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

Cumulative Final Study Guide

by: Alexa Rosenfeld

Cumulative Final Study Guide BIOL 1030-003

Marketplace > Clemson University > Biology > BIOL 1030-003 > Cumulative Final Study Guide
Alexa Rosenfeld

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

Included are the questions provided by Dr. Whitehead from Chapters 1-11 that will be included in the optional cumulative final. Most figures have page numbers and some do not but it should still help!
General Biology I
Kristi J. Whitehead
Study Guide
Dr. Whitehead, Clemson, Biology, Biology 1030, BIO 1030, Bio, BIOL
50 ?




Popular in General Biology I

Popular in Biology

This 41 page Study Guide was uploaded by Alexa Rosenfeld on Wednesday December 2, 2015. The Study Guide belongs to BIOL 1030-003 at Clemson University taught by Kristi J. Whitehead in Fall 2015. Since its upload, it has received 327 views. For similar materials see General Biology I in Biology at Clemson University.


Reviews for Cumulative Final 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: 12/02/15
Cumulative Final Review Chapter 1  1. Describe seven properties common to all life.  Order­the complexity and organization of living things to organize simple  substances into complex substances.   Reproduction­living things do not need to reproduce to survive individually but in  order for the species to not go extinct, the species must reproduce asexually or  sexually.  Growth­ cells develop through cell division where new cells form. DNA is also a  part of growth in how organisms live because when an organism is growing, the  DNA provides the information that the systems in the organisms need in order to  continuing growing and functioning.  Energy Processing­ all living organisms go through the process of  foodenergylife in order to live and grow as it provides the essential needs to  maintain what the organism itself needs to live in its environment  Regulation­ organisms have the ability to regulate things like temperature in order  to adapt to the environment that they are living in.   Response to the Environment­ living organisms are able to make changes  according to the environment they are being surrounded in. This is a response that  the organism naturally makes in order to remain alive.  Evolutionary Adaptations­ there are DNA changes as well as mutations that can be made with living organisms in order to create a variation to maintain a healthy  species as well as making the organisms better adapt to their environment.  Figure 1.1 2. Describe the levels of biological organization from molecules to the biosphere.  Biosphere­ all of the living organisms and environments on the Earth that has life.  Ecosystem­ a particular area; everything living in the particular area and its  components (ex: pH, water, living types)  Community­ just the organisms living in a particular ecosystem  Population­ all of a species living in a specific area (ex: all birds)  Organisms­ a single living entity  Organ System­ multiple organs that work together to make one specific function  Organ­ a single organ that is composed of tissues and only has one specific  function  Tissue­ many similar cells that make up an organ that performs a specific function  Cell­ smallest unit classified as living; the main unit of life  Organelle­ inside of cells; membrane bound with functions (ex: nucleus)  Molecules­ atoms, DNA  Figure 1.2 3. Define the concept of emergent properties and describe and example of it.  Going from molecules to the biosphere­where a complex thing is broken down into simple things or simple things are looked at with their complex components.  New properties emerge at each level  oInteractions oLIFE=emergent property at cellular level  An example of an emergent property is when you have cells for an organ but you  do not have the organ itself, there will be no function that can take place. 4. Explain why cells are a special level in biological organization. Compare  Prokaryotic and Eukaryotic cells.  A cell is where life emerges, making it have its own special level in biological  organization because it is its own level of living things and higher levels would not exist without it.  Prokaryotic Cells:  oWithout a nucleus oEvolved first oMore simple oDoes not have all organelles oSmaller  Eukaryotic Cells: oHas a nucleus oEvolved later oMore complex oMembrane bound organelles oBigger  oFigure 1.3 5. Compare the ways in which energy and nutrients move through an ecosystem.  How are producers, consumers, and decomposers involved?  Nutrients cycle through the environment in the forms of carbon, hydrogen and  oxygen oProducers­ capture  CO  (ex: plants) 2 oConsumers­ nutrients move from producer to consumer and keep getting passed  along (ex: animals) oDecomposers­ break down dead material and returns organic compounds and  nutrients into the atmosphere to restart the cycle. (ex: fungi)  Energy flows in and out of the environment in which the primary source comes  from the sun oProducers­ plants capture the energy from the sun and use photosynthesis to send  energy to the consumers oConsumers­ use metabolism to break down things to send to the decomposers oWith energy flow, some energy is lost in the form of heat. oFigure 1.4 6. Compare the three domains of life.  Be able to describe the differences between  the four kingdoms (one is technically a group of kingdoms) in the domain  Eukarya also.  BACTERIA:  oSingle celledsingle organism oProkaryotic  oSmall oEvolved first  ARCHAEA: oLook similar to bacteria oSingle celled oInitially grouped with bacteria oSmall oProkaryotic oMix of bacteria and eukaryotes oExtreme environments (hot water, pH=2): found more often than bacteria  EUKARYA: oMembrane bound nuclei  oBigger oEukaryotes  PLANTAE  Photosynthetic  Producers  Multicellular   ANIMALIA  Consumers  Multicellular  FUNGI  Sizes vary  Decomposers  PROTISTS  Multiple kingdoms  Most single celled  Parasites  Chapter 2 1. What are the three states of matter?  Solid  Liquid  Gas 2. What are elements?  Which elements make up over 96% of the weight of the  human body?  How do elements and compounds differ?  Elements are what makes up matter and they cannot be broken down (found on the periodic table)  96% of the weight of the human body is made up of the elements carbon, oxygen,  hydrogen, and nitrogen  Compounds differ from elements in that they have emergent properties and there  are pure compounds that are easier to find then pure elements  Table 2.1 3. What are trace elements?  Small amount of what is in the human body but is completely essential to live. (ex: salt, iron) 4. Describe the structure of an atom. Include in your description the mass, charge,  and location of electrons, protons, and neutrons   Atoms are made up of subatomic particles  oProtons: (+) charge, located in the center (nucleus)  Atomic number=number of protons oNeutrons: neutral charge, located in the center (nucleus)  Mass number=number of protons and neutrons oElectrons: (­) charge, located on the outside (electron cloud)  Mass number=number of protons and neutrons  Figure 2.3 5. Define and differentiate between atomic number, mass number, and atomic  mass.  Atomic number=number of protons  Mass number=number of protons and neutrons  Atomic mass=approximately equal to the mass number.  Figure 2.3 B 6. How do isotopes of the same element differ from one another?  Isotopes of the same element differ from one another in which they have the same  amount of protons (atomic number) but the number of neutrons are different (mass  number)  7. What is meant by stable vs. radioactive isotopes?  There is a stability or lack of stability to the nucleus depending on the amount of  neutrons. Extra neutrons make the nucleus unstable making it randomly release  energy and decay, breaking chemical bonds causing mutations and other issues.  Figure 2.4 B 8. Which of the subatomic particles impacts the chemical properties of an atom?  The number of electrons are the bonds that really matter and are the only ones that  impact the chemical properties 9. Be able to explain the arrangement of electrons in an atom.  Include  explanations of electron shells and orbitals.  What is the valence shell?  How  does the number of electrons in the valence shell impact the reactivity of the  atom?  Electron shells oWhere the electrons are located oEnergy levels surrounding the nucleus oOutermost­valence shell  Chemical properties are found here oOrbitals are found within each electron shell  Space where the electron spends a lot of time   Different electron shells have different amounts of orbitals  A single orbital cannot have more than a pair of electrons but it can have less  You have to have an electron in each orbital before you can start pairing in  orbitals (electron distribution)  With bonds, we are looking for how bonds are in the valence shell and if they are  paired or unpaired with another electron. (neon­unreactive) 10. What are chemical bonds?  There are two groups of chemical bonds: intramolecular and intermolecular. They  are formed when two that have unpaired electrons react so that they both end up  with compete and full valence shells. 11. Be able to explain and differentiate between covalent, ionic, and hydrogen  bonds.  Covalent bonds oStrongest  oTwo atoms SHARE outer shell electrons oWhen two or more atoms are held together by covalent bonds, molecules are  formed oSharing is not always equal  Ionic Bonds oToo drastic of a pull (electro negativity) between the electrons oElectron moving from one atom to another (weak strong) oBecause one has gained and one has lost, an ion is created  IONS oOpposite atoms attract pulling each other together  Hydrogen Bonds oProtein structures oIntramolecular & mostly Intermolecular bonds oWeaker bonds oVery important bonds oThe hydrogen bond forms where the positive and negative part of the molecule  is.  Positive=hydrogen  Figure 2.8 12. Define polar and nonpolar covalent bonds.  How does electronegativity of the  atoms play a role in these types of bonds? Explain what is meant by the fact that  water is a polar molecule.  If the molecule has atoms being shared fairly equally, it is a nonpolar covalent  bond. (equal distribution)   If the molecule has atoms not being shared equally, it is a polar covalent bond (not  equally distributed) i. Water is a polar covalent bond because Electrons then spend more  time towards the atom with the stronger pull (­) creating opposite  charges.  When two atoms are unlike each other, they will not pull on the electrons equally  (electron negativity)  oMore electrons=stronger pull oNot evenly distributed between atoms 13. In chemical reactions, what happens to the matter?    A chemical reaction causes a change in the composition of matter and how it is  formed. oWe cannot create or destroy matter, so a chemical reaction only moves things  around.  Figure 2.9 14. Understand the pH scale (what the units indicate, which numbers represent  acidic, neutral, and basic pH values)  Figure 2.14 15. What is an acid?  What is a base?  What is a buffer?  Acid: increases concentration of hydrogen ions  Base: lowers concentration of hydrogen ions in a solution oDissociating oCombining  oHydrogen ions then get pulled out   Buffer: maintains pH: keeps it stable and can do either what a base or acid  does Chapter 3  1. What are isomers?  Isomers are made up of the same types and numbers of atoms but they are  arranged differently. 2. What are functional groups? Be able to name and recognize the different  functional groups that are important in macromolecules. Know the properties  for each that were discussed in class.  Functional groups are attached to the skeleton and change the shape and  function, and they contain oxygen or nitrogen oHydroxyl Group (oxygen bound to a hydrogen)  oCarbonyl Group (oxygen double bonded with carbon)  oCarboxyl Group (combination of carbonyl and hydroxyl) oAmino Group (nitrogen bound to two hydrogen) oPhosphate Group (phosphorous atom attached to 4 oxygen)  oMethyl Group (NO oxygen or nitrogen so it is not polar however it will change  the shape of a carbon skeleton still making it a functional group)  3. How are polymers made and broken?  Be able to recognize and/or describe the  reactions involved.   Polymers are all macromolecules except for lipids  Formation of polymers is by the dehydration reaction oPull water out of the reactants (final product)  Figure 3.3­1  Breaking polymers is by hydrolysis reaction oWater is going into the reaction and the water is then separated   Figure 3.3­2  Both processes require water being put in or taken out  Enzymes help form and break polymers and they are special proteins that are  involved with chemical reactions but are not changed by the chemical reaction. 4. What are the specific “building blocks” for each of the four macromolecules?   Be able to recognize the structural (chemical) formulas and/or major  components of each “building block” and associate each one to the correct  macromolecule.  Building Blocks oPolymers  Large molecules made up many smaller subunits that are attached to each  other oMonomers   Single subunit that makes up polymers  Macromolecules  oLipids (fats) More complex   Made of heads with chains of fatty acids oCarbohydrates (polysaccharide) oProteins (polypeptide) oNucleic Acids (DNA, RNA) oTable 3.2 5. Describe and compare/contrast fats, phospholipids, and steroids (in terms of  structure and/or function).   Fats oLong term energy storage (better than carbs)  oHarder to get rid of fat oMade of glycerol and fatty acids  oTriglycerides (3 fatty acids from the glycerol head)  oDehydration reaction oSaturated vs. unsaturated fats (hydrogen)  Saturated= single bonds between carbons meaning it has the max amount of  hydrogens (butter)   Unsaturated= at least one double bond between the carbons (can be more  than one) at some point, there will be a double bon with the carbons making  it not have the max amount of hydrogen (bends or kinks the fatty acid)  (because of bends, they cannot pack close together making them liquid at  room temp) (olive oil)   Figure 3. C  Phospholipids  oHas good structure and function oSimilar structure to fats oOnly two fatty acids off of the head oPhosphate group is attached to the head as well oThe head is hydrophilic and the tails are hydrophobic oInside needs to be water and the outside needs to be water making the  membrane a bilayer so that the hydrophobic portion can be away from water.  oWe need hydrophilic parts on both sides of the membrane oFigure 3.10  Steroids oCholesterol (animal cell membranes)  Stability oAnabolic  Manmade  Builds muscle mass   Medical uses (anemia)  oDifferent structure oHas 4 rings that are fused or attached to each other oVariable  Compare oUsed for long term energy storage oNot polymers­more complex oNot so large compared to carbohydrates  6. Why does the structure of phospholipids contribute to the formation of lipid  bilayers?  Phospholipids create a bilayer because they have a hydrophilic head (water  loving) and hydrophobic tails (water repelling) which forces them to create a  bilayer in which the tails go together so that the heads can be on the outside of  the membrane touching the water.  Figure 3.9 B 7. What happens when a protein is denatured?  What is the result of protein  denaturation?  What conditions cause denaturation?  When a protein is denatured, it then falls apart which then makes the protein lose its interactions and functions  The result of protein denaturation is that the protein is unfolded, which changes  and destroys the structure, in turn losing its function  The conditions that cause denaturation is when a protein is exposed to stress (ex:  pH, chemicals, heat) 8. Know the four levels of protein structure.  Be able to describe each.  Primary oAmino acid sequence  oChain of amino acid oWhen protein denatures, the primary structure (sequence)  is not change even  though the others can be  oencoded for by DNA  Secondary oCoiling/folding oHydrogen bonds are between parts of the primary structure oLocation of bonds – alpha helix or beta pleated sheet   Tertiary o3D structure of a protein oOverall structure o3D=interactions/bonds between the R groups oWhere alpha helix is in comparison to beta pleated sheet oSometimes with R group interactions­ disulfide bridges occur  Quaternary oMore than one polypeptide interacting with each other o4 polypeptides interacting with each other to make one protein  Figure 3.14 9. What is the central dogma of biology?  DNA RNA  Proteins  Transcription oDNA­RNA (nucleic acids) (transcribing­not changing)  Translation oRNA­Proteins (from a nucleic acid to a protein) (translating how to do  something)   Replication oDNA makes more of itself  Reverse Transcription oUse of RNA to make DNA oFigure 3.14 10. How do DNA and RNA differ?   DNA oDeoxyribose oA, G, C, T oDouble stranded  RNA oRibose oA, G, C, U oSingle stranded Chapter 4  1. Describe, in detail, the structure of the plasma membrane.  The plasma membrane is the boundary between a cell and the external  environment. It is thin and flexible, contains proteins and it is made up of a  phospholipid bilayer.  Figure 4.2 B 2. Compare and contrast the structures of prokaryotic and eukaryotic cells.  Be  familiar with the specific parts of the prokaryotic cells (nucleoid, capsule, etc).   Compare oAre cells or are made up of cells oPlasma membrane oPhospholipid bilayer oChromosomes (at least one)  Large piece of DNA oRibosomes  To make proteins  Prokaryotic: slightly different than in eukaryotic  oCytosol/cytoplasm   Fluid  Prokaryotes oDNA is not within a nucleus  oNucleoid­nothing more than the space within the cell in which you find the DNA  Like the nucleus without a membrane oStill capable of everything a Eukaryotic cell can do just in a different way oNo mitochondria but can still go through cellular respiration  Eukaryotes oMembrane­bound organelles oMembrane­bound nucleus 3. Explain the connection between the nucleus, the nucleolus, mRNA, and rRNA.  The nucleus is where the nucleolus is located and where mRNA carries the  message from the nucleic acid to the proteins  The rRNA is made in the nucleolus and is a structural component of the ribosomes  that is never translated.  Figure 4.5 4. What types of proteins are made by free ribosomes? Bound ribosomes? Where  are the free and bound ribosomes found within the cell?  Free ribosomes: make proteins to be used in the cytoplasm (chemical reactions in  the cytoplasm)  Bound: attached to ER or nuclear envelope  oUsually not going to have the proteins they make function right where they are  made, they need to be transported somewhere else in the cell for them to begin  working. oFigure 4.6 5. How do rough and smooth ER differ in structure and function?  Smooth: lacking bound ribosomes oSteroids, lipids, oils, phospholipids  oDetoxifying things that get into the body (drugs)   Rough: has ribosomes bound to it oInvolved in the production of proteins that will be used somewhere else oCan make more of itself oFigure 4.8 a 6. Describe the steps involved in synthesis and packaging of a protein by the rough  ER.  With the rough ER, there are ribosomes bound to it making it go through synthesis  to produce proteins that will then be packaged and used somewhere else once it  goes through the golgi apparatus 7. Explain how the Golgi apparatus accepts, finishes, sorts, and ships products  from the ER.  Accepts, finishes(alters), sorts and sends off what comes from the ER  Set up to where there is a receiving side and a shipping side  Figure 4.9 8. Describe the connections between organelles in the endomembrane system (how  would a secretory protein be made, processed, finished, and secreted?).  The nuclear membrane and the endoplasmic reticulum are connected physically  while the other organelles such as the golgi and the ER are attached by vesicles.   A secretory protein is made in the rough ER and it is then packaged in a vesicle  that takes it to the golgi to be finished and then put in a secretory vesicle to be  secreted through the plasma membrane. 9. How do lysosomes act as digestive and recycling centers?  Digestive center oBreaks down vacuoles to send out to the cytoplasm oFigure 4.10 A  Recycling Center oReused  oFigure 4.10 B 10. How do lysosomes act as an example of the benefits of compartmentalization  within eukaryotic cells?  Lysosomes act as compartments to protect the rest of the cell from the acidic  environments that the enzymes work best in. This benefits the cell so that the acid  does not leak from the lysosome and hurt the rest of the cell. 11. How does structure support function in both mitochondria and chloroplasts?  The structure of a mitochondria has a folded inner membrane also known as cristae which creates more surface area to then produce more ATP  The structure of a chloroplast has thylakoids and granum which are located in the  inner membrane space that is full of thick fluid called stroma. This is where the  enzymes are kept that are necessary for photosynthesis  Figure 4.13­4.14 12. Explain the endosymbiont theory.  What characteristics of mitochondria and  chloroplasts support this theory?  The endosymbiont theory is the evolution of mitochondria and chloroplast. The  fact that mitochondria and chloroplasts have DNA and Ribosomes of their own  and they are able to reproduce just like bacteria and prokaryotic cells formed a  hypothesis that these organelles were once living on their own and were then  swallowed by a larger cell and now they cannot live without each other due to the  fact that cells are the smallest unit of life.  13. Describe the three types of filaments found in the cytoskeleton.  Mircofilament oProtein fibers ohelp cell maintain shape omotility oactin subunit  Intermediate filament oanchors oHold organelles in place oFibrous subunits  Microtubule oTubulin subunits oRigidity to the structure oProvides tracks for organelle movement  Figure 4.16 14. What are the functions of the extracellular matrix?  Functions of the cell wall?  Functions of the extracellular matrix oHold cells together to form a tissue oHelp protect the plasma membrane  oFigure 4.19  Functions of the cell wall oProtect and provide structural support oComposed of cellulose (plant cells) oFigure 4.21 15. Describe the four types of cell junctions (3 in animal cells and 1 in plant cells)  Tight Junctions oPrevent things from getting through a layer of cells oIn between the cells (seal at the top of a Ziploc bag) oNothing can get from the inside of gut to blood stream  Anchoring Junctions  oHelp hold cells together  Gap Junctions oLike straws oThere so things can pass from cell to cell (not through cells) oCommunication oFigure 4.20  Plasmodesmata (plant) oto move food and water Chapter 5 1. Explain why membranes are considered to be fluid mosaics.  Fluid:  Things move around within the membrane  Within the phospholipids, things like proteins and cholesterol aren’t  always in the same place  A number of the fatty acids are unsaturated with double bonds, bending  them and creating more “wiggle room” making them not able to be packed in tightly  Mosaic:  Bunch of little pieces put together to make up the membrane  Not uniform pieces (shape, size, color)  Different types of proteins, fatty acids, cholesterol  Figure 5.1, Page 74 2. Contrast active and passive transport.  Active Transport requires energy and in order for the cell to move things,  energy needs to be provided. (low concentrationhigh concentration) (bike  going up a hill)  Passive Transport does not require energy and diffusion is a part of passive  transport. (high concentrationlow concentration) (bike going down a hill) 3. Explain the connection between diffusion and osmosis.  Both diffusion and osmosis are a form of passive transport to move molecules  across the membrane.  Figure 5.3A, Page 75  Figure 5.3B, Page 75 4. What happens when animal cells are placed in isotonic, hypotonic, and  hypertonic solutions? How does this compare to what happens when plant,  fungi, or prokaryotes are placed in the same solutions?  Isotonic  Plant cell is limp/placid  Not standing up straight, not healthy  Does not exist well, not good for plants  Hypotonic  Plant cell has water rushing in but the cell wall will keep the cell from  rupturing for a long time  Let’s the cell be turgis (overfilled) making the cell stiff  This allows plants to stand straight up  Plants exist best in hypotonic  Hypertonic  Cell wall cannot stop the water from coming out of the cell  Cell shrivels  Plasmalysis­when the plasma membrane separates from the cell wall­ resulting in the death of the cell   Figure 5.5, Page 77 5. What is the purpose of active transport?  Moving a molecule that cannot move freely from a low concentration to a  high concentration  6. How are large molecules moved across plasma membranes?  Exocytosis  Exports things  Gets things out of the cell  From the golgi apparatus, the vesicle goes to the surface of the cell for the  protein to leave the cell (vesicle transport)  Endocytosis  Brings things into the cell  Imports things  The cell will expand its membrane with the membrane bound vesicle to  then connect with the other cell 7. Explain the difference between kinetic energy and potential energy.  Why is  chemical energy important?  Kinetic energy  Energy of motion  When you are actively doing something  Ex: writing  Forms: heat, light  Potential energy  Energy an item has because of the location or the structure  Ex: water that is held back by a dam  Chemical energy/chemical bonds is a form of potential energy because of  the structure of the bonds 8. What is the first law of thermodynamics?  First law­energy in the universe is constant  Can be transferred and transformed but it cannot be created or destroyed  Has to come from somewhere and go somewhere 9. Why does energy “flow” (rather than “cycle”)?  Energy flows because heat is lost and it cannot be recycled 10. Be able to describe the levels and movement of energy in endergonic and  exergonic reactions (what levels are in the reaction products? The reactants? Is  energy absorbed from or released to the environment?). Is cellular respiration  exergonic or endergonic? Photosynthesis?  Exocytosis  Exports things  Gets things out of the cell  From the golgi apparatus, the vesicle goes to the surface of the cell for the  protein to leave the cell (vesicle transport)  Endocytosis  Brings things into the cell  Imports things  The cell will expand its membrane with the membrane bound vesicle to  then connect with the other cell o Phagocytosis­extended membrane  o Figure 5.9­1, Page 79 o Receptor­mediated endocytosis­specific­only certain portions of  the cell can do this with coated proteins on the inside and outside  and only certain things can bind to them and the membrane will  fold and coat a vesicle o Figure 5.9­2, Page 79 11. What is energy coupling? Explain the ATP cycle.  Energy coupling is when endergonic and exergonic reactions are paired  together  The ATP Cycle  ATP is renewable  ATPphosphate broken off from ATP hydrolysis(exergonic)cellular  work (endergonic)cellular  respiration(exergonic)energy(endergonic)ADP+Preleases energy from that process(exergonic)reforms ATP (requires energy, endergonic)(ATP  synthesis)  Energy has to be going somewhere  Figure 5.12C, Page 82 12. Why is phosphorylation important?  Phosphorylation is important because it turns ATP into ADP through ATP  Synthase 13. Explain energy barriers/activation energy. How do enzymes help overcome  energy barriers?  Energy Barriers:  Energy is not released spontaneously because it would be released at the  wrong times and it would be dangerous and wasteful  Energy barriers have to be overcome  Activation Energy:  Have to go through the activation energy before energy is released  Have to get to a higher height to get to the reaction o Ex: rollercoaster going down a hill   Exergonic reaction o Figure 5.13, Page 83  When an enzyme is involved in a reaction, the starting and ending energy  is not different.  What changes is the activation energy­how much energy you need to get  the reaction going o Figure 5.13B, Page 83  Overcoming Energy Barriers:  Heat is good to use to decrease the energy barrier but living organisms  cannot be pumped with heat because it will lead to denaturation  Energy that is needed to weaken the chemical bonds so they are easier to  break  Enzymes help weaken the bonds so the activation energy is reduced 14. Why are optimal conditions important for enzymes? What are cofactors?  Optimal Conditions  Can be denatured  Enzymes are proteins  Structure impacts function  Impact of: o Temperature o pH  Enzymes work best at what it is used to or it will start to denature  Cofactors  Not proteins  Help enzymes to lower energy barrier  Required non­protein have “helpers” for enzymes o Inorganic  Metals (zinc, copper) o Organic  Coenzymes (vitamins)  Not enzymes  Helps enzymes  Helps the substrate bind Chapter 6 1. What are the two processes that provide the energy for life?  How are they  connected? In other words, compare the products and reactants for  photosynthesis and cellular respiration and use them explain why the two  pathways are said to be interdependent.  Cellular Respiration  Photosynthesis   Products and reactants are reversed  2. What are the reactants, products, and the OVERALL objective of cellular  respiration? (Use the summary equation.)  C 6 O12O6 2   CO +2 O 2  + ATP + Heat  Reactants  C 6 O126O6 2  Products  6CO +6H O+energy(ATP∧heat) 2 2  Overall Objective:  To get usable energy from food  Figure 6.1, Page 90  Figure 6.2, Page 90 3. Define oxidation­reduction reactions.  What happens during oxidation? What  happens during reduction? Are these types of reactions paired together?  Oxidation  Loss of electrons going fromto something  If something is losing, something is also gaining (when something loses  electrons, it is oxidized)  O.I.L. (O=oxidation, I=is, L=lost)  Reduction  Gain of electrons  When something gains electrons, it is “reduced”  R.I.G. (R=reduction, I=is, G=gained)  Figure 6.5A, Page 92  These reactions are paired together because when something is oxidized,  something has to be reduced as well. 4. What coenzymes (2 main ones) are used in cellular respiration, and what are  their reduced and oxidized forms?  2 Coenzymes  NAD+ and FAD  Reduced and Oxidized Forms:  NADH and  FADH 2 5. Describe the GENERAL location, structure, and function of an electron  transport chain (include in your description the analogy of a staircase).  Location: inner mitochondrial membrane  Structure: membrane bound carrier proteins   Function: releases energy to move which is captured by ATP  Staircase Analogy:  High energy electronpasses from one protein to another (bouncing down  a staircase)electron transport chainreleases energy to synthesize  ATPlow energy electron 6. Explain the basic concept of chemiosmosis.   The basic concept of chemiosmosis is to create a hydrogen ion gradient (a lot  of potential energy) that is then formed into ATP as electrons move down the  ETC, moving between carriers from a high to low energy state.  Figure 6.6, Page 93 7. What is the net energy yield (# ATPs) of each stage of aerobic respiration?  Glycolysis has a net gain of 2 ATP  Citric Acid Cycle (Krebs Cycle) has a net gain of 2 ATP  Oxidative Phosphorylation has a net gain of 28 ATP  Overall creating 32 ATP 8. Briefly describe what happens to ONE glucose molecule as it passes through the  steps of glycolysis.   Glucose (6 carbon compound)broken down into 2, 3 carbon compounds  (pyruvate)Every step after glycolysis has to happen twice (pyruvate  oxidation & citric acid cycle) because of the 2 pyruvate moleculesSubstrate  Level Phosphorylationsmall amount of ATP is made 9. What are the two stages of glycolysis?  How do they differ in terms of use or  manufacture of ATP? What are the final products of glycolysis?   Two Main Stages  Energy Investment Phase o Requires 2 ATP to break bonds in glucose o By the end, the glucose is split  o Steps 1­4 o Figure 6.7C 1­1, Page 95  Energy Payoff Phase o Creates 4 ATP  o Figure 6.7C 2­2, Page 95 o Water is created as a waste product o Do not have to know all pathways for the test** o UNDERSTAND: start with 6 carbon compound2, 3 carbon  compoundslose some energy *start with one and end with two o 2 ATP can be used immediately but the 2NADH cannot be used  until you get to oxidative phosphorylation o Only 2 ATP net gain because you had to put 2 in at the beginning.  Final Products:  2 pyruvate, 2 NADH, 2 ADP, 4 ATP total2 ATP net gain 10. Describe the three step process of pyruvate oxidation.  What comes out  of pyruvate oxidation?  (What is the end result that enters into the citric acid  cycle?)  Occurs in the mitochondrion  Pyruvate has to be changed to go to the citric acid cycle  3 step process o Carboxyl group is removed from the pyruvate o NAD+ is reduced to NADH o Coenzyme A combines with NADH to form Acetyl Co­A o Figure 6.8, Page 96  Krebs/Citric Acid Cycle  Finishing breaking down of organic molecules  Using electrons from NADH and FADH2 molecules  Oxidation is completed  Figure 6.9A, Page 96  Series of reactions that starts with citrate and then a bunch of redox  reactions happen and then it ends with more citrate  When something is being oxidized, something has to be reduced  Figure 6.9B, Page 97 o FAD H comes out of the citric acid cycle 2  1 glucose32 ATP o 4 ATP comes from the first part: 2 from glycolysis, 2 from Citric  Acid Cycle o The other 28 comes from 2FAD H 2 +10 NAD H 5  through  oxidative phosphorylation 11. From one glucose molecule, how many NADH, FADH  and A2Ps are produced  in the citric acid cycle? What type of phosphorylation is used to make the ATP  during citric acid cycle?  6 NADH  2 FADH 2  2 ATP  Substrate Level Phosphorylation/Oxidative Phosphorylation  12. By the end of the citric acid cycle, from one glucose molecule, what is the total  NADH and FADH  pro2uction? (include the yield from the previous portions of  cellular respiration)  Glycolysis­ 2 NADH  Pyruvate Oxidation­ 2 NADH  Citric Acid Cycle­ 6 NADH and 2 FADH 2  Final Product­ 10 NADH +2FADH 2 13. Explain how electron transport chains in the mitochondria receive electrons.  (Which molecules donate them?)  Electron transport chains in the mitochondria receive electrons by the  coenzymes.  The coenzyme NADH is what gives the electrons to the ETC  **Analogy  DISTRUBUTION CENTER (Glycolysis, Pyruvate Oxidation, Krebs  Cycle)TRANSPORT TRUCKS (NADH+, FAD H 2 ) (trucks are heavy −¿¿ so add H ions)STORE (electron transport chain) ( e ) (dumps off  electrons and recycles them back to the distribution center) 14. What happens to hydrogen ions (protons) as electrons pass down an electron  transport chain? Where inside the mitochondria does this gradient form? In  other words, where is the concentration of protons highest?  Chemiosmosis  Creates a hydrogen ion gradient ( a lot of potential energy) that is then  formed into ATP  Electrons move down ETC, moving between electron carriers and from a  high to low energy state  Energy is released as the electrons are moved between carriers  The energy is used to pump hydrogen ions into the inner membrane space  ATP synthase­multi­subunit that allows hydrogens to come back in a  controlled manner to convert ADP+PATP   BIG PICTURE: o Figure 6.6, Page 93  The concentration of the protons is the highest in the inner membrane space in the mitochondria 15. What is produced as hydrogen ions (protons) flow down their gradient and  through what enzyme in the membrane? What type of phosphorylation is this?   As the hydrogen ions move down the gradient, the protons go through ATP  Synthase which is part of a process called Chemiosmosis which is a type  Oxidative Phosphorylation   Figure 6.6, Page 93  Figure 6.10B, Page 98  Figure 6.12, Page 100 16. What happens to the electrons once they get to the end of an electron transport  chain? What role does oxygen play? And what compound is formed as a by­ product at this point?   Once the electrons get to the end of the ETC, the electrons move to ATP  Synthase.   If you don’t have oxygen, there is no force to move and create energy  The rest of ATP is formed at this step as well as2H O 17. Compare and contrast aerobic respiration and fermentation.  Aerobic Respiration  Requires oxygen  Fermentation  Does not require oxygen   Figure 6.13A, Page 101  Comparisons  Just like cellular respiration, Fermentation uses glycolysis and gets the  same products o Produces 2 ATP molecules o Reduces NAD+ to NADH 18. How do organisms recycle NADH (to regenerate NAD+) through cellular  (aerobic) respiration?  What about through fermentation?  Cellular Respiration  Recycled through the ETC   Fermentation  Recycled by reducing the pyruvates Chapter 7 1. What are the raw materials that plants need to for photosynthesis, and how are  they obtained?  Relate it to leaf anatomy.  (What structures are used to obtain  each type of raw material?)  Stoma: (stomata) tiny pores in the leaf of a plant used for gas exchange  Thick fluid   Need CO  2enters stoma) to release O2 leaves stoma)  Veins: deliver water and nutrients  Chloroplasts: capture light through the pigments   Figure 7.2­1, Page 109  Double membrane organelle  Stacks of thylakoids to make a granum  In the thylakoid space is where the hydrogen ions build up  Figure 7.2­2, Page 109 2. Describe the structure of chloroplasts by using the following terms: Stroma,  Thylakoid, Thylakoid space, Thylakoid membrane, Grana, Chlorophyll, inner  and outer membrane.   Stroma  Thick fluid of the chloroplast  Thylakoid  Greenish discs   Thylakoid space  Where hydrogen ions build up to create a gradient  Grana  Stacks of thylakoids  Chlorophyll  Where the colors are absorbed  Inner and Outer Membrane  Protects the chloroplast 3. What are the basic reactants and products of photosynthesis? Which reactant is  reduced and which is oxidized in photosynthesis? Where does the oxygen of each reactant go in the product molecules?  How do we know this?  Reactants: 6 CO 2+ 6 H O2  Products: C 6 12 +66 O 2  Reactant reduced­ 6 CO 2C H 6 12 6  Reactant Oxidized­ 6 H O26 O 2  The oxygen of each reactant goes   Oxygen comes initially from water  4. What are the two stages (sets of reactions) of photosynthesis and where do they  occur? What are the reactants and the products of each stage, and how are the  two stages linked?    Light Reactions  Occur in the chloroplast (thylakoids)  Water comes insplit apartfree up oxygenreleased by the plantfrees  up electrons reduces NADP+ to NADPH (third electron carrier, goes  elsewhere for the energy to be used)ADP+PATP   Dark Reactions/Calvin Cycle  Occurs in the chloroplast (stroma)  Takes CO o2ganic compounds (sugar/glucose)(biomass) CARBON  FIXATION  When carbon is in CO  form, only autotrophs can use itfixes  2 CO 2rganic compoundsmore can use it (heterotrophs)  These two stages are linked because the dark reactions use NADPH and ATP from light reactions to make sugar from CO  (2iomass) 5. What is nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP ), and what are its  reduced form and its oxidized form?  Reduced­ NADPH  Oxidized­ NADP+ 6. How is wavelength of light (electromagnetic radiation) related to its energy? (If  you have longer wavelengths, do you have more or less energy?)  Closer the waves=more energy  Shorter Wavelength=higher energy  Longer Wavelength=lower energy 7. What are the things that can happen during the interaction between  electromagnetic radiation (energy, wavelengths) and molecules / matter?  How  does this relate to an object’s color?  Which is the only interaction in which  energy is captured to be used in biological systems? What happens to electrons  in pigment molecules when they absorb a photon of light?  Energy that comes from the sunabout 42% actually reaches the earths  surface  Absorbed by the earth’s atmosphere or reflects back into space  Photosynthesis captures less than 2% of the energy from the sun (wasted  sunlight)  Figure 7.6 A, Page 112  Photon  Energizes chlorophyll to bounce to an excited energy state  Can lose heat and light emission  Ex: Black car is hot in the summer/flask: black absorbs a huge range of  wavelengths and they all fall back down because there is no chlorophyll  molecule to catch the electrona large amount of heat is released  In photosynthesis, when an electron gets excited, there is something to  capture the energy   Figure 7.7 A, Page 113 8. What are pigments in biological systems? Where are the main photosynthetic  pigments located in chloroplasts?  Identify the pigments in plants.  What is the  function of having so many types of pigments?    Pigmentsabsorb lightconverts to chemical energy  Chlorophyll A  Reflects green  Absorbs blue­violet light  Cannot absorb green so it reflects green  Chlorophyll B  Reflects yellow­green  Orange and blue  Cannot absorb green so it reflects green  Carotenoids  Absorbs a number of wavelengths that A &  B cannot absorb  Reflect yellow and orange  Role in photo­protection   o Help absorb excess light energy that the chlorophylls cannot absorb  and helps protect the cell from damage from the light  Absorbs green   Too much light can damage bonds  9. Explain in detail how ATP molecules are formed in a chloroplast by  chemiosmosis. (What types of gradients are formed, where, and how?)  In order to make ATP, a hydrogen gradient is needed to make ATP and the  hydrogen needs to move down the gradient to make ATP 10. What is ATP synthase, and what role does it play in chemiosmosis? How does it  work? Should be review from cell respiration.  ATP Synthase makes conformational changes and allows hydrogen ions to get across the membrane.  The role that ATP Synthase plays in chemiosmosis it that it allows the  hydrogens to come back in a controlled manner to convert ADP+P to ATP  because it is a multi­subunit and pumps the hydrogen ions.  Figure 6.12, Page 100 11. What is the connection between the light reactions and the Calvin cycle? (What  is produced in the light reactions and required for the Calvin cycle)?  NADPH and ATP is used from light reactions to make sugar from CO   2 (biomass) in the Calvin Cycle which then produces G3P to keep the cycle  going with RuBP 12. What is the location, and what are the requirements for the Calvin cycle  reactions?   Location  Chloroplast (Stroma)  Requirements  Day or night  Powered by the light reactions  4 steps of cycle  o Carbon fixation o Reduction o Release of G3P o Regeneration of RuBP  Figure 7.5, Page 111 13. What is the fate of the G3P molecules that are produced at the end of the Calvin  cycle reactions?  Can they only form one type of macromolecule?  The 6 G3P molecules that are produced at the end of the Calvin Cycle are  made however, only one of the G3P molecules is released to make glucose or  other molecules while the other 5 are used to regenerate and keep the cycle  going. Chapter 8 1. What are the purposes of cell division? (we discussed four in class)  Reproduction of single celled organisms  Growth occurring through cell division  Repair and replacement of cells if they are damaged (through cell  division)  Sperm and egg production  2. How do parent and daughter cells relate to one another?  Daughter cells are genetically identical to the parent cells  Daughter cells are a clone of the parent cell 3. Differentiate between sexual and asexual reproduction. How do prokaryotic  cells reproduce?  What is the name of the process?  Describe this process.  Asexual  Single parent and that parent produces offspring that is identical  genetically  No involvement of a sperm or egg  Bacteria, yeast, archaea, plants, starfish  Sexual   Involvement of sperm and egg  More than one parent  Each parent contributes genetic information to the offspring  Offspring is similar to parents but cannot be genetically identical  Siblings don’t look exactly like you  Prokaryotic Reproduction  Almost always asexual  Cell division= binary fission  Start with one celldivides into twokeeps dividing into twoon  and on  How long from one cell to two  Some diseases can reproduce in less than 10 minutes  1,000 in 10 minutes  64,000 in an hour  Binary Fission Stages:  Bacterial cell with a chromosome duplication of  chromosome (12) copies move to opposite ends of the cell  Cell stretches out   Pinching in of plasma membrane that will eventually  completely close off to make two daughter cells  Figure 8.2 4. Be able to differentiate between chromatin, chromosomes, and chromatid.    Chromatin  DNA + Proteins that help provide structure to the DNA  Material   Proteins help tightly coil DNA (which genes are available)  Within a cellloosely packed type of DNA (when cell is not  getting ready to divide)  When cells get ready to divide, cells have to divide DNA evenly,  so DNA coils tightly to form chromosomes  Refers to material  Chromosomes  Structure that chromatin can created  Refers to structure  Figure 8.3  Chromatids  Sister chromatids  After chromosomal duplication has occurred  As long as copies are separated, called chromosomes  When attached, referred to as chromatids   Center to make the pair of sister chromatidscentromere  Outside spotskinetochore  5. Explain, in detail, the stages of the cell cycle (include explanations of  interphase and the mitotic phase; make sure to understand what occurs  during the steps of interphase, mitosis, and cytokinesis).  Be able to identify  the phases of mitosis based on diagrams if necessary.  The Cell Cycle  Going from the beginnings of the cellgrowthdaughter cells   Controlling growth and division  Two stages  Interphase  All duplication of contents  90% of time that is included in the cell cycle  When cells are active  Making more of everything during interphase  G1  Growth  Double (except for DNA)  S  Duplication of DNA (DNA synthesis)   Chromosomes are duplicated   End up with sister chromatids   G2  Growth  Double (except for DNA)  Preparing for division  Mitotic Phase  Division  10%  Mitosis  Nucleus divides  Starts to divide completely at the end and  start cytokinesis  Cytokinesis  Rest of cell divides  Figure 8.4  Cytokinesis begins before mitosis is finished  You can have mitosis without cytokinesis (rarely) 6. Why is cell cycle control so important?  What are the cell cycle checkpoints?  the cell cycle is tightly controlled  cell cycle control system  checkpoints  stop or go signals  3 major checkpoints  G1, G2, and M   Figure 8.8 A  The cell cycle can stop or start but the default is to be stopped  Cell is stopped before the signal to go  However, with G  1most important) if the cell never gets the signal  to finish and pass through the 1  checkpoint, so the cell will abort  the cell cycle and go into the 0  phase and will NOT divide (what  you have is what you get) (nerve cells)  Figure 8.8 B 7. What is the overall objective of meiosis in terms of chromosomes?  Within somatic cells, there are 23 pairs of homologous chromosomes (46  chromosomes) and 22 pairs are autosomes (general chromosomes)  Remaining pair is sex chromosomes   Determine gender  Some of the genes don’t have anything to do with gender ?


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

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!"

Anthony Lee UC Santa Barbara

"I bought an awesome study guide, which helped me get an A in my Math 34B class this quarter!"

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."

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.