Study Guides (248,159)
Canada (121,353)
York University (10,192)
Biology (573)
BIOL 1000 (195)

Bio 1000 Midterm 1 Notes

12 Pages
Unlock Document

BIOL 1000
Julie Clark

Bio 1000 Midterm Notes Chapter 1: Light and Life • Light: portion of electromagnetic spectrum detected by our eyes o Particle­wave duality: light has properties of a wave & of photons. Wave  of photons o Photon: stream of energy particles Absorption of Light •  Photon energy ­> e­ in molecule ­> excited e­ moves from ground state to excited  state. Photon can only be absorbed if photon energy = | ground state – excited  state | • Eye ­> mechanism to sense light • Vision: interprets information • Cone: colour • Rod: sensitive ­> dim light • Chlorophyll A & B: absorption of light • Pigments: molecules that are good at absorbing photons. Conjugated system  (delocalized e­. Alternating single & double bonds) o A pigment’s color = photon of light it does not absorb (reflect to eyes) Light as a Source of Information • Photoreceptor: light­sensing system o Most common in nature ­> rhodopsin o Each rhodopsin molecule = protein opsin bonded to pigment retinal o Photoreceptors are cells (have basic organelles) o Rods ­> disk ­> light absorbing ­> rhodopsin here • Absorption of photon ­> retinal changes shape ­> triggers changes in opsin ­>  triggers other stuff o Retinal… Cis ­> kink in conformation. In the dark. Tran ­> straight  conformation. In the light • Cells in front of the retina are transparent. This is why light is not disturbed  • Compound eye: built of units (ommatidia) • Camera eye (single lens eye): light enters through cornea ­> lens concentrates  light ­> light is focused on the retina (photoreceptors @ back of eye) ­>info sent  to brain through optic nerve • Trichromats: 3 kinds of opsin proteins •  Dichromats: 2 kinds of opsin proteins • Sequence of an organisms opsin proteins determines the spectral sensitivity of its  cone cells • Short wave sensitive(SWS). Medium wave sensitive (MWS). Long wave  sensitive (LWS). SWS & MWS = dichromatic vision. SWS, MWS and LWS =  trichromatic vision.  • Absorbance spectrum: how well specific pigments absorb different wave lengths  of light.  • Dichromats ­> trichromats because of ramdom genetic mutation. Strived because  of selection  • Region without photoreceptors ­> our blind spot o Having two eyes compensates for this o Optic nerve creates this by going through the retina • Bacteria do not have histones (basic proteins found in chromatin, positively  charged) Light Damage • Photo­oxidative damage: absorption of excess light energy (photons). O2 +  excited e­ ­> reactive O which is damaging  • Ionizing radiation: photons energetic enough to remove an e­ from an atom. Such  radiation is emitted with the decay of radioactive nuclei o Ex: UV light o DNA is susceptible to this. Thymine dimers can be formed (2 bases  covalently bond can change shape of DNA, form kinks. Prevents SNA  replication @ this point). o Melanin (a pigment) absorbs UV light. Prevents damage Using light To Tell Time • Circadian rhythms: governed by biological clock o Sleep­wake cycles, body temperature, metabolic processes, cell division o Free running: can run independently of external conditions • Photoperiod: the day length • The SCN (suprachiasmatic nucleus) receives light inputs through optic nerve to  reset. Release of melatonin from the pineal gland helps this resetting (occurs  when light is sensed). • Jet lag proves that biological clock does not automatically adjust to external  environment Life in the Dark • Night: we lose ability to see colour then ability to distinguish shapes. Rods (do  not distinguish colour) are 100x are sensitive as cones • The blind mole rate is still able to detect light to reset its biological clock •  Bioluminescence o Used to attract mate/prey, camouflage & for communication o Photon absorption reversed. ATP excites an e­ from ground state to excited  state ­> energy is released as photon of ight when e­ returns to ground  state  Photon absorption reversed since energy is released instead of  absorbed. ATP excited e­ in bioluminescence. Photon excites e­ in  light absorption.  Chapter 3: Defining Life and Its Origins  • Darwin’s theory of evolution” need competition to promote selection. Need more  offspring than environment can sustain • Relating cell theory & theory of evolution o All organisms are descended from a common ancestor o All cells come from pre existing cells (common ancestor) • All cells o Contain hereditary information (DNA) & mechanisms to pass it from cell  to cell o Have a plasma membrane o Transcription­translation machinery o E­ transport chain  Protein complex in mitochondrial membrane includes ATP  synthase. Creates ATP o Energy flow (metabolism & biochemistry) occurs within cells • Protobions: system that was precursor to cells • Heterotroph: consumes organisms to produce organic carbon • Autotroph: synthesize organic carbon by using inorganic carbon CO2 • Phototrophs: use light as a source of energy for photosynthesis • Chemotrophs: oxidation of organic/inorganic substances • Chemoautotroph: Oxidation & inorganic carbon. • Photoautotroph: Light and inorganic carbon. • Chemoheterotroph: Oxidation and organic carbon. • Photoheterotroph: Light and organic carbon. • Bacteria have a cell wall: composed of sugars and amino acids • Lysis: cell breaking opened • Polysaccharide: a carbohydrate (e.g., starch, cellulose, or glycogen) whose  molecules consist of a number of sugar molecules bonded together. • Cytoplasm: cytosol & organelles (except nucleus) • Cytosol: cell contents excluding organelles • Lumen: interior of organelle • Endomembrane system o Rough ER o Golgi complex o Nuclear envelope o Lysosomes & vesicles o Plasma membrane o Endomembrane was derived from plasma membrane o Secretory vesicles bud off trans face of golgi o Lysosomes bud off golgi ­> autophagy o Central vacuole  Fusion of smaller vacuoles • Nuclear lamina: inside nucleus. Made up of intermediate filaments. Gives cell  structure • ER: interconnected network of cisternae (membrane that surrounds ER lumen) • Golgi: stack of flattened membranous saces ­> cisternae  • Chromatin: DNA + proteins (histone & non histone proteins) • Euchromatin: loosely packed. Active in RNA transcription • Heterochromatin: densely packed. Inactive (cannot be transcribed) • Chromosome: one complete DNA molecule 3.4 Earliest Forms of Life • Heterotrophs came before autotrophs • Oxygenic photosynthesis: relies on the oxidation of H2O as the source of e­ • Panspermia: hypothesis that simple life from other planets may have seeded early  Earth • LUCA: last universal common ancestor • Endosymbiosis: prokaryotic ancestors of mitochondria & chloroplasts were  engulfed to form a mutually advantageous relationship (symbiosis) o Horizontal gene transfer: genes from mitochondria/chloroplast ­>  nucleus. This + gene deletion is the reason # of genes in mitochondria  & chloroplasts don’t match up with ancestors o Chloroplasts and mitochondria have two membranes since they were  engulfed by a vesicle. Ancestors could not break down vesicle  o Membranes — Mitochondria have their own cell membranes, just  like a prokaryotic cell does.  o DNA — Each mitochondrion has its own circular DNA genome,  like a bacteria's genome, but much smaller.  o Reproduction — Mitochondria multiply by pinching in half —  the same process used by bacteria. Every new mitochondrion must be  produced from a parent mitochondrion in this way; if a cell's mitochondria  are removed, it can't build new ones from scratch. o Genome: all of an organism’s genetic material. Nuclear genome,  mitochondrial genome, etc. o DNA helix packing with histone octamers o H1, H2, H3, H4 histones form an octamer unit o Nucleosome is formed when octamer connects to DNA. DNA wrapped  around octamer. o Nucleosomes stack on top of each other to form chromatin. Other  proteins further coil the chromatin to condense it • Rough ER ­> protein synthesis ­> ribosomes • Smooth ER ­> lipid & steroid synthesis. Detoxification. Important to  phospholipid bilayer since it synthesizes lipids. • Sarcoplasmic reticulum ­> smooth ER in skeletal muscle cells. Ca+ released upon  nerve impulse to cause muscle cell to contract • Vesicles from rough ER fuse with cis face of golgi & are released from trans face • Lysosomes ­> digestion. Animals not plants • Autophagy: eating yourself. Macromolecules (polymers) ­> monomers. Released  to cytosol. The process of self­digestion by a cell through the action of enzymes  originating within the same cell. • Phagocytosis: ingestion of bacteria or other material to break them down. By  phagocytes (white blood cells ­> immune system) • Macrophage: type of white blood cell • Glycolipid: lipid with carbohydrate attached. Provide energy & serve as markers  for cellular recognition Chapter 2: The Cell • Plasma membrane: bilayer of lipids with embedded protein molecules • Gene: segment of DNA codes for individual proteins • Cytoskeleton: protein­based framework helps maintain cell shape • Nuceloid: no boundary membrane ­> prokaryotes • Plasmid: a linear or circular double­stranded DNA that is capable of  replicating independently of DNA. Found in bacteria  • Cell theory: The ideas that all living matter consists of cells, cells are the  structural and functional units of life, and all cells come from preexisting  cells. • Redox reactions: Redox reaction involves oxidation where there is an increase  in oxidation number, and reduction where there is a decrease in oxidation  number. It is involved in many important biological pr
More Less

Related notes for BIOL 1000

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.