Notesale: Turn your study into money

Document Preview

Extracts from the notes are below, to see the PDF you'll receive please use the links above

---

8­21 
 
The Scope of Life: 
Biology is the study of life 
­life is recognized by what living things do 
Qualities of living things: 
● They have order 
● They regulate themselves (homeostasis) 
● They grow and develop 
● They use energy 
● They respond to the environment 
● They reproduce 
● Populations evolve 
 
Theme 1: The Scope of Life and Emergent Properties 
● Emergent property ex: Photosynthesis 
Theme 2: Organisms exchange matter and energy within ecosystems 
Theme 3: Cells are an organism’s basic unit 
● Cells: The lowest level or organization that can perform all the activities of life 
○ Procaryotic (no organelles) Eukaryotic (Living) 
Theme 4: The continuity of life is based on the information in DNA 
Theme 5: Diversity is the hallmark of life and the diverse forms fit their functions 
● Three groups­ Domains 
○ Eukarya 
○ Bacteria 
○ Archae 
­Living organisms can be classifies 
● Eukaryote: Organisms with a true nucleus 
THeme 6: Evolution 
● Heritable changes in populations over generations 
● Biology’s core theme 
 
Science 
● Derived from a latin verb meaning “to know” 
● It is both: 
○ A way of knowing 
○ A body of knowledge 
Scientists use two main forms of inquiry: 
1
...
Describes natural structures and processes 
2
...
Observations lead to questions 

b
...

Hypothesis: An idea that can be tested 
ii
...
Tested by observation and experimentation 
d
...
OFTEN A HYPOTHESIS MUST BE MODIFIED 
Scientific Method 
● Observe and generalize 
● Formulate a hypothesis 
● Make a testable prediction 
● Do the experiment 
● Modify hypothesis as necessary 
 
 
 

8­24 
 
Chemistry of Biology 
Elements and atoms 
● Element: SUbstance which cannot be broken down into other substances by chemical 
reactions 
● 92 naturally occurring (103 total) 
● Smallest unit of an element that has all its properties 
Elements in organisms 
Most common: 
● Hydrogen­ H → 9
...
5% 
● Nitrogen­ N → 3
...
 and PO​
4 
● Part of molecule associates with water, part does not 
● Phospholipid bilayers form structure of most biological membranes 
Steroids 

●

Functions 
○ Stabilize membranes and cholesterol 
○ CHemical messengers: Sex hormones 
Proteins 
● Structural 
● Storage 
● Contractile 
● Transport 
● Enzymes 
● Monomer of proteins: Amino acids 
○ All proteins are constructed from a common set of 20 kinds of amino acids 
○ Each amino acid consists of a central carbon atom bonded to 4 covalent partners 
in which three of those attachment groups are common to all amino acids 
● Amino acids are linked to form protein polymers 
○ Condensation/dehydration synthesis 
○ The carboxyl group of amino acid is joined to the amino group of another 
○ The resulting bond is called a peptide bond 
○ When the process is repeated over and over a polypeptide results 
 

9­4 
Every Amino acid is important 
● A change in an amino acid can affect protein configuration and cause a malfunction of 
the protein 
○ Sickle cell anemia is due to a mutation that leads to a different amino acid in 
position 6 of the hemoglobin polypeptide 
Protein Conformation 
● Proteins form 3­D shapes that are important for how the proteins function 
● 4 levels of protein structure 
○ Primary→ Pearls on a string 
○ Secondary→ Pleated sheet/alpha helix 
○ Tertiary→ Shoe string wadded up 
○ Quaternary→ Blobs  
■ Hemoglobin 
Mad Cow Disease 
● A prion disease 
○ Prions: Infectious proteins that can become improperly folded 
● The infectious and normal forms do not differ in amino acid sequences 
● Insead, their shapes are radically different 
● Human form: Creutzfeldt­Jakob disease 
○ Same symptoms 
Enzymes 
● Catalytic proteins→ Speeds up biological reactions but not altered or consumed 

●
●
●

Enzymes are substrate specific 
Enzymes are affected by temperature and pH 
Many enzymes require non­protein helpers called cofactors 
○ Inorganic→ Zinc, iron, copper 
○ Organic (also called coenzymes)→ Vitamins 

 

9­9 
Nucleic Acids 
● Nucleic Acids 
○ Are macromolecules  
○ Include DNA and RNA 
○ Are the genetic material that organisms inherit from their parents 
● DNA resides in cells in long fibers called chromosomes 
● A gene is a specific stretch of DNA that programs the amino acid sequence of a 
polypeptide 
● Bases of DNA 
○ Adenine→ A 
○ Thymine→ T 
○ Guanine→ G 
○ Cytosine→ C 
● RNA is different from DNA 
○ Usually single stranded while DNA is a double helix 
○ Uses the sugar ribose and the base uracil (U) instead of thymine 
Tour of the Cell 
Microscopes as Windows in the World of Cells 
● Two factors that determines the quality of microscopy: 
○ Magnification: An increase in the specimens apparent size 
○ Resolving power: The ability of an optical instrument to show two objects as 
separate 
Microscopes 
● The accumulation of scientific evidence led to the cell theory 
○ All living things are composed of cells 
○ All cells come from other cells 
● The ​  microscope is used by many scientists 
light​
○ Light passes through the specimen 
○ Lenses enlarge the image 
● The electron microscope uses a beam of electrons  
○ Results in better resolving power than the light microscope 
● Features common to all cells 
○ Plasma membrane: Selective barrier 
■ Separates the living cell from nonliving surroundings 

■

●

●

This selective barrier leads to the description of a membrane as a fluid 
mosaic 
● A high diversity of proteins 
○ Cytoplasm 
○ Chromosome 
○ Ribosomes 
Cell Surfaces 
○ Most cells secrete materials that coat their outside surfaces 
■ External to the plasma membrane 
■ Helps protect and support cells 
○ Many cells also have structures that facilitate interactions with their neighbors 
■ Cell Junctions 
● Adhesion (skin) 
● Gap (heart) 
● Tight (bladder) 
Plant cells have cell walls outside their membranes 
○ Protect the cells 
○ Maintain their shape 
○ Keeps the cells from absorbing too much water 
○ Made mostly of cellulose 

 
●

●

●

Structure and function of the nucleus 
○ The nucleus is bordered by a double membrane called the nuclear envelope 
○ Pores in the envelope allow materials to move between the nucleus and 
cytoplasm 
○ The nucleus contains a nucleolus where ribosomes are made 
Ribosomes 
○ Responsible for protein synthesis 
○ Components are made in the nucleolus 
○ Are suspended in the fluid of the cytoplasm 
■ Or can be attached to the endoplasmic reticulum 
The endomembrane system 
○ Several membranous organelles belong to the ES 
■ Endoplasmic reticulum 
● Modifies an enormous variety of proteins that are first made on 
ribosomes 
● Is composed of smooth and rough 
○ Smooth: Produces lipids 
○ Detoxifies foreign molecules 
■ Golgi apparatus 
● Partners with ER 
● Refines, stores, and distributes the chemical products of cells 
■ Lysosomes 

●

■
■

A sac of digestive enzymes that break down 
○ Proteins 
○ Polysaccharides 
○ Fats 
○ Nucleic Acids 
● Can also: 
○ Destroy harmful bacteria 
○ Break down damaged organelles 
Vacuoles 
Nuclear envelope 

9­11 
Vacuoles 
● Are membranous sacs 
○ Contractile vacuoles of protists 
○ Central vacuoles of plants 
Chloroplasts and Mitochondria 
● Most of the living world runs on the energy provided by photosynthesis 
● Photosynthesis: The conversion of light energy from the sun to chemical energy of sugar 
● Chloroplasts are the organelles that perform photosynthesis 
● Chloroplasts have 3 major compartments 
○ The space b/w 2 membranes 
○ The stroma: Thick fluid w/in the chloroplast 
○ The spathe within grana: The structures that trap light energy and convert it to 
chemical energy 
● Mitochondria 
○ The sites of cellular respiration which produce ATP from the energy of food 
molecules 
○ Are found in almost all Eukaryotic cells 
○ An envelope of 2 membranes encloses the mitochondrion 
■ An outer smooth membrane 
■ An inner membrane that has numerous infoldings called cristae 
● Mitochondria and chloroplasts contain their own DNA which encodes some of their own 
proteins 
● This DNA is evidence that the mitochondria and chloroplasts evolved from free­living 
prokaryotes in the distant past 
Cytoskeleton 
● A network of fibers extending throughout the cytoplasm 
● Provides mechanical support to the cell 
● Maintains its shape 
● Contains several types of fibers made from different proteins 
○ Microtubules 
■ Are straight and hollow 

■ Guide the movement of organelles and chromosomes 
○ Intermediate filaments and microfilaments are thinner and solid 
○ The cytoskeleton is dynamic 
Cilia and Flagella 
● Motile appendages 
○ Flagella propel the cell in a whip like motion 
○ Cilia move in a coordinated back and forth motion 



---