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COMPLETE Chemistry and Society II Notes: Part 3 (4.0ed the final exam)

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CHEM 1106
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Chapter 18: Drugs 05/11/2013 Drugs are defined as a chemical substance that affects the function of living things. Used to relieve pain, treat illness, and improve one’s state of health Many drugs start with natural resources and are chemically altered to improve properties of these  substances­ these are said to semisynthetic Aspirin is from converted willow bark Morphine from opium is converted to heroin Lysergic acid from fungus is used to make LSD Paul Ehrlich a german chemist found a dye that is used to stain bacteria to make more visable under a  microscope Discovered that some chemicals were very toxic to disease organisms and could be used to cure infectious  disease Found chemotherapy OTC= over the counter Acetylsalicyclic acid has the desired medicinal properties as salicyclic Works as a analgesic­ pain reliver Works as a antipyretic­ fever reducer Works as a anti­inflammatory N­SAID are nonsteroidal anti­inflammatory drugs Seperates them from more powerful drugs with steroids like predisone or cortisone They have an anticoagulant nature and prevent clotting of blood Shouldn’t be used in babies, people who are pregnant, or people who are going to have surgery Can be used to help fight heart attacks and strokes Fever reduction Fevers are unduced by pyrogens and are mediated by prostaglandins fevers can be reduced by inhibiting  prostaglandins How they work­ they inhibit enzymes called COX­1 and COX­2 Acetaminophen does not fight inflammation and is not an anticoagulant. Inhibits COX­3 Antihistamines­ relieve symptoms of allergies Allergens bind to cells and trigger the release of histamine, which causes redness itchiness and swelling.  Antihistamines inhibit the release of histamine Antitussives­ cough suppressents. Should coughs be suppressed?­ they are functional, the respiratory tract uses coughs to rid itself of  congestion Expectorants­ help free up mucus from the bronchial passages Decongestants can be safe and effective but repeated use leads to rebound effects and can make  congestion worse First antibacterial drugs were sulfa drugs­ discovered by Gerhard Domagk Bacteria needs PABA to make folic acid, which is used to help bacteria grow. Sulfanilamide works by  tricking the bacteria into thinking it is a PABA. Bacteria begin to use sulfanilamide instead of PABA and thus  cannot act normally and ceases to grow Antibiotics­ soluble substance that inhibits growth of other microorganisms­ penicillin Alexander Fleming discovered penicillin when he realized it triggered the growth of a mold which overtook  the bacteria he was studying Penicilin works by inhibiting enzymes that bacteria uses to make their cell walls. It prevents the cross  linkages between the protein comprises bacterial cell walls Cephalosporins­ used to replace penicillin in an effort to prevent resistant strains Tetracyclines­ include a broad spectrum on antibodies and can be used to fight a wide variety of shit Flouroquinolones­ inhibit bacterial DNA replication through interference with the action of an enzyme call  DNA gyrase Chapter 20 05/11/2013 Chemistry on the farm All food originates in plants Photosynthesis in green plants stores energy from the sun­ this provides fuel for all living things The three primary plant nutrients are nitrogen, phosphorous, and potassium Atmospheric nitrogen is fixed naturally by soil bacteria Artificial fixation of nitrogen produces ammonia and nitrates that can be added to soil Phosphorous can be made available by phosphate rock Potassium, as potassium chloride, is usually mined The secondary plant nutrients include calcium, magnesium, and sulfur Pesticides are used to kill organisms that we consider pests, including insects, rodents, diseases, and  weeds. Most insecticides kill all insects, but only a few are harmful DDT is an insecticide but it isn’t good in food. It is fat soluble and found in high concentrations and  destroyed calcium metabolic function in birds Some pests can be dealt with naturally by using insects and pest­specific bacterias Pheromones are chemicals secreted by an insect to send alarm. This can be used to prevent other insects  from ruining crops Juvenile hormones can be used to keep insects in a juvenile stages limiting the ability to reproduce Pheromones and juvenile hormones can be successful but they are expensive Herbicides kill plant pests and defoliants cause leaves to fall off plants Agent orange is a combined herbicide and defoliant used in Vietnam to remove ground cover Caused birth defects. Atrazine and glyphosate are most widely used herbicides in the US Preemergent herbicides kill weed plants before crop seedlings emerge Sustainable agriculture is the ability to produce food indefinitely without irreparable damage to the  ecosystem Organic farming avoids the use of synthetic fertilizers and pesticides Thomas Malthus championed the relationship between food production and population While food production grows at an arithmetic rate, population grows at a geometric rate The rule of 72 defines the doubling time of population Divide 72 by the percent of annual growth chapter 16 05/11/2013 The Living cell chapter 16 05/11/2013 Biochemistry is the chemistry of living things and life processes Cells are the structural units of all living things Plants have cell walls made of cellulose Animals do not have cell walls Protein synthesis takes place in the ribosomes Mitochondria are the cell batteries Plant cells use chloroplast and the suns energy to convert into chemical energy Metabolism is the combined metabolic reactions coordinated to keep cells alive Catabolism­ the degrading of molecules to provide energy Anabolism­ the process of building up or synthesizing molecules of a living cell Carbohydrates­ storehouse of energy (sugars) Polyhydroxyl aldehydes/ketones that can be hydrolyzed (split up by water) Some simple sugars Simplest form is monosacharides Cannot be further hydrolyzed  Disaccharides are carbohydrates consisting of molecules that can be hydrolyzed to two monosacharides Polysaccharides­ composed of large molecules that yield many monosaccharides on hydrolysis Alpha linkages point down Beta linkages point up Fats and Other Lipids chapter 16 05/11/2013 Fats are the predominant forms of a class of compounds called lipids Lipids are not classified by a functional group rather they are classified by their solubility properties A lipid is insoluble in water but soluble in organic solvents of low polarity Fatty acids are long­chain carboxylic acids Fat is an ester of fatty acids and the trihydroxyl alcohol glycerol Named by the number of fatty acid chains Iodine number tells you the degree of unsaturation­ it is the number of grams I2 that is consumed by 100 g  of fat or oil High iodine number means high degree of unsaturation The more double bonds means more Iodine needed for addition reaction Proteins Made up of amino acids Has two functional groups: an amino group (NH2) and a carboxyl group (COOH) Zwitterion is a compound in which the negative charge and the positive charge are on different parts of the  same molecule Proteins are polyamides Two amino acids are joined together by a peptide bond When two amino acids bond there are still two active groups on either end. An amino group and a carboxyl  group When only two are joined together the product is a dipeptide (3= tripeptide) A molecule with 10 amino acid units is called a polypeptide When its molecular weight is greater then 10,000, it is called a protein The sequence of the amino acids is essential to differentiate. The sequence is  written starting at the end with a  free amino group (NH2) (N­terminal) and  continue to the end with a free carboxyl group (COOH) (c­terminal) The Structure of protein has 4 organizational levels chapter 16 05/11/2013 Primary structure­ amino acids linked by peptide bond Secondary structure­ polypeptide chains can fold into regular structures such as the alpha helix and beta  sheet Beta pleated sheets­ proteins exist in extended zigzag arrangement­ the molecule are stacked in extended  rows Alpha helix­ the proteins wrap arounded eachother Tertiary Structure­ proteins yield spatial relationships of amino acid units. Globular proteins have this  structure Quarternary structure­ with multiple polypeptide chains, the chains can assemble into multiunit structures­  exist only when there are more then one polypeptide chains, there is an aggregate of subunits 4 ways to link proteins Hydrogen bonding Salt bridges Disulfide linkages­ strongest, a covalent bond Dispersion forces­ the weakest Enzymes­ biological catalyst; type of protein; enable reactions to occur at much lower temps They do this by changing the reaction path. The reacting substance, the substrate, attaches to an area on  the enzyme called the active site, to form an enzyme­substrate complex Some enzymes require a cofactor which is necessary for proper function.  An organic one is called a coenzyme. By definition these are not proteins, the protein part is called the  apoenzyme Enzymes are used in diabietes to monitor glucose levels You can check if you have diseases depending on the presence of certain enzymes associated with each  disease Enzymes are sued to break down fats and oils for cleaning purposes Nucleic Acids­ serve as the information and control centers of the cell. Made of long chains of repeating  units called nucleotides Nucleotides consist of a pentose sugar, a phosphate unit, and a heterocyclic amine The sugar is either ri
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