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

Study Guide for Exam 1

by: Emma Notetaker

Study Guide for Exam 1 111-567

Marketplace > Texas A&M University > Biology > 111-567 > Study Guide for Exam 1
Emma Notetaker
Texas A&M

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

These information comes from the lectures and reading over chapters one through five in the tenth edition of Campbel Biology
Introductory Biology I
Andrew Tag
Study Guide
Biology, biochemistry, Chemistry, organic, Organic Chemistry, Tagg, evolution, Proteins and Enzymes, functional, Carbohydrates, hydrocarbons, hydrogen bonding, Covalent Bond, ionic bonds, bond polarity and atom formal charges, Chemical Bonding
50 ?




Popular in Introductory Biology I

Popular in Biology

This 14 page Study Guide was uploaded by Emma Notetaker on Sunday September 18, 2016. The Study Guide belongs to 111-567 at Texas A&M University taught by Andrew Tag in Fall 2016. Since its upload, it has received 228 views. For similar materials see Introductory Biology I in Biology at Texas A&M University.

Similar to 111-567 at Texas A&M


Reviews for Study Guide for Exam 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: 09/18/16
CHAPTER ONE  There is much organization in life. Levels of organization: Subatomic particles > atoms > organelles > cells > tissues > organs > organ systems >  organisms > populations > communities > ecosystems > biomes All life:  ● Reproduces ● Processes energy/acquires nutrients ● Produces/eliminates wastes ● Responds to stimuli in order to maintain homeostasis With higher levels of organization come emergent properties ● example ­ carbon, hydrogen, and oxygen are elements with their own unique properties but  when they are bonded together they can form a carbohydrate, which has new traits, properties,  and functions Reductionism reduces complexities into smaller components in order to understand how it  interacts  ● Example­ one might research nucleotides and understand how the individual unit works to  further understand how DNA works Systems biology is a combination of components that work together ● Constructs behavioral norms for the whole body ● Can be used to predict results of reactions All cells have DNA and a membrane, but there are two domains of cells Prokarya­ ● No nucleus  ● No membrane bound organelles ● Usually have a cell wall ● Sometimes have flagella  ● Bacteria and Archaea  Eukarya­  ● Has a nucleus that directs cell operations ● Has membrane bound organelles  ● Are larger comparatively to prokaryotes ● Animalia and plant cells Viruses are not alive and therefore not cells  ● Viruses need host cells in order to replicate ● Insert DNA through protein plasmids  DNA is a cell’s means of heredity and replication ● Each DNA molecule is a double helix ● DNA is a chain of subunits called nucleotides ○ Four different kinds of nucleotides involved in the composition of DNA ● Cells divide and become ‘daughter cells’ ○ Evolution is entirely dependent on the passage of DNA ● Entire set of DNA is called the genome An organism’s adaptations are a product of evolution ● Organisms do not evolve, populations do ● Selective pressures make a set of traits more desirable and therefore become more prevalent in the gene pool  ● Example­ trees turn a dark color because of carbon emissions. White moths are easily spotted  by predators and do not live long enough to reproduce (because they were eaten). The less  easily spotted darker colored moths then live longer, reproduce more, and rule the gene pool.  Cells are the smallest unit of life that can still perform all of life’s functions ● All actions and functions of an organism mirror that of a cell Organisms are open systems ● Energy is exchanged with the environment that organism is in ● All living things are dependent on energy and nutrient cycling  ● All energy a cell uses flows from the sun  Regulatory systems function to maintain homeostasis  ● Body uses enzymes to speed up reactions  ● Many biological processes are self­ regulating through feedback loops  ○ Negative feedback­ an inhibition that slows a process ■ Ex­ you eat a bunch of food. Blood glucose levels rise. The body secretes insulin and circulates  it through the bloodstream. Blood sugar levels decrease. ○ Positive feedback­ speeds up processes ■ Ex­ contractions in pregnancy start off slow and weak and keep going, becoming more frequent  and more powerful  All life shares (REMEMBER VIRUSES ARE NOT ALIVE): ● DNA  ● mRNA ● tRNA ● Ribosomes Diversity is accounted for by evolutionary processes ● Theories stem from Darwin’s Origin of Species ● Main points: descent with modification (genetics) and natural selection Natural Selection is the driving force of adaptations and evolution ● Environments dictate what fitness looks like ● Selective pressures from the environment determine which traits become more frequent  What is necessary for evolution: ● Population with varied traits (genes)  ● Elimination of individuals with specific traits ● Reproduction of survivors  ● Selected trait that increases in frequency  ● STERILE INDIVIDUALS HAVE NO ROLE IN EVOLUTION EVEN IF THEY ARE THE MOST FIT Populations evolve­ not individuals  Populations evolve­ not individuals  Populations evolve­ not individuals  Populations evolve­ not individuals  Discovery based science­ describing/ analyzing observations  ● Done through natural structures  ● Described quantitatively and qualitatively  Hypothesis based science­ develops a specific question that is testable and falsifiable  Genes are encoded strands of DNA made of four nucleotides ● The order of nucleotides determines traits  ● All genes/DNA are made of the same four subunits  Genes control protein production through gene expression  ● DNA is transcribed by RNA and then the RNA regulates the production ● Proteins are made by: a. Transcription of DNA­ the cell splits the DNA and uses RNA to make a copy of the sequence  ■ RNA uses three of the same nucleotides as DNA, but uses U instead of T b. Translation­ cell uses the information from the mRNA to form a protein  c. Protein folding­ the amino chain folds into a specific protein with a three dimensional structure Life requires the transfer and transformation of energy  ● Almost all cell actions require energy ● All energy flows from the sun ○ Cells either produce their own energy (photosynthesis)  ○ Consume energy from a plant ○ Decompose a dead organism and release energy  The three broadest classifications of life are 1. Bacteria  2. Archaea 3. Eukaryotes (plantae, fungi, and animalia) All life with a common ancestor has the same basic structure but evolved to fit necessary  function of an organism in order to reach fitness  ● A population with a common ancestor can splinter and two groups could then live in two  different environments. Each environment could have its own selective pressures and therefore  shape the two groups into two different evolutionary groups CHAPTER TWO AND THREE Keep going; I believe in you. Do this for Harambe.  Organisms are all made of matter ● They take up space and they have mass ● Made of elements  ○ Compounds are substances made of two or more different elements  ○ Compounds have characteristics different from the elements they are made of Some elements are essential for life 1. Carbon 2. Hydrogen  3. Oxygen  4. Nitrogen  Some trace elements are essential in trace amounts ● Example­ iron is necessary only in small amounts but is that allows red blood cells to carry  oxygen  Element’s properties depend on the structure of the atom Subatomic particles: ● Neutrons­ no charge ● Protons­ positively charged ● Elections­ negatively charged­ orbits nucleus  All atoms differ in the number of sub atomic particles  ● Atomic number = number of protons ● Mass number = protons + neutrons  ● Electrons do not weigh much at all  Isotopes­ differ in number of neutrons in the nucleus ● Most are stable ● Some are radioactive ○ Decay at a rapid rate ○ Scientists use the radioactive isotopes as markers to tell how old fossils are ● Isotopes can also be used to mark cells to study DNA synthesis and in medical scans to screen  for cancer  ● Used to irradiate food to eliminate disease and make the food have a longer shelf life  ○ FOOD IS NOT RADIOACTIVE The behavior of an atom mostly depends on its outermost shell ● Called valence shell ● The unpaired electrons on the shell are called valence electrons  ○ The electrons bond with electrons of other atoms and form molecular structures  Because electrons orbit the nucleus so rapidly, we never actually know where the electron is ● The space where electrons are 90% of the time is called the orbital  Compounds are made of two or more different molecules ● H2 is a pure element ○ Even though two elements are present, they are the same element  ● H2O is a molecule  ○ Composed of two different elements and chemically bonded together Electronegativity is the attraction of a particular atom for the electrons of a covalent bond ● Covalent bonds are strong bonds and share a pair of electrons  ○ Can be written so the H­H represents H2 with a covalent bond joining them together ● This is what differentiates polar from nonpolar bonds ○ Polar covalent bond is a bond that does not share the electron equally  ■ One atom pulls the electron closer to its nucleus  ■ Atoms involved in bond will have partial charges  ■ Ex­ in water, oxygen pulls the electron of hydrogen much closer to its nucleus than hydrogen  tries to  ○ Non polar covalent bond is a bond that shares the electron equally  ■ Usually composed of two of the same elements ● You can use the periodic table to see trends and guess the atom’s electronegativity  more ↑less Less →→→→→→→→ More electronegative ● Fluorine is the most electronegative  Ionic bond is a bond where one atom is so electronegative that it strips another atom of an  electron completely  ● This is a strong bond, but if it is reacted with a polar solution like water, the solution weakens  the bonds ● This then makes one atom (the one that has an extra electron) negative and the other (the one  that lost the electron) positive ● Because these atoms now have negative charges, they are attracted to each other  ● The products are now called ions  ● Positively charged ions are called cations (tip to remember, cats have paws­ (paws)itive) ● Negatively charged ions are called anions ● THE TRANSFER OF THE ELECTRON IS NOT WHAT CAUSES THE BOND, THE ENSUING  OPPOSITE CHARGES CAUSE THE BOND Hydrogen bonds are weak chemical bonds ● They can be easily changed or reversed  ● DNA is held together by hydrogen bonds Van der Waals interactions are actually pretty flipping cool ● Electrons are not evenly distributed, so this causes areas of the atom to be positive or negative  temporarily ● This creates temporary attraction between the positivity of one place and the negativity of  another area allowing atoms to “stick together” ● These interactions are weak independently, but thousands of them can be happening at the  same time and make a strong hold ● Geckos crawling everywhere  Making chemical bonds and breaking chemical bonds creates chemical reactions ● Reactants → products ● 2H2 + O2 → 2H2O ● Reactions cannot create or destroy atoms but redistribute electrons ● When reactions are in equilibrium, the reaction goes back and forth at equal rates ○ Also called “stable” Water supports all life ● Biological medium of Earth  ● All living things require water and most are made mainly of it ● Earth is only habitable because of water ● Water is polar and can form hydrogen bonds because of it  ○ Ions are hydrophilic  ■ Water loving  ■ Partially charged ○ Fats and oils are hydrophobic  ■ Water fearing  ■ They are non charged and nonpolar  Emergent properties of water: 1. Cohesive and adhesive properties a. Cohesion­ water molecules stick to each other b. Adhesion­ water molecules stick to other surfaces and substances  c. This is also the reason water has such a high surface tension  2. Ability to moderate temperature a. Water absorbs heat from air that is warm and releases the warmth it absorbed when the air is  cold 3. Water expands when it freezes a. Most substances become more dense when it freezes b. Water becomes less dense because the molecules can no longer constantly create and break  bonds and it frozen into a lattice structure c. This is what allows ice to float on top of water i. When ice freezes on top of water, it insulates the water underneath and protects it and its  contents ii. This allows life to continue when it freezes 4. Versatility as a solvent­ “universal solvent” a. Because water is polar it can dissolve a lot of solutes  Water also has a high specific heat, which is the amount of heat (energy) that must be absorbed in order to raise one gram of water by 1 degree Celsius  ● Heat is released to form bonds and heat is released in order to break bonds Temperature vs. heat ● Heat is total kinetic energy  ○ The movement causes thermal energy ● Temperature is the average amount of kinetic energy  Heat of vaporization­ the amount of energy that must be absorbed bor 1g of water to become  vapor  ● Water has a high heat of vaporization ● Hydrogen bonds must break before water can become vapor  ● This helps moderate the earth’s climate Mixture of two or more substances is called a solution ● A solute is what is being dissolved ● The solvent is what the solute is being dissolved in ● Example­ if you put salt in water and stirred it until it dissolved, the solute would be the salt and  the solvent would be the water When water is the solvent in a solution, it is called an aqueous solution  ● In these solutions hydration shells from around the solute ● Creates a kind of cloud around the introduced solute Base­ a substance that reduces the hydrogen ion concentration ● pH 8­14 Acid­ a substance that adds hydrogen ions into a solution ● pH 1­6 ● Removed hydroxide ions  Buffer­ a substance that minimize the fluctuation in pH  ● Helps cells maintain stability and homeostasis  ● Made of an acid/ base pair CHAPTER FOUR WE ARE MOSTLY DONE! YOU CAN DO THIS! JUST READ IT AND MAKE A STINKING A! Organic chemistry is the study of compounds containing carbon  ● Carbon and the fact that is has four valence electrons is responsible for much of life’s diversity  ● Electron configuration determines an atom’s chemical characteristics  ● Because carbon has four valence electrons, it can bond with a bunch of other atoms and create  complex bonds  Carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen are the main components of organic molecules Carbon chains form the skeletons or backbones of most organic molecules ● These vary in length and shape ● Important to complexity and diversity of organic molecules  Hydrocarbons are molecules consisting only of hydrogen and carbon  ● All available electrons bond themselves to a carbon  ● This is the main component of petroleum  ● Always hydrophobic and will not dissolve in water Isomers are compounds that have the same chemical formula but differ in structure of atoms  and different functions Three kinds: 1. Structural isomers­ differ in arrangements of atoms and location of double bonds  a. 2. Cis­trans isomers  a. Also called geometric isomers b. Differ in spatial relationship that is caused by double bonds inflexibility i. Atoms can rotate on a single bond but are immobile in a double bond  c. 3. Enantiomers­ mirror images  a. Caused by an asymmetric carbon b. Akin to a left and right hand c.   FUNCTIONAL GROUPS: NAME FORMULA STRUCTURE P/NP MOLECULES MISC.  Carboxyl  ­COOH Polar  Amino acids Acts as an  Fatty acids acid Aldehyde  COH Polar  Sugar Hydroxyl ­OH or HO­ Polar Alcohol Good solvent  Methyl  ­CH3 Non polar Fats/lipids Affects  functions of  hormones Phosphate  ­OPO32­ Polar  Cell  Contributes a membranes neg charge Sulfhydryl ­SH or HS­ Polar  Proteins/amin Can stabilize  o acids proteins Carbonyl  ­OH  Polar  Sugars Also called a  group ketone Acts as an  acid Base Amino ­NH2 Polar Amino acids Acts as a  base Water has the ability to form four hydrogen bonds with other molecules  ● Hydrogen has a partial charge (+) ● Oxygen has two partial charges (­) Moles are an exact number of molecules (6.02 x 10^23)  ● A mole’s mass is determined by the the atomic mass of the molecule  ATP is the source of energy for cells ● Is made of three phosphates and a bunch of oxygens  ● It is inorganic  ● When it is used for energy, it becomes ADP  Water can dissociate into hydronium and hydroxide ions  ● Ions are reactive after this process ● This reaction is reversible  ● In pure water, these ions are present, but at very low levels ○ Adding an acid increases the hydrogen ion concentration ○ Adding a base reduces the hydrogen ion concentration ● Adding strong acids/bases dissociates in water completely  ○ Adding weak acids/bases the dissociation is partial and reversible  [H+][OH­] = 10^­14, so if the pH is 8, then [H+]= 10^­8 [OH­] = 10^­6 ● Most buffers are at pH 6­8 CHAPTER 5 MOMMA WE MADE IT Macromolecules are large molecule such as nucleic acids, proteins, and carbohydrates  ● Polymers are constructed of monomers ● These monomers are joined together by covalent bonds and each monomer contributes a part  of a water molecule (either ­OH or H­)  ○ Monomers are essentially building blocks ○ If you were making a beaded bracelet, each bead would be a monomer and the bracelet as a  whole would be a polymer Hydrolysis is when a bond between monomers is broken down and releases a water molecule  ● The components that each molecule contributed to make the bond are given back and they both have a component of water again  Dehydration is where a water molecule is taken out and the bond is made ● Both monomers sacrifice their portion of the water molecule ● Water is produced  ● A covalent bond is made  Enzymes break down covalent bonds that form monomers from polymers and break down  strings of bonds back into monomers Carbohydrates are sugars that provide energy and building blocks of structure ● Monomers­ monosaccharides  ● Polymers­ polysaccharides  ● Most common monosaccharide is glucose  ○ Some sugars only differ in spatial construction  ● Polysaccharides are macromolecules  ○ Thousands can be joined by covalent bonds ● Plants and animals store energy through sugar storage ○ Plants store sugars as starch  ■ These are granules inside plastids  ■ Starch can be branched (amylopectin) or unbranched (amylose)  ○ Animals store sugars in the liver and muscles as glycogen  ● Ketoses have double bonds in the middle of the structure  ● Aldehydes have carbon double bonds to oxygen  Fats/ Lipids are not polymers but are large molecules that are formed by smaller subunits ● Lipids are insoluble in water  ● Fatty acids are long carbon skeletons with carbon group on end  ○ Rest of the chain is made of hydrocarbons  ○ Three fatty acids formed together form the triglycerol  Saturated vs unsaturated fats: ● Saturated fats have single bonds, whereas unsaturated fats have double bonds  ● Saturated fats are solid at room temperature, whereas saturated fats are liquid oils Phospholipids, which make up the cell membrane, have two fatty acids attached to a triglycerol  ● Joined to a phosphate group  ● These have hydrophilic heads and hydrophobic tails  Steroids are lipids made in carbon rings  ● Example­ cholesterol Amino acids are organic molecules with an amino group and carboxyl  ● Carboxyl acts as an acid ● Very diverse functions  ○ Defense proteins ○ Structural  ○ Transport ○ Messenger (hormones)  ○ Storage  ● Enzymes are one of these products and they speed up reactions and break down bonds  ● Polypeptides are polymers of amino acids ○ Composes proteins ○ Aminos acts as bases ○ Even small changes in the primary shape can affect a protein’s shape and function  ■ Can impede blood flow  Protein structure­ determined by interactions responsible for secondary and tertiary shape  ● Shape is formed during protein synthesis  ● Environmental factors can unravel proteins and interfere with their development ○ pH, temperature, salt concentration ● Unraveling can be reversed through renaturation  Chaperonins assist in folding proteins ● Keeps proteins in an environment that is good for synthesizing  ● Creates a sort of capsule for it  Nucleic acids form nucleotides, which make our genes! ● Two kinds of products­ DNA and RNA  ○ DNA always stays in the nucleus of Eurkaryotes and the call of Prokaryotes  ○ RNA copies the DNA and can leave the cell and send out messages ■ Responsible for protein synthesis 


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."

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.