take in energy and perform work 6) Homeostasis: All organisms maintain constant internal conditions 7) Evolutionary adaptation: organisms evolve and adapt to their environment to survive  Biological hierarchy ­smallest to largest: atoms, molecules, organelles, cells, tissues, organs, organ systems,  population, species, community, ecosystem, biosphere ­Ecosystem: the population plus the environment ­Biosphere: the entire planet ­Emergent properties: novel properties arising from the way in which components  interact; CANNOT be deduced solely from the knowledge of the individual components.  Basically, you have to look at the bigger picture and not just individual pieces of it.  Types of science  1) Discovery science: making new discoveries about the world/universe 2) Correlative science: using statistics and relationships to find out things that you can’t  ethically test 3) Experimental science: taking an observation and forming a hypothesis, then testing  that hypothesis to form a conclusion.   Types of reasoning ­Deductive reasoning: applies general principles to predict specific results; it is the  reasoning of mathematics and philosophy, and it is used to test the validity of general  ideas in all branches of knowledge ­Inductive reasoning: uses specific observations to construct general scientific principles;  leads to generalizations which can then be tested  Factors of an experiment ­independent variable: the variable that you alter for the experiment ­dependent variable: the variable that depends on the value of the independent variable ­control experiment: the variable is left unaltered  ­theory: 1) a proposed explanation for some natural phenomenon, often based on a  general principle, 2) a body of interconnected concepts, supported by reasoning and  evidence, that explains facts of study. Note: theories are NOT proven!!  Charles Darwin  ­observed that although every organism has the potential to produce more offspring than  can survive, only a limited number actually do survive and produce offspring ­Natural selection: individuals possessing advantageous traits are more likely to survive  and reproduce than those with less advantageous traits ­the characteristics of similar species varied from place to place; lineages change  gradually as species migrate from one area to another  Cells and DNA ­cell theory: All living organisms consist of cells, and all cells come from pre­existing  cells and contain DNA ­Each DNA molecule is formed from 2 nucleotides wrapped around each other  ­gene: unit of information made up of thousands of nucleotides ­genome: entire set of DNA instructions that specifies a cell ­ALL organisms alive today have descended from a simple cellular creature ­cells process information by sensing the environment through proteins in their  membranes, which is transmitted across the cell membrane to chemical pathways, which  can react and change the cell function ­Homologous: have the same origin but differ in structure and function ­Analogous: have similar functions but different origins  Three domains: 1) Bacteria: single­celled 2) Archaea: single­celled 3) Eukarya: single or multiple­celled  Four Kingdoms: 1) Protista: unicellular eukaryotes, multicellular algae 2) Plantae: organisms with cellulose, use photosynthesis to make food 3) Fungi: have cell walls of chitin, obtain energy by secreting digestive enzymes and  then absorbing the products they release from the environment 4) Animalia: lack cell walls and obtain energy by ingestion and digestion  More important information: ­prokaryotes: single­celled, lack a nucleus and other organelles, the DNA is stored in the  nucleoid, the cell wall provides shape and protection ­eukaryote: single or multiple­celled, contains a nucleus (stores DNA) and other  organelles Chapter 2 The Nature of Molecules and the Properties of Water  Subatomic particles ­Matter: has mass and occupies space, is composed of atoms ­Nucleus: contains protons (positive charge) and neutrons (no charge). Electrons(negative charge) are found in the orbitals surrounding the nucleus ­MOST of an atom’s volume is empty space ­Mass number: the number of protons PLUS the number of neutrons ­Atomic number: the number of protons (this identifies the element)  ­Valence number: the number of unpaired electrons  ­Octet rule: All atoms want to fill their outer circle with electrons (Max. 8 electrons) ­Electrons are attracted to the positive nucleus, so the farther away the electron is from  the nucleus, the higher its potential energy is ­Isotopes: atoms of a single element that possess different numbers of neutrons  Bonding ­Ion: Any atom with a charge ­Ionic bonds: when an atom gives away or gains an electron. These bonds form: a. cation: has a positive charge, caused by the loss of an electron b. anion: has a negative charge, caused by the gain of an electron ­covalent bonds: when one or more pairs of electrons are shared between 2 atoms, very  STRONG bond a. single covalent bond: one pair of electrons are shared; free rotation and flexibility b. double covalent bond: two pairs of electrons are shared; more versatility, more rigid,  no rotation c. triple covalent bond: three pairs of electrons are shared, extremely rigid  Electronegativity: an atom’s affinity for electrons  ­UPPER RIGHT hand side of the periodic table are more electronegative ­nonpolar covalent bonds: equal sharing of electrons, equal electronegativity ­polar covalent bonds: unequal sharing of electrons; the more electronegative atoms hold  the electrons more tightly and will have a partial negative charge, and the other atom will  have a partial positive charge ­Hydrogen bonding: covalent bond between Hydrogen and a strongly electronegative  atom and another strongly electronegative atom ­To increase a reaction: apply heat, add more reactants, and add catalysts   Water’s abilities ­Hydrogen bonds: Water can form hydrogen bonds, weak chemical associations that form between partially negative Oxygen atoms and partially positive Hydrogen atoms of two  different water molecules ­Stability: water molecules are stable because they satisfy the octet rule and have no  unpaired electrons, and they carry out no electrical charge ­Cohesion: water is attracted to itself and sticks together; this quality is responsible for  water being a liquid and its surface tension ­Adhesion: water sticks to any substance with which it can form hydrogen bonds, causes  the meniscus that occurs in graduated cylinders ­Capillary action: the adhesion of water to a glass surface is stronger than the force of  gravity  Properties of water 1) High specific heat: the amount of heat that must be absorbed or lost for one gram of  that substance to change its temperature by 1C ­Water heats up more slowly and holds its temperature longer than any other  compound 2) High heat of vaporization: the amount of energy needed to change one gram of a  substance from a liquid to a gas ­As water changes from a liquid to a gas it requires energy to break the hydrogen  bonds  3) Water is a solvent: something that dissolves other substances ­Solute: the substance that dissolves in the solvent (salt, sugar, etc.) ­Water organizes nonpolar molecules: when nonpolar molecules are placed in water,  the water molecules exclude them and make them clump together ­Hydrophobic: non­polar molecules, don’t bond with water, “water­fearing” ­Hydrophilic: polar molecules (ions), bond with water, “water­loving”  4) Water can form ions ­ionization: covalent bonds of a water molecule sometimes break, and a proton  dissociates from the molecule. It breaks into a Hydrogen ion and a Hydroxide ion  5) Ice is less dense than water because the hydrogen bonds in ice spread the water  molecules far apart; this causes water to freeze from the top down ­At low temperatures, water molecules are locked into a crystal­like lattice of  hydrogen bonds, forming ice  Acids and bases ­acid: any substance that dissociates in water to increase the Hydrogen ion level and  LOWER THE pH level ­base: a substance that combines with Hydrogen when dissolved in water, lowering the  Hydrogen ion level and RAISING THE pH level ­buffer: a substance that resists changes in pH; it acts by releasing hydrogen ions when a  base is added and absorbing hydrogen atoms when an acid is added…the effect is  keeping the Hydrogen level constant ­Acidosis: human blood’s pH goes from 7.4 to 7.1, could be deadly if not treated ­Alkalosis: human blood’s pH goes from 7.4 to 7.7, deadly if not treated ­pH scale goes from 0 to 14, 0 being acidic and 14 being basic + ­pH= ­log[H ] Chapter 3  Carbon: the building blocks of life ­carbon atoms can form up to 4 covalent bonds  ­hydrocarbons: molecules consisting of just Hydrogen and Carbon; store a lot of energy,  make good fuels, and are nonpolar ­functional group: a molecular group attached to a hydrocarbon that confers chemical  properties or relativities (Ex. Hydroxyl…OH) ­isomer: one of a group of molecules identical in atomic composition, but differing in  structural arrangement (Ex. Glucose and Fructose) 1. Structural isomers: different in the structural order 2. Stereoisomers: different in how the groups that are attracted to the skeleton are  arranged in space, but same order ­chiral compounds: characterized by their effect on polarized light 1. Dextrorotatory: moves light to the right 2. Levorotatory: moves light to the left  Polymer: long molecule built by linking together a large number of smaller units called  monomers ­Two reactions involving polymers: 1. Dehydration reaction: to form a covalent bond between two monomers, an OH  group is removed from one monomer and an H atom is removed from the  other(removal of H 2), MONOMERSPOLYMERS 2. Hydrolysis: to dissemble polymers into monomers, a molecule of water is  added…an H atom is added to one subunit and an OH group is added to the other, POLYMERSMONOMERS  Carbohydrates: all contain carbon, hydrogen, and oxygen in a 1:2:1 ratio ­the building blocks of carbohydrates are sugars ­contain many carbon­hydrogen bonds which release energy when oxidation occurs; good energy storers ­monosaccharides: simplest carb, classified by the location of the carbonyl group ­glucose: best 6­carbon monosaccharide for energy storage b/c it has 6 C­H bonds ­disaccharides: used for sugar transport and energy storage, made my linking two  monosaccharides together, hold energy well b/c enzymes cannot break their bonds ­polysaccharides: long polymers made of many monosaccharides that have gone through  dehydration synthesis, main polysaccharides include: 1. Starch: energy storage in plants 2. Cellulose: structural support in plants, make up cell walls 3. Chitin: structural support in fungi and arthropods 4. Glycogen: energy storage in animals  Nucleic Acids: serve as templates for producing exact copies of themselves, allow  genetic materials to be preserved during cell division and reproduction ­the building blocks of nucleic acids are nucleotides ­The covalent bonds between two nucleotides are called phosphodiester bonds ­nucleotide structure: phosphate group, 5 carbon sugar (either ribose (RNA) or  deoxyribose (DNA)), and a nitrogenous base ­The two main types are DNA and RNA: 1. RNA: carries genetic information, helps with protein synthesis and gene  expression ­messenger RNA (mRNA) consists of single­stranded portions of DNA, which is  the blueprint for the amino acids of proteins ­ribosomal RNA (rRNA) helps build the structure of ribosomes ­transport RNA (tRNA) transports the amino acids to the cite of protein synthesis ­There are two types of nitrogenous bases found in nucleotides: a) Purines: Adenine and Guanine, two rings b) Pyrimidines: Cytosine, Thymine and Uracil, one ring 2. DNA: where the genetic information is stored ­its shape is a double helix... the spiral shape is made as the nucleotides twist  around each other ­Each step of DNA’s staircase is composed of a base pair: Cytosine and Guanine  pair up as well as Thymine and Adenine (connected by hydrogen bonds)  Proteins: linear polymers made of amino acids ­Functions of proteins: 1. Enzyme catalysis: enzymes are proteins that facilitate chemical reactions by  stressing certain chemical bonds 2. Defense: some globular proteins use their shapes to recognize cancer and foreign  cells and keep them out of the bloodstream (immune system) 3. Transport: membrane transport proteins move ions and molecules across the cell  membrane 4. Support: protein fibers provide structure to different parts of the body 5. Regulation: proteins turn on and shut off genes during development and serve as  messengers between cells (hormones) 6. Motion: contractile proteins move materials within cells, actin and myosin help  muscles contract 7. Storage: Ca and Iron are stored in the body by binding to storage proteins ­Classes of amino acids: a) Nonpolar amino acids: contains CH or 2  3  b) Polar uncharged amino acids: contains O or OH c) Charged amino acids: contains acids or bases d) Aromatic amino acids: contains a carbon ring with alternating single and double  bonds; nonpolar e) Special functioning amino acids: have unique properties  More facts about proteins ­peptide bond: the covalent bond that links amino acids together, forms when the amino  end of one amino acid joins to the carboxyl group of another ­Polypeptide: the long, unbranched chains that compose proteins ­The SHAPE of a protein determines its FUNCTION ­Almost all amino acids in a protein are nonpolar because of water’s tendency to avoid  nonpolar molecules ­denaturation: when a protein unfolds and loses its shape because of changes in the  protein’s environment ­motif: common element of secondary structure, can bind DNA, useful in determining the function of unknown proteins ­domain: functional unit within a larger structure, most proteins made of multiple  domains that have different functions perform different parts of the protein’s function  Lipids: a group of molecules that are insoluble in water ­the building blocks of lipids are fatty acids ­When lipids are put into water, the lipid molecules cluster together and expose their  small polar groups to the water, and confine their nonpolar parts within the cluster ­lipids are good energy­storers because they have so many H­C bonds ­terpenes: long chained lipids that comprise pigments like chlorophyll (Ex. Rubber) ­steroids: lipids composed of 4 carbon rings (Ex. Cholesterol, testosterone, estrogen) ­prostaglandins: have two polar tails attached to a five Carbon ring; act as local chemical  messengers in many vertebrae tissues ­Structure of a phospholipid: 1) glycerol: forms the backbone; a 3 Carbon alcohol, in which each carbon bears a  hydroxyl group 2) fatty acids: attached to the glycerol, long chains of CH2 (hydrocarbon chains) ending in a COOH (carboxyl group) 3) phosphate group: attached to one end of the glycerol, usually has a charged orgainic  particle attached to it   Chapter 6  Thermodynamics: the branch of chemistry concerned with energy changes ­energy: the capacity to do work ­kinetic energy: the energy of motion… moving objects perform work by causing other  matter to move ­potential energy: stored energy… the capacity to move ­the sun provides energy to all living things: a) energy absorbed from sunlight is used to combine small molecules into more  complex ones b) the sun converts carbon from an inorganic to an organic form c) energy from sunlight is stored as potential energy ­oxidation: when a molecule or atom loses an electron  ­reduction: when a molecule or atom gains an electron (higher level of energy)   The Laws of Thermodynamics ­1  Law of Thermodynamics: energy cannot be created or destroyed; it can only change  from one form to another  ­chemical potential energy that is stored in some molecules can be shifted to other molecules and stored in different chemical bonds… some of the energy dissipates into the environment as heat ­2  Law of Thermodynamics: some energy is lost as disorder in the universe  ­entropy: all of the disorder in the universe; constantly increasing  Free energy: the energy available to do work in any system; the amount of energy  available to break and form other chemical bonds ­the change in free energy allows us to predict whether a chemical reaction is  spontaneous or not ­change in free energy=energy of products­reactants ­endergonic reaction: the products have more free energy than the reactants… the  reaction is not spontaneous because they need an input of energy ­exergonic reaction: the products have less free energy than the reactants… the reaction is spontaneous ­an exergonic reaction has an equilibrium favoring the products, and an  endergonic reaction has an equilibrium favoring the reactants ­activation energy: the extra energy needed to destabilize existing chemical bonds and  start a chemical reaction ­to increase the rate of reactions: a. Increase the energy of reacting molecules b. Lower activation energy  ­catalysts: substances that influence chemical bonds to lower the activation needed to  start a reaction  ATP: the currency that cells use for energy transactions ­it powers almost every energy requiring process in cells… makes sugars, supplies  energy for chemical reactions, transports substances across membranes ­structure of ATP: 1. Ribose: 5 carbon sugar that serves as the framework to which the other two  subunits are attached 2. Adenine: organic molecule composed of 2 carbon­nitrogen rings… weak base 3. Three phosphates ­How ATP stores energy: the phosphate groups are highly negative charged and repel  each other, making the covalent bonds connecting the phosphates unstable ­when a bond breaks, ATP becomes ADP and a phosphate, and 7.3 kcal/ mole of energy  is released ­cells use ATP to drive endergonic reactions (which don’t proceed spontaneously because their products possess more free energy than their reactants) ­ATP can provide most of the energy a cell needs: helps generate force in muscles,  creates concentration gradients of important ions ­ATP cycles continuously    Enzymes: mostly proteins that act as catalysts to speed up chemical reactions  ­enzymes lower the activation rate of reactions ­the shape of an enzyme allows it to stabilize an association between substrates (the  molecules that will undergo a reaction) by bringing the two substrates together in the  correct orientation, which lowers the activation energy required for new bonds to form ­The enzyme is not changed or consumed in the reaction, so it can be used over and over ­metabolism: the collection of all chemical reactions ­By facilitating particular chemical reactions, the enzymes in a cell determine the course  of metabolism in that cell ­active sites: the pockets or clefts on the enzyme that the substrates bind to, forming an  enzyme­substrate complex ­The binding of a substrate makes the enzyme adjust its shape so it fits better with that  substrate… this may facilitate the binding of other substrates to the enzyme   The steps of catalysis: 1) The substrate (sucrose) consists of glucose and fructose bonded together  2) The substrate binds to the active site of the enzyme, forming an enzyme­substrate  complex 3) The binding of the substrate and enzyme places stress on the glucose­fructose bond,  and the bond breaks 4) Products are released; the enzyme can bond to other substrates  Multienzyme complexes: the assemblies of several enzymes catalyzing different steps in  a sequence of reactions… speeds the overall process up ­Advantages of multienzyme complexes: 1) The product of one reaction can be delivered to the next enzyme without  releasing it to diffuse away 2) Unwanted side reactions are prevented because the reacting substrate doesn’t  leave the complex while it goes through the series of reactions  3) All of the reactions that take place within the multi­enzyme complex can be  controlled as a unit  Nonprotein enzymes: enzymes that are not proteins ­RNA catalysts: “ribosomes,” accelerate the rate of biochemical reactions but aren’t  proteins a) Intramolecular catalysis: when the ribosomes have a folded structure and catalyze  reactions on themselves b) Intermolecular catalysis: when the ribosomes act on other molecules without  being changed themselves    Temperature, pH, and the binding of regulatory molecules affect the enzymes ability to  catalyze a reaction ­Temperature: increasing the temp. of an uncatalyzed reaction increases its rate because  heat increases molecular movement ­the rate of an enzyme­catalyzed reaction increases with temperature up to the  optimum temperature… at extremely high temperatures, the enzyme denatures ­pH: ionic interactions are sensitive to the H  ion concentration of the fluid in which the  enzyme is dissolved ­some enzymes can function in very low pH’s ­Inhibitors and Activators: enzyme activity is sensitive to the presence of substances that  can bind to the enzyme and change its shape ­inhibitor: a substance that binds to an enzyme and decreases its activity a) competitive inhibitors: compete with the substrate for the same active site,  occupying the same site and preventing the substance from binding b) non­competitive inhibitors: bind to the enzyme in another location, changing the  enzymes shape so the substrate can’t bind ­activator: a substance that binds to an enzyme that increases its activity ­cofactors: one or more non­protein components required by enzymes in order to function ­coenzyme: a non­protein organic molecule that plays an accessory role in enzyme­ catalyzed processes by acting as a donor or accepter of electrons  Metabolism: the total of all chemical reactions carried out by an organism ­anabolism: the chemical reactions that expand energy to build up molecules; needs an  energy input ­catabolism: reactions that harvest energy by breaking down molecules; releases energy ­biochemical pathways: a sequence of chemical reactions in which the product of one  reaction becomes the substrate of the next reaction ­feedback inhibition: control mechanism in which an increase in the concentration of  some molecules inhibits the synthesis of the molecule  


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."

Amaris Trozzo George Washington University

"I made $350 in just two days after posting my first study guide."

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."


"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.