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Exam 2 (Bio 1134)

by: Trung Do

Exam 2 (Bio 1134) bio 1134

Trung Do


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Biology 1
Evan Kaplan
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This 13 page Study Guide was uploaded by Trung Do on Saturday February 27, 2016. The Study Guide belongs to bio 1134 at Mississippi State University taught by Evan Kaplan in Winter 2016. Since its upload, it has received 51 views.


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Date Created: 02/27/16
What collects proteins made from the  Golgi Apparatus Rough ER? Processing, Sorting and Secretion What are the 3 functions of the Golgi Apparatus? Lysosomes What are the small sacs which are used for storage of digestive enzymes called hydrolases? Peroxisomes What breaks down hydrogen peroxide and other toxic substances via enzymes? Catalase What is another term for Enzyme? Plasma Membrane What provides a protective boundary between the insides of the cell and the extracellular? It allows for the transport of materials in and out of the cell, and also the cytoplasm of all animal cells are enclosed by this? Selectively permeable What term means "allows only certain substances in and out"? ATP production What is the function of the Mitochondria? Aerobic Cellular Respiration Mitochondria are the sites of what? Do all Eukaryotic cells have Yes Mitochondria? True T/F Mitochondria, similar to the nucleus, have two membranes, an outer membrane and an inner membrane. This is not part of the endomembrane system. Extracellular Matrix Unlike plant cells which are packed in tightly and touching one another, animal cells can be loosely arranged in whats known as? This is mainly composed of proteins and polysaccharides? ­Help to support and organize cells into tissues What are the functions of the ­Contributes to the physical properties of cartilage,  Extracellular Matrix? skin and etc. ­Filters materials passing between tissues  ­Orients well movements during development and  repair ­Allows for cells to communicate with one another What is a part of the "plant" endomembrane  Vacuole system that stores water, enzymes and  proteins and also degrades macromolecules? These can be found in animal cells, but  Vacuole smaller and gives plant cells their structure? Site of Photosynthesis? Chloroplasts Chloroplasts captures light energy to produce  Glucose organic molecules such as what? What functions to support and protect the cell, Cell Wall help maintain its shape, and prevents  excessive water uptake? It is comprised of  cellulose and other molecules. T/F. Plants do not have lysosomes and  True centrioles? What do Prokaryotic (bacteria) and  ­Plasma membrane Eukaryotic (plants, animals, and humans)  ­Cytoplasm cells both have? ­Genetic material and ribosomes ­Enzymes ­Require energy for survival The simplest and smallest of all  The simplest and smallest of all organisms/cells and  organisms/cells and what does it mean? what does it mean? Prokaryotic; Prokaryotic means  "before the nucleus" What do Prokaryotic cells "not" have? Membrane bound nucleus Prokaryotic cells have appendages such as  ­Pili (for attachment) what? ­Flagella (for movement) Do Eukaryotic cells have a membrane bound  Yes nucleus? What are some traits of a Eukaryotic cell? ­Their organelles have membranes ­Contain many DNA molecules ­Mostly multi­cellular organisms All living cells are surrounded by what? Plasma Membrane What is the structure of the Plasma  Fluid­ Mosaic Model Membrane? What is a Fluid­ Mosaic Model? Membrane that is composed of many different kinds  of molecules embedded or attached to the double  layer of phospholipids "Different pieces put together" How does the structure of the Plasma  Without the correct structure, it will not be able to do  Membrane correlate with its functions? the correct functions What is the molecular structure of a  2 fatty acids and 1 phosphate phospholipid? One end of the phospholipid molecule is  Polar _______ while the fatty acid chain is______ Non­polar Hydrophobic means? Water­fearing Hydrophilic means? Water­loving What is the relationship between  Phospholipids are the most abundant molecules in the phospholipids, hydrophobic and hydrophilic,  membrane. A phospholipid is named for its two main and lipid bilayer? parts, a phosphate group and a lipid. The  phospholipid has both hydrophobic and hydrophilic  regions. The hydrophilic heads are polar, while the  hydrophobic heads are non­polar. The structure of a  lipid bilayer explains its function as a barrier, which  will result in the 2 different regions. These  phospholipids organize themselves in a bilayer to  hide their hydrophobic tails and expose the  hydrophilic regions to water. This process does not  require energy. The lipid bilayer functions as a highly impermeable structure meaning it does not allow  molecules to freely pass across it. What is the function of the Plasma  The plasma membrane functions as a selective  Membrane? permeable membrane that allows oxygen, nutrients  and wastes "pass through" What are some characteristics of membranes? ­They have fluidity ­They remain in close association yet they have the  ability to readily move within the membrane ­They are held in place by relatively weak  hydrophobic interactions ­The type of lipid will effect the fluidity of the  membranes T/F. For cells to survive they must be able to  True transport materials (nutrients and wastes) in  and out of the cell. Biological membranes  have selective permeability. What are the transport mechanisms used by  ­Passive Transport: Facilitated Transport and  cells? Osmosis ­Active Transport ­Endocytosis ­Exocytosis What is the net movement of a substance  Diffusion from a region of high concentration to a  region of low concentration? When molecules are dispersed and movement Equilibrium is equal in all directions, it is said they have  reached what? What 4 things are related to the rate of  ­Molecule size diffusion? ­Kinetic energy ­Electrical charge ­Concentration gradient When molecules are diffused directly through Passive Transport the membrane, this is called what? *Example of passive transport­ diffusion of oxygen  through the membranes of lung cells into blood cells The passive movement of molecules down its  Facilitated Transport (this can be selective; the  concentration gradient via a channel or  structure of the protein admits only certain types of  transport protein is called what? molecules through) What is the diffusion of water across a  Osmosis selectively permeable membrane? The total number of molecules (solute)  The movement of water present in the local environment will dictate  what? Will the water move in the direction towards  High the low solute concentrations or the high  solute concentrations? When the solute concentration is the same  Isotonic solution inside and outside of the cell? *Results in no net movement of water When the solution with the higher  Hypertonic concentration is outside and the lower inside? *Results in water diffusing out of the cell When the solution with the higher  Hypotonic concentration is inside and the lower outside? *Results in water diffusing into the cell The movement of a solute across a membrane Active Transport against its concentration gradient? Active transport always needs what? A transport protein Why is active transport critical? Active transport is critical for a cell to maintain its  internal concentrations of small molecules that would otherwise diffuse across the membrane Does active transport require energy? Yes What involves packaging material inside the  Exocytosis cell into vesicles and the excreted into  extracellular? What is it called when the plasma membrane  Endocytosis folds inward to form a pocket, resulting in an  internalized vesicle that brings substances  "into" the cell? The contents of the vesicle will be digested  Lysosome when the vesicle fuses with what? What is defined as the ability to promote  Energy change or to do work? What are two forms that energy can exist in? ­Kinetic Energy (Energy associated with movement;  Heat or light) ­Potential Energy (Stored energy; Chemical energy is a form of Potential Energy in molecules that contain  covalent bonds) The ______ provides energy to all living  Sun systems on the planet? What involves using energy from the sun to  Photosynthesis combine small molecules into more complex  ones? What are the 3 main kinds of work a cell  ­Mechanical does? ­Transport ­Chemical Which form of work involves movement of  Mechanical cilia and flagella, contracts muscle cells, and  is involved in the movement of  chromosomes? Which form of work involves pumping  Transport substances across membranes against the  direction of spontaneous movement? Which form of work involves stockpiling,  Chemical building, rearranging, and breaking apart  substances? What is the immediate source of energy that  ATP or Adenosine Triphosphate powers cellular work? ATP is a type of nucleotide consisting of what ­Sugar ribose 3 things? ­Nitrogenous base adenine ­Chain of 3 phosphates Resulting in the release of a large amount of  ADP or Adenosine Diphosphate energy the ATP can the broken down or  hydrolyzed into what? In the cell, the energy from the hydrolysis of Phosphorylation ATP is coupled directly to the release of  energy by transferring the phosphate group to  another molecule. The energy­ containing  phosphate attaches temporarily to an  intermediate molecule via a process called  __________. What is known when the ATP is used as a  ATP cycle renewable resource that is continually  regenerated by adding a phosphate group to  ADP? In the ATP cycle, when the phosphates break  Yes off, can each of them make energy? T/F. The reactions that occur in cells are so  True slow that they could not contribute to life  unless the cells did something to speed them  up. What is needed to speed up a chemical  Catalyst reaction without being permanently changed  or consumed? In living cells, the most common catalyst is in Enzymes the form of special types of proteins called? Which would be a faster reaction? A reaction  A single enzyme can speed up a reaction over one  containing an enzyme or not? million times faster. T/F. Enzymes do not make anything happen  True; enzymes just make the reaction faster that could not happen on its own. When the reaction has an enzyme it requires  Less _______ activation energy. When the reaction does not have a enzyme it  More requires ________ activation energy. In order to initiate a reaction, a small amount Activation Energy of energy is needed which is called? *Example: Cranking a car or lawn mower T/F. Chemical reactions require energy. True In living things, one cannot have too much  Enzyme  increase in the temperature to accelerate a  *Enzymes end in "ase" reaction, so an ___________ is needed. Enzymes provide a _________________ that  Microenvironment is energetically favorable for the reaction by  lowering the activation energy barrier. What is the specific location where the  Active site reactants bind onto the enzyme? In a catalyzed chemical reaction, the reactants Substrates that interact with the enzyme are called  ____________. The binding of a substrate to the active site of  Enzyme­ substrate complex an enzyme produces a __________________. The specificity of an enzyme is due to what? The fit between the active site and the substrate *Resembles lock and key As the substrate binds to the enzyme, the  Induced fit enzyme changes shape resulting in a  *Like a hand clasping over a ball _____________________. There is a limit to how fast a reaction can  Saturated occur. At some substrate concentrations, the  active sites on all enzymes are engaged. The  enzyme is then said to be ___________. Enzyme function characteristics. ­The rate that a specific number of enzymes converts  substrates to products depends in part on substrate  concentrations.  ­At low substrate concentrations, an increase in  substrate speeds binding to available active sites ­The only way to increase productivity is to add more enzyme molecules ­Examples: 1 hand can catch 1 tennis ball, 1 active  site can work with only one substrate. Our hand can  catch a tennis ball bc its an exact match, but we  would drop a marble Binding by some molecules, called  Enzyme Inhibitor _____________________, prevent enzymes  from catalyzing reactions or "turn it off". If the binding is weak, can the inhibition be  Yes reversible? If the inhibitor noncovalently binds to the  Competitive Inhibition same site as the substrate, then it blocks the  substrate binding via _________________. In other words, the inhibitor is competing with  the substrate for the active site. If the inhibitor binds non­covalently to a  Noncompetitive Inhibition location outside the active site, it blocks  substrate binding via  _______________________. What is the location of the inhibitor during  Allosteric Site Noncompetitive Inhibition? Binding by the  inhibitor to this site causes the enzyme to  change shape, rendering the active site  unreceptive to bind to the substrate. The inhibitor used during Noncompetitive  Allosteric Inhibitor Inhibition is called the _______________. The conditions that alter the 3 dimensionsal  Allosteric Activators structure of the enzyme, which in turn,  influences the reaction rate and enzyme  activity called ________________. Temperature has a major impact on reaction  Faster or possibly could Denature (Destroy) them rates. As temperature increases, the molecules move ___________. Temperature has a major impact on reaction  Slower rates. As temperature decreases, the  molecules move __________. What is the sum total of all chemical reactions Metabolism that occur within an organism? Chemical reactions are often coordinated with Metabolic Pathway each other and occur in a sequence or series  of steps, called _________________. What selectively accelerates or regulates each Enzymes step in Metabolism? What the the 3 general ways of regulation and ­Gene Regulation­ Allows cells to make or inhibit  explain them. enzymes involved in metabolic pathway ­Cellular Regulation­ Environmental signals activate  or inactivate the cell ­Biochemical Regulation­ A molecule noncovalently  binding to an enzyme to activate or inhibit that  enzyme What is a product of a metabolic pathway that Feedback Inhibition binds to an allosteric site of an enzyme that  catalyzes one of the reactions early in the  pathway? The source of all energy comes from the sun.  Photosynthesis Energy from the sun is converted to chemical  energy in ________________________. Breaking of bonds releases ___________. Energy The reactions that break down the organic  Oxidation­reduction reactions molecules are called  __________________________. They result  in the transfer of one reactant to another. The loss of electrons from an atom is called  Oxidation ________. The addition or gain of electrons to another  Reduction atom is called ___________________. The electron donor is the __________ agent. Reducing The electron recipient is the __________  Oxidizing agent. In cellular respiration, ____________ and  Glucose other fuel molecules are oxidized, releasing  energy. T/F. The energy from cellular respiration is  True found in the electron from the hydrogen  atoms that get removed from the glucose  molecule. As glucose is oxidized, the electrons get  Final Electron Acceptor passed to a_________________. If oxygen is the final acceptor, the process is Aerobic Respiration (oxygen present) called _________________. If the final electron acceptor is a molecule  Anaerobic Respiration; Fermentation (oxygen absent) other than oxygen, it is called  releasing less energy than Aerobic ______________ and leads to a process  called _______________. At key steps, hydrogen atoms are stripped  NAD+ and FAD from glucose and transferred to electron  carriers, ________ and _______. These  electron carriers deliver the hydrogens to the  final step of the respiration process resulting  in the synthesis of the majority of ATP. The process of oxidation begins in the  Mitochondria cytoplasm and is completed in the  ___________________ where enzymes of the Kreb cycle complete the oxidation of glucose  to carbon dioxide. What are the 3 main stages of oxidation? ­Glycolysis: the breakdown of pyruvate via oxidation ­Citric acid cycle (or the Krebs cycle) ­Oxidative phosphorylation via electron transport  chain What is the process of Cellular Respiration Breakdown of glucose in the presence of oxygen­  oxidation of glucose facilitated by many enzymes  resulting in carbon dioxide and water What is the first stage of cellular respiration? Glycolysis (occurs in the cytoplasm) It occurs with or without oxygen. What is the energy investment phase of  ­ATP energy activates its glucose and its 6 carbon  cellular respiration? derivatives ­2 ATP are required What is the Energy Liberation phase of  ­The product of the first part are split into 3 carbon  cellular respiration? pyruvate molecules ­4 ATP are formed by substrate level phosphorylation ­2 NaDH are formed and transferred to the final stage of respiration, the electron transport chain What is the pyruvate oxidation step? What is the pyruvate oxidation step? As pyruvate  enters the mitochondrian, a multi­enzyme complex  modifies pyruvate to acetyl CoA which enters the  citric acid cycle in the matrix of the mitochondrion.  Its the link between glycolysis and the remaining  components of aerobic cellular respiration. All of the NADH's and FADH's that are  Electron Transport Chain produced from glycolysis and the citric acid  cycle go to the  _________________________. From each NADH that enters, ___ molecules  3 of ATP are made. From each FADH2 that enters, ____  2 molecules of ATP are made. The vast majority of the ATP produce from  NADH and FADH2 the oxidation of glucose comes from the  energy in the electrons carried by _____ and  ______. The energy used in NADH and FADH2 are  ATP used in the electron transport chain to power  _______. T/F. The ETC generates no ATP directly. True The movement of electrons along the ETC  ATP synthesis sets up a Hydrogen ion electrochemical  concentration gradient between the inner  mitochondrion membrane and matrix. This  leads to a process known as chemiosmosis  and ultimately _____________. In the ETC, the only way for the Hydrogen  ATP synthase ion to get back into the matrix is through a  special transport protein, which is an enzyme  ______________. The movement of ions across a selectively  Chemiosmosis permeable membrane, down their  concentration gradient is called  ____________. The theoretical yield of ATP is ____ to ____  36­38 molecules The actual yield of ATP is closer to ____  30 ATP's being produced. Regulation of aerobic respiration occurs by  Negative (inhibition) and positive feedback both _______________ and __________  feedback. What is referred to when the end product  Feedback Inhibition feedbacks and inhibits an enzyme that  catalyzes an early step in the pathway? Can both citrate and ATP inhibit respiration? Yes What is referred to when the reactant  Positive Feedback activates an enzyme that catalyzes an early  step in the pathway? What causes ATP? Phosphate; If no phosphate, will result in ADP which acts as activator for cellular respiration T/F. In addition to carbs (glucose), molecules True such as proteins, fats and nucleic acids can be  used as sources of energy. Unlike carbs, digestion of proteins and fats  Hydrolized used to generate energy require several  complex steps such as first being  __________. Sun­ Photosynthesis­ Glucose­ Glycolysis­  Aerobic Pyruvate­ Cellular Respiration resulting in  complete oxidation, waste products of H2O  and CO2, 32 ATP net energy trapped. Sun­ Photosynthesis­ Glucose­ Glycolysis­  Anaerobic Pyruvate­ Fermentation resulting in  Incomplete oxidation, waste products of  organic compounds and CO2,2 ATP net  energy trapped Glycolysis­ Pyruvate­ Pyruvate Oxidation  Aerobic (Oxygen present)­ Citric Acid Cycle­  Electron Transport Chain Glycolysis­ Glucose­ Pyruvate­ Fermentation  Anaerobic (Oxygen absent)­ Lactate or alcohol In ________ fermentation, the pyruvate from  Lactate glycolysis is converted to lactate or lactic  ?? acid. This by some fungi and bacteria are  used to make cheese, yogurt and sour cream. What is a result of lactic acid build up? Muscle fatigue and soreness The type of anaerobic respiration that some  Ethanol Fermentation; In this pathway, pyruvate is  yeast and plant cells use in the absence of  converted to ethanol and carbon dioxide. Like lactate  oxygen? fermentation, a net of 2 ATP molecules are produced. this process is being used in brewing, wine­making  and bread­ making. Photosynthesis takes place in organelles  Chloroplasts called _____________. Photosynthetic organisms produce their own  Autotrophs organic molecules, such as carbohydrates, and use that to produce ATP, called  _____________. Non­ photosynthetic organisms rely on others  Herotrophs for their organic molecules to be used to  produce ATP, called _______________. What are the 2 stages Photosynthesis takes  ­Captures energy from the sun and uses that energy to place? make ATP, NADPH, and O2 ­Using the ATP, NADPH and CO2 to power the  synthesis of organic molecules (sugars) Is Photosynthesis really the opposite of  YES Aerobic Respiration? Carbon Dioxide + Water = Glucose + Oxygen Gas Where are the photosynthetic pigments found  Chloroplasts that capture light energy to drive  photosynthesis? What is the main pigment in most plants that  Chlorophyll give them their green color? Example of other pigments that give color? Carotenoides and Xanthophylls


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