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MIZZOU / Biology / BIO_SC 1500 / What is the difference between lipids and phospholipids?

What is the difference between lipids and phospholipids?

What is the difference between lipids and phospholipids?

Description

School: University of Missouri - Columbia
Department: Biology
Course: Introduction to Biological Systems With Laboratory
Professor: Joel maruniak
Term: Fall 2019
Tags: Biology
Cost: 25
Uploaded: 08/30/2019
12 Pages 35 Views 3 Unlocks
Reviews


 Archaeans appear to be more closely related to EUks (us) than to Bacts  One problem is establishing relationships is horizontal gene transfer o So many genes exchanged early on that the tree of life may have really been a  ring of life to form the three domains @= you should probs look up a pic


What is the difference between lipids and phospholipids?



PROKARYOTE STRUCTURE

 5000 named but soo many we don’t know about

 Structure

o Some are autotrophs= self feeding

o Some heterotrophs=get them from other places like other organisms ot their  waste

 DNA is a single double­ stranded circular chromosome located in nucleoid region and in  Plasmids 

o Plasmids are small non­chromosomal loops of DNA

o They are exchanged in horizontal gene transfer 

o Can carry genes for antibiotic resistance Don't forget about the age old question of What is the intent in an intentional tort?

o Scientists use them as vectors to insert genes into Bact and Euk cells  Prokaryotes have strong outer cell wall to protect against damage  Bacteria (but not archaea) wall is made of sugar molecules cross linked by peptides o Peptidoglycan 


What is the main role of membrane proteins?



We also discuss several other topics like How is light turned into neural signals?

 Some bact/ arch walls stain dark purple with Gram Stain meaning they are Gram  positive

o Gram + and Archs have a single thick wall that retains purple stain while Gram ­  doesn't because it has two membranes We also discuss several other topics like How to measure vision?

 Penicillium class antibiotics block cross linking of peptides to sugars in Gram + bact.  They are constantly building and destroying their walls so when they can rebuild  because of the penicillin they rupture = walls without cross links are week/rupture

 Antibiotics don’t work with gram ­ or Archea ( but that's ok because archea do not make  you sick)

 2 cell membranes = gram ­= tend to be symbiotic which can be good or bad= pathogenic or parasitic


What is endocytosis and exocytosis?



o They live in stable conditions (us) so they don’t need strong outer cell walls o Gram­’s Outer membrane grabs penicillin and kicks it back out

o E.Coli in mammal guts is gram ­

o To kill them you have to interfere with their metabolism or DNQ/RNA process

EUKARYOTES

 Appeared 1.8~2.8 billion years ago= big range because we don’t know  Structure If you want to learn more check out How to calculate a formal charge?

o Have nucleus contains DNA in linear chromosomes (2in long)

o Have organelle­ compartmentalize EUK cells and allow for complex metabolism o Most have cell wall = amoebas as exceptions

 Membranes

o Some consider biggest organelle

 Plasma membrane

o covering=outer skin of cell Membrane in plant cells (square) and in animal cells  @

 Acts as barrier­ gatekeeper for movement in and out of the cell

 Made of Lipids and Phospholipids 

o Lipids are oil soluble non­polar compounds

o Phospholipids have properties of detergents in that one end is soluble in  oil and the other end is soluble in water one end is polar and the other 

nonpolar = Amphipathic 

o Most common lipid in animal membrane is Cholesterol­ we can make it  Polar end = in water

Hydrogen bonds= oxygen in water tends to be more negitive while h is more positive

Arrangement ­ when lots of them come together what do they look like?@ acting with water and water resistant parts on the inside We also discuss several other topics like When are elements unstable and reactive?

Or  polar heads at top of water with the tails up@

In membrane they are arranges as a bilayer sandwich

Hydrophobic tails and Hydrophilic heads @

 Polar ends face water inside­ outside cell nonpolar tails are hidden from water inside  bilayer

 Because the middle is thick nonpolar layer membrane is impermeable to most polar H20 soluble like amino acids, sugars, proteins, nucleic acids and ions they won’t get through  from osmosis or diffusion they need pumps­ i think this would help them maintain  equilibrium= but allows non­polars to pass easily We also discuss several other topics like How do you compare and contrast perspectives?

 Lots of meds are nonpolar so they go through your skin

 Sodium is higher on the outside of a cell­ “from the seawater”

MEMBRANE PROTEINS

A bilayer forms a matrix­ proteins perform specific functions, one of the problems that cells have is keeping the things in in and the things out out

They need things to transport things from outside to inside

Things in the membranes

 Channels­that allow ions/ water to come in/out of the cell

 some compounds require ­pumps­ transporters to move impermeable molecules in or  out

 Remember cells are stupid the need constant direction­ receptors ast as antennas for  incoming signals

 Enzymes

 Extracellular parts to uniquely identify cells = cell surface identity markers  Attach a membrane to other cells of cytoskeleton­ cell adhesion

Movement across the plasma membranes

 Diffusion: the movement of molecules down the [gradient] (brackets me concentration)

Diffusion­ with H20 is Osmosis moving from high concentration to lower concentration Ions cross membranes only thru channels or transporters

TRANSPORTERS  ARE LARGE MEMBRANE PROTEINS THAT MOVE IMPERMEABLE  COMPOUND FROM ONE SIDE OF THE MEMBRANE TO THE OTHER Some immune responses make huge transporters and all the insides of the cell they are  killing come out

Rate for Transport= depends on the # of transporters­ the rate is saturable because of the # of  transporters is finite­ each transporter can only work so hard­ I love lucy candy factory

Facilitated Transport moves important molecules faster DOWN the [gradient] no NRG Glucose enters muscles/fat this way with insulin during the transports on ACTIVE TRANSPORT =     ⅔ atP  it is like facilitated except it uses NRG to move molecules up  their gradient­ against the gradient

Some compounds are too large to use channels/ transporters cause the contents would spill out so they use Endocytosis or exocytosis 

Endo: plasma membrane invaginates (makes a bump shape) to form a vesicle ( a little  membrane package) around what they are trying to engulf  @

Exo: is the same thing but backwards­ the material is encapsulated in­ the membrane comes up against the wall­ it opens up and all the material is evacuated

3 types of endo

1. Phagocytosis­ particulate matter is engulfed­ what immune system cells do ­ completely  engulf the object

2. Pinocytosis­ taking a sig of th extracellular liquid

3. Receptor­ mediated endocytosis forming vesicle is lined with receptors for specific  molecules like cholesterol

In diabetes there is high blood glucose levels like 2x as high before a meal and 4x as high after  ­ kidney has glucose transporters to pump it back into the body so you don’t loose it all after one pee but there is too much so they only take up the normal amount they are supposed to and the rest levels in the urine ­ RATE IS SATURABLE B/C THE NUMBER OF TRANSPORTERS IS 

FINITE 

CYTOSKELETON

Euk cells have a cytoskeleton made of 3 types of protein filaments­ we found this out with  antibodies with fluorescent probes on ends

 ACTIN forms long thing filaments  10% to 15% of protein in Cells ???????? o Helps with muscle movement, cell movement, structure and muscle contraction­  how amoebas move

o There is a promoter on the actin gene so they ill put it in front of genes they want  to duplicate in the lab

 Intermediate Filaments tough, fibrous structural protein like keratin­ important to  structure in brain cells there can get tangles in ALS and Parkinson­ cytoplasm filled with  these

 Microtubules largest, hollow, form internal skeleton that maintains cell shape­ the  railroad track of cells

o Form spindle apparatus in cell division

o Move cilia and flagella

o Supper important in neurons

o Organelles and vesicles are moved along these

o When they degenerate or ged tangled­ neurofibrillary tangles alzheimers and  athletes with repetitive head trama ­ leads to progressive degeneration of brain  CTE= chronic traumatic encephalopathy intellectual/ memory defects/ o anger/depression/ alzheimers

ORGANELLES

Endoplasmic reticulum=

1. Extensive network of membranes

2. Reticulme­ net like pattern

3. Derived from plasma membrane

4. Half the area of all the memberains in the cell

5. Provide compartment for tings to be synthesized­ like a conveyor belt forms assembly  line for synthesis and breakdown of mols makes vesicles

 Rough ER  studded with ribosomes ­ protein/RNA complexes that synthesize  proteins­ proteins for export (side note­ when you transcribe genes you need a signal­  messenger RNA docks onto ER)

 Smooth ER ­ contains enzymes for lipid synthesis/ carbohydrate metabolism= appear  smooth

o Cells that produce steroid hormones have lots of smooth ER because they  produce lipids­ like testes and ovaries

o Lots of detoxifying tissues like the liver use smooth er enzymes to breakdown  toxic compounds

 Peroxisomes ­ enzyme filled vesicles made by smooth ER that bread down fats and  other molecules

Golgi Apparatus (or bodies)

 Stacks of membranes derived from ER

 Export compounds for cells

o ER vesicle to golgi­ packages­ modifies then packages proteins and lipids in  vesicles then distributes them

o Animal cells have 10 to 12 per cell while plants have hundreds

o Golgi's put carbs or phosphate groups on to proteins and lipids gotten from the  ER­ they become glycolipids­ glycoproteins­phospholipids of phosphoproteins­ to fill the crazy soup that is the cytoplasm and to be exported

o Golgi are plentiful in secretory cells where they make vesicles for export to send  chemicals outside the cells­ salivary cells?

o They make lysosomes  (kinda like vacuoles in non­animal cells) for the use of  the cell

 They contain digestive enzymes that can break down most organic 

macromolecules

 WBC kill bacteria/virus by putting then in lysosomes

 Lysosomal storage disease (LSD) ­ 50 or more types­ one is Tay­Sachs ­accumulation of enzymes where they shouldn’t be central european jews ­ it is a gene that does not make one of the enzymes in the brain cells to  break down lipids so its accumulation in lysosomes­ die by the age of 5

 Silicosis and asbestosis = results from indigestible silicon/asbestos  fibers accumulate in lysosomes which pierce/cause to leak

 We can handle a little of this but soon it can overwhelm the 

lysosomes

 Enzymes leaking from the lysos damage the lungs­ start to digest 

the lungs

Nucleus

 Why we are eukaryotes ­ kernel

 Has nuclear envelope 2 layers of membrane derived form ER

 Big pores in envelope ­ NRA in and out

 Selective many proteins/small mols can’t get thru = not well understood  Half the compounds in the nucleus are proteins came from cytoplasm  2 types of large mos to pass

o Prots made in EK needed in the nucleus

o RNA going from nucleus to ribosomes

 # of nuclear pores varies with metabolic activity

 The pores are made of 50 proteins

 Proteins are directed for input into the nucleus by NL (nuclear localization signals) =  short sequences of amino acids

 To import and export is complex and require NRG need ATP

 Pore is positively charged so compounds passing thru have to be negatively charged  Escort vehicles will grab negative compounds that have the right amino acids and bring  them in

Nucleolus 

 In nucleus

 RNA sending messages out and makes up ribosomes

 Region on chrome where lots of rRNA is being made for ribosome part synthesis  stations

Mitochondria 

 Originated when alphaproteobacteria entered Euks very early on

 Make a lot of ATP but in some other organisms they make little or no ATP  Perform aerobic respiration for our cells

 Has 2 membranes

 Same size as alphaproteobacteria

 The oxygen your breath is your your mitochondria

 They have their own DNA­ self propagating ­ it is circular like in bacteria­ fission like  bacteria ­control of fissioning is by the nucleus

 Aerobic condition increases # of mitochondria

Aug 30th

Organelles Unique To Plants

 Chloroplasts ­ arose from engulfed cyanobacteria

o Double outer membrane

o Like mitochondria they have circular DNA

o Reproduce through fissioning

 Vacuole 

o Large

o 75% or more of cell volume

o Stores H20, metabolites, digestive enzymes, wastes (store it because they don’  expel it)

o Preforms many functions of animal lysosomes

o Provides H2O pressure= turgor that keeps plants from wilting

Metabolism

 Photosynthesis = synthesis of organic molecules from CO2 and H2O using NRG from  sunlight

 Catabolism= break down of organic molecules to obtain energy and materials  Anabolism= synthesis of organic molecules from materials and energy = need  persisting starting materials)

Glycolysis ­

 only type of metabolism that almost all living organisms preform

 Probably the frist type of metabolism to evolve

 It is anaerobic ­ so no O2 involved

 All reactions occur in cytoplasm­ not in organelles

 Not very good at producing ATP

 It is a series of ten reactions

 Essentially cuts glucose in half to produce 2 three Carbon molecules of Pyruvate and 2  ATPs

 NRG required to make ATP from ADP produced by breaking bonds

 Inefficient because only 2 of the 10 reactions produce enough energy to make ATP  Net production 2 ATP/gl

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