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

---

 
1
...
U1 

According to the cell 
theory, living 
organisms are 
composed of cells
...
all organisms are composed of one or more cells (or cell products) 
2
...
all cells come from preexisting cells (cells multiply through divisions, 
all life is evolved from simpler ancestors) 
4
...
Cells contain genetic material storing instructions needed for cell 
activities 
6
...
1
...
 

Striated muscle: ​
­ challenges the idea that a cell has 1 nucleus 
                          ­ have 1+ nuclei (multinucleated) 
                          ­ called fibres ( 300mm long, e
...
 ribosome just 30nm) 
Aseptate fungal hyphae: ­ ​
challenges the idea that a cell is a single unit 
                                    ​­continuous cytoplasm, very large, many nuclei 
   ​
                                     ­ (have a cell wall composed of chitin) 
                           ­ tubular systems of hyphae from network called mycelium 
Giant algae (Acetabularia):​
 ­ challenges that cells have to be small and 
                                             simple structured 
                                          ­ 5­100 mm 
                                          ­complex,  consists of 3 anatomical parts:   
                                            bottom rhizoid, long stalk, top umbrella of  
                                            branches that may fuse into a cap 

1
...
S1 

Use of a light 
microscope to 
investigate the 
structure of cells and 
tissues, with drawing 
of cells
...
 (Practical 
1) [ Scale bars are 
useful as a way of 
indicating actual sizes 
in drawings and 
micrographs
...
01m, 1m= 100cm 
1m= 0
...
000001m, 1mm= 1000 μ  
1nm= 0
...
1
...
 [Students 
are expected to be 

M​
etabolism­ the web of all the enzyme­catalysed reactions in a cell or 
organism, e
...
 respiration (metabolic reactions occur on membranes, rate of 
metabolism is a function of cell’s mass/volume) 
R​
eproduction­ living things produce offspring, either sexually or asexually 
(done to restore a viable SA:Vol ratio) 

able to name and 
briefly explain these 
functions of life: 
nutrition, metabolism, 
growth, response, 
excretion, homeostasis 
and reproduction
...
1
...
g
...
g
...
 [ 
Chlorella or 
Scenedesmus are 
suitable photosynthetic 
unicells, but Euglena 
should be avoided as it 
can feed 
heterotrophically
...
1
...
 

Rate of reaction in cell is proportional to value
...
g
...
g
...
  
1
...
U4 

Multicellular organisms 
have properties that 
emerge from the 
interaction of their 
cellular components
...
1
...
 

The evolution of multicellular organisms allowed cell specialization and cell 
replacement
...
1
...
 

All (diploid) cells of an individual organisms share an identical genome ­ each 
cell contains the entire set of genetic instructions for that organism
...
1
...
 

Stem cells​
 are unspecialised cells that can: 
•Can continuously divide and replicate 
•Have the capacity to differentiate into specialised cell types 
­

Still present in adults e
...
 in bone marrow, allowing repair 

Totipotent­ ​
Can differentiate into any type of cell
...
 
Multipotent­ ​
Can differentiate into a few closely­related types of cell
...
g
...
   
Therapeutic­ provide therapies for diseases or other health problems  

Induced pluripotent (IPS)­ ​
differentiated cells can be reprogrammed to return 
to stem­like cells 
1
...
A3 

Use of stem cells to 
treat Stargardt’s 
disease and one other 
named condition
...
1
...
 

 
 

Comparison of stem cell sources 

 

Embryo 

Cord blood 

Adult 

Ease of 
extraction 

Can be obtained 
from excess 
embryos 
generated by 
IVF programs
...
 
Though limited 
quantities 
available 

Difficult to obtain 
as there are 
very few and are 
buried deep in 
tissues 

Ethics of the 
extraction 

Can only be 
obtained by 
destruction of an 
embryo 

Umbilical cord is 
removed at birth 
and discarded 
whether or not 
stem cells are 
harvested 

Adult patient 
can give 
permission for 
cells to be 
extracted 

Growth potential 

Almost unlimited 

Tumor risk 

Higher risk of 
development 

Lower risk of development 

Differentiation 

Can differentiate 
into any cell 
type 

Limited capacity 
to differentiate 
(without 
inducement only 
naturally divide 
into blood cells) 

Reduced potential (compared to 
embryonic cells) 

Limited capacity 
to differentiate 
(dependent on 
the source 
tissue) 

Genetic damage 

Compatibility 

Less chance of genetic damage 
than adult cells 

Stem cells are 
not genetically 
identical to the 
patient 

Due to 
accumulation of 
mutations 
through the life 
of the adult 
genetic damage 
can occur 

Fully compatible with the patient as 
the stem cells are genetically 
identical 

 
Through stem cells development might pave the way for future discoveries and 
beneficial technologies, may cure serious diseases and disabilities, less likely 
to be rejected, stem cells could be taken from embryos that would have died 
anyway, taken from embryo when no development no pain   
Embryonic stem cells can develop into cancer, that thing about college 
students, “playing God” argument, cloning humans danger 
1
...
U1

Prokaryotes have a 
simple cell structure 
without 
compartmentalization
...
g
...
2
...

 

●
●

●
●
1
...
U3

Electron microscopes 
have a much higher 
resolution than light 
microscopes
...
g
...
g
...
5 (contains digestive enzymes), cytosol­ pH 7
...
1 

100 

100,000 

Light microscope (limited by 
resolution of visible light), usually 
limited by x1000 

0
...
2 

200 

Electron microscope (electrons 
have a shorter wavelength)  

0
...
001 

Ultrastructure­ ​
all structures of a biological specimen that are at least 0
...
2
...

 

Check p 21 of Oxford book for organelle functions 
Exocrine gland cells function​
­ secrete substances, which they release 
through their plasma membrane, have organelles needed to synthesize 
proteins  

Palisade mesophyll cells­ ​ain function is photosynthesis, producing organic 
m
compounds from carbon dioxide, producing other simple inorganic 
compounds, using light energy, cell has cylindrical shape,   
1
...
A2

Prokaryotes divide by 
binary fission
...
2
...
[Drawings 
of prokaryotic cells 
should show the cell 
wall, pili and flagella, 
and plasma membrane 
enclosing cytoplasm 
that contains 70S 
ribosomes and a 
nucleoid with naked 
DNA
...
2
...
[Drawings 
of eukaryotic cells 
should show a plasma 
membrane enclosing 
cytoplasm that 
contains 80S 
ribosomes and a 
nucleus, mitochondria 
and other 
membrane­bound 
organelles are present 
in the cytoplasm
...
] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1
...
S3

1
...
U1

Interpretation of 
electron micrographs 
to identify organelles 
and deduce the 
function of specialized 
cells
...
 
[Amphipathic 
phospholipids have 
hydrophilic and 
hydrophobic 
properties
...
3
...
 

Integral proteins: 
permanently embedded
...
 They 
are important for cell 
recognition by immune system 
and are hormone receptors 
 
Function of membrane 
proteins:  
T​
ransport through protein 
channels (facilitated) and 
protein pumps (active)  
R​
eceptors for peptide­based 
hormones like insulin, 
glucagon (hormone binding 
sites) 
A​
nchorage for attaching to 
cytoskeleton and extracellular 
matrix (extracellular molecules 
secreted by cells that provides 
structural and biochemical 
support to the surrounding 
cells
...
g
...
g
...
3
...
 

Cholesterol (type of lipid)  function in membranes: makes the phospholipids 
pack more tightly and regulates the fluidity and flexibility of the membrane
...
3
...
 

1
...
S1

Drawing of the fluid 
mosaic model
...
 Individual 
phospholipid 
molecules should be 
shown using the 
symbol of a circle with 
two parallel lines 
attached
...
  
Fluidity is needed so that: 
● Cell can move 
● The required substances can move across the membrane 
Cholesterol’s role in membrane fluidity: 
1
...
Cholesterol disrupts regular packing of hydrocarbon tails, which can 
crystallize and behave like solids 
3
...
Due to its shape cholesterol helps membranes curve into concave 
shape  
 
 

glycoproteins
...
3
...
 

Membranes appeared as 2 dark (proteins are dark in electron micrographs) 
parallel lines with a lighter coloured (phospholipids) region in between
...
3
...
 

Falsifying D­D model: 
By freeze fracturing (rapid freezing of cell then fracturing it, fracture occurs 
along lines of weakaness including centre of membranes)  that revealed an 
irregular rough surface in phospholipid bilayer, globular structures 
(trans­membrane proteins)  
 
Our current model­ Singer­Nicolson fluid mosaic model (what is shown 
above from 1972) 
Biochemical techniques showed that: membrane proteins are varied in size 
and globular in shape, the membrane proteins have hydrophobic regions, 
proteins are unable to form continuous layers in the periphery of the 
membrane  
Fluorescent antibody tagging technique: red/green markers attached to 
antibodies that bind to membrane proteins, some cell proteins were tagged 
with red maker and others with green marker, the cells were fused together, 
within 40 min­s the red and green markers were mixed throughout the 
membrane of the fused cell → membrane proteins are free to move they are 
not fixed in the peripheral layer  

1
...
U1

Particles move across 
membranes by simple 
diffusion, facilitated 
diffusion, osmosis and 
active transport
...
 Usually through partially 
permeable membranes 
Rate of diffusion is affected by: 
1
...
Surface area (higher SA:Vol ratio better, e
...
 folded membranes) 
3
...
 They recognise a particular molecule and 
help it to move across membrane, usually through protein channels 
 
Osmosis​  process by which molecules of a solvent tend to pass 
­ ​
a
through a semipermeable membrane from a less concentrated solution 
into a more concentrated one (where water molecules have formed 
intermolecular bonds with molecules restricting their movement)
...
 ​
Integral protein pumps (globular proteins) ​
use 
energy from hydrolysis of ATP to move ions or large molecules across the cell 
membrane
...
 Respiration: ADP+P → ATP used 
again later
...
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conc
...
4
...
 

Osmosis is important in plants cells, coz with little water the cell membrane 
separates from the cell wall (plasmolyzed hypertonic cell), normal osmosis 
(isotonic, flaccid cell), too little water coming out (hypotonic, turgid) 
Same hypertonic (due to high osmolarity), isotonic, hypotonic (due to low 
osmolarity) in red blood cells 
 
Isotonic (attained through osmosis) saline solution is useful in: 
● Fluids introduction to a patient’s blood system via an intravenous drip, 
e
...
 for rehydration 
● Used to rinse wounds, skin abrasions 
● Keep areas of damaged skin moist before applying skin grafts 
● Eye drops/wash 
● Frozen and used pack donor organs for transportation 

1
...
A1

Structure and function 
of sodium–potassium 
pumps for active 
transport and 

sodium­potassium pump as an example of active transport in axons ​
(carry 
nerve impulses):  
1
...

 

2
...

4
...

6
...
 At 1 stage of a nerve impulse 
there are relatively more positive charges inside→ voltage change → K 
channels open→  K ions break bond with water and diffuse out of axon into 
protein with which (amino acids) they form temporary intermolecular bond  at 
narrowest part of the channel (pore)→ K can again become associated with 
H20 molecules,( but H20 was too small to fit into the pore, so they broke off 
before)→  voltage conditions changes channel closes again 
1
...
U3

Vesicles move 
materials within cells
...
 
They either carry the contents of the vesicle or they move coz of proteins in 
their membranes 
E
...
 in secretory cells they carry proteins produced by ribosomes in rER to 
Golgi apparatus, which then modifies them and through vesicles take the 
by­products to membrane  
They also carry proteins and phospholipids made for the membrane to the 
membrane, they fuse with membrane
...
4
...
 

Endocytosis­ the taking in of external substances by an inward pouching 
of the plasma membrane, forming a vesicle
...
  E
...
 in placenta proteins from mother’s blood, including antibodies, are 
absorbed into the fetus using endocytosis
...
Phagocytosis­ ​
endocytosis of solid particle forming a phagosome 
(food vacuole) 
2
...
Receptor­mediated endocytosis­ ​
receptors identify bring a coated 
vesicle (with coat proteins) to the area 
 
Exocytosis­ the release (secretion when a useful substance is released 
not a waste product) of substances form a cell when a vesicle joins with 
the cell plasma membrane
...
g
...
 ​here are 2 types: 
 ​
T
1
...
Regulated secretion­ ​
occurs in response to a trigger, e
...
 the 
release of neurotransmitters   

1
...
S1

Estimation of 
osmolarity in tissues 
by bathing samples in 
hypotonic and 
hypertonic solutions
...
] 

Estimation of osmolarity­ ​
simple lab with many possible variations 
Osmosis is due to solutes that form bonds with water
...
g
...
 Cells contain many osmotically 
active solutes 
Osmolarity of solution­ total concentration of osmotically active solutes 
(mOSm)­ unit
...
5
...
 

Pasteur’s experiment­ ​
to test whether sterile nutrient broth could 
spontaneously generate microbial life, two experiments, broth added to both 
flasks, flasks heated then one exposed to air the other not, the one exposed to 
air turned cloudy the other not→ spontaneous generation as for growth of 
microbes to occur a source of contamination was needed→ spontaneous 
generation of cells and organisms does not now occur on Earth 

1
...
U1

Cells can only be 
formed by division of 
pre­existing cells
...
]
 

There is an unbroken chain of life from the first cells on Earth to all cells in 
organisms alive today 
→ Cells can only be formed by division of pre­existing cells 
Evidence: cells are too complex to be made from smth else but division, all 
known example are of cell division, genetic code is universal each of the 64 
codons (combination of the 3 DNA bases) producing same amino acid in 
translation regardless of organism 
 
 
 
 

1
...
U2

The first cells must 
have arisen from 
non­living material
...
g
...
 It 
contained H2, N2, H20, NH4, CH4, H sulfide (“primeval soup”) 
 
1) Production of carbon compounds like amino acids and sugars:  
Miller and Urey recreated conditions (low oxygen, high radiation levels, high 
temperatures, electrical storms) of prebiotic Earth in a closed system: water 
boiled → vapour → vapour +methane +ammonia +H2 → electrical discharge 
on the gas mixture to stimulate lightning → cool → simple amino acids, 
complex oily hydrocarbons → under conditions of prebiotic Earth organic 
molecules could be formed 
        2)    ​
Assembly of carbon compounds into polymers: 
The conditions in Miller’s and Urey’s experiment hydrolysed the carbon 
compounds formed preventing polymers forming
...
 In 
the earlier stages there might have been just RNA, which can self­replicate, 
catalyse itself  
1
...
U3

The origin of 
eukaryotic cells can be 
explained by the 
endosymbiotic theory
...
 The origin 
of eukaryote cilia and 
flagella does not need 
to be included
...
 
Organelles originated from symbioses between separate single­celled 
organisms 
 
Endosymbiont ­ a cell which lives inside another cell with mutual benefit 
 
development of nucleus​
 ­prokaryote develops and grows→ cell membrane 
folds to maintain a good SA:Vol ratio→ pinches off forming internal membrane 
→ nucleus 
 
development of mitochondria​
 ­ aerobic proteobacterium enters a larger 
anaerobic prokaryote (possibly as prey or a parasite) ­­> survives digestion, 
becomes valuable endosymbiont→ provides prokaryote with ATP→ prokaryote 
becomes strong among competitors → when prokaryote divides, daughter cell 
contains proteobacterium → mitochondria 
 
Development of chloroplast similar to development of mitochondria
...
6
...
​
 [The 
● TISSUE REPAIR: New cells are required to replace dead, damaged 
sequence of events in 
cells 
the four phases of 
mitosis should be 
● ASEXUAL REPRODUCTION 
known
...
 From 
anaphase onwards, 
phase temporary or permamnet  
when sister chromatids 
 
have separated to 
 
form individual 
 
structures, they should 
 
be referred to as 
chromosomes
...
 
 
Chromosomes: 
● Both chromosome copies are required for the cell to function  
● Humans have 23 pairs of chromosomes, (n=23), (2n=46), frog 
(n=13), corn (n=10), dogs (n=39) 
● Gametes are ​
haploid (​
cells with a half a set of unpaired 
chromosomes, as they will pair up with the other half in fertilisation) 
● Somatic cell ​
has two sets of chromosomes, one from the mother, the 
other from the father  
 
Centromeres ​
hold sister chromatids together during prophase and metaphase 
Sister chromatids­ ​
duplicated chromosomes attached by a centromere
...
 The pair is held together by ​
centrosome 
(​
protein mass that links 2 centrioles)  
Spindle microtubules (spindle fibres) 
Chromatid­ ​
each of the two thread­like strands into which a chromosome 
divides longitudinally during cell division
...
 
 

 
Prophase: 
● Centrosomes move to opposite poles of the cell and spindle fibres 
begin to form between them 
● DNA supercoils, as chromatin condenses and becomes sister 
chromatids, which are visible under a light microscope 
● The nuclear membrane is broken down and disappears   
Metaphase­ 
● Spindle fibres from the 2 centrosomes attach to the centromere to 
each pair of sister chromatids 
● Contraction of the microtubule spindle fibres cause the sister 
chromatids to line up along the centre of the cell (equator) 
Anaphase­ 
● Continued contraction of the microtubule spindle fibres cause the 
separation of the sister chromatids 
● The chromatids are now referred to as chromosomes 
● Chromosomes move to the opposite poles of the cell 

Telophase­  
● Chromosomes arrive at the poles
...
6
...
6
...
 

Chromosomes 
condense by 
supercoiling during 
mitosis
...
 Chromosomes need 
to be stored compactly to fit within the 
nuclei of cells
...
 
 
Strain is placed on a DNA helix by 
overwinding or underwinding of the 
helix 
This causes the DNA molecule to coil 
back on itself becoming shorter and 
wider 
n
...
 in eukaryotes proteins called 
histones  and enzymes aid the 
process 
 
This happens during the first stage of 
mitosis 

1
...
U4 

Interphase is a very 
active phase of the cell 
cycle with many 
processes occurring in 
the nucleus and 
cytoplasm
...
 The phase, where the 
cell carries out its normal function, i
...
 ​​
Metabolic ​ actions, ​ otein 
R​
e
P​
r
synthesis (only happens at interphase), increasing number of 
O​
rganelles, ​ A replication (only happens at interphase), centriole 
D​
N
replication  
G1 (Gap 1)­ ​
increased volume of the cytoplasm, organelles produced, proteins 
synthesized  
S (Synthesis)­ ​
DNA replication  
G2 (Gap 2)­ ​
increased volume of the cytoplasm, organelles produced, proteins 
synthesized  

1
...
U5 

Cyclins are involved in 
the control of the cell 
cycle
...
  
1
...
Cyclins bind to enzymes called cyclin­dependent kinases 
3
...
The attachment of phosphate triggers the other proteins to become 
active and carry out tasks (specific to one of the phases of the cell 
cycle)
...
6
...
 

Tumours​
­ abnormal group of cells that develop at any stage of life in any part 
of the body
...
  
Mutation​
­ a change in an organism’s genetic code, a mutation/change in the 
base sequence of a certain genes can result in cancer
...
 Not all mutations result in 
cancers, but anything that causes a mutation has the potential to cause a 
cancer
...
Mutation in 
oncogene → malfunction in control of cell cycle → uncontrolled cell division → 
tumour formation 
 
Several mutations must occur in the same cell for it to become a tumour 
causing cell
...
6
...
 

1
...
S1 

Smoking → lung, mouth, throat cancer  
These cancers are also more common among smokers ­​ ead and neck, 
 ​
H
Bladder, Kidneys, Breast, Pancreas, Colon 
 
Correlation ≠ causation, however laboratory investigations have found: 
•more then 20 chemicals found in tobacco have caused cancers in laboratory 
animals and/or humans 
•More than 40 other chemicals found in tobacco have been identified as 
carcinogens 

Identification of phases 
of mitosis in cells 
viewed with a 
microscope or in a 
micrograph
...
] 

 
1
...
S2 

 
 

Determination of a 
mitotic index from a 
micrograph
...
 
Mitotic index =number of cells in mitosis/ total number of cells 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 



---