Molecules of Life Summary

6 Pages
124 Views
Unlock Document

Department
Biology
Course
BIOL 1115
Professor
Melissa Mc Elligott
Semester
Fall

Description
 Molecules of Life: • Element: A substance that cannot be broken down to other substances by  chemical reactions. • Atom: The smallest unit of matter that still retains the properties of an  element. • Atoms of some elements react with other atoms to form a molecule in order to  fulfill requirements to maintain chemical stability. Molecule: Composed of  two or more atoms of the same element. • Compound: A molecule composed of two or more different elements (in a  fixed ratio); a compound has characteristics different from those of its  individual elements. • Ionic Bonds: Atoms take electrons away from their bonding partners,  fulfilling the need for the optimum number of electrons in their outer shells. o Ionic Compounds (or salts): Formed by ionic bonds • Ion: A charged atom (or charged molecule) o Cation: positively charged o Anion: negatively charged • Covalent Bond: The sharing of one or more pair(s) of valence shell (outer  shell) electrons by two atoms to achieve the number required for stability. o Single Bond: The sharing of one or more pair of valence electrons o Double Bond: The sharing of two pairs of valence electrons • Structural Formula: Used to represent bonding between atoms (i.e. H–H) o Molecular Formula: Abbreviation of structural formula (i.e. H2,  C4H8, etc.) • Nonpolar Covalent Bond: Formed when atoms share an electron equally. • Electronegativity: A measure of an atom’s attraction for the electrons in a  covalent bond. • Hydrogen Bonds: o Polar covalent bonds o The electrons end up being a part of the larger atom rather than being  shared. The larger atom ends up having a negative charge and the  smaller one ends up being positive: the atoms have partial electrical  charges.  A polar covalent bond forms because the atoms end up being  attracted to each other due to their opposite partial electrical  charges. • H­Bonds (polar covalent bonds):  o Water is a polar molecule: The oxygen end is more electronegative, the  hydrogen ends are more electropositive. The water molecules can thus  bond to each other as well o The polarity and thus ability to form H­bonds give water molecules  certain properties that are most important for life. • Water and Its Important Properties: o Water Molecules Show Cohesion and Adhesion   Cohesion: Water molecules can bond to each other  Adhesion: Water molecules can bond to other polar molecules  (i.e. cellulose in plant cell walls)  Main force of upward movement: transpirational pull: • Generally, the outside air has less water vapor than the  inside of leaf cells. Therefore, water in the spaces of  mesophyll diffuses out of the stomata: transpiration.  Significance: Water molecules cling to each other and the cell  walls to ‘climb’ through xylem and to top of tree (important in  sustaining life) • Evaporative tension at top pulls the chain of water  molecules up. IMPORTANT FOR PLANT o Water Can Form Three Physical States  Ice: All possible H­Bonds (4/water molecule) are formed  Water: A moderate number of H­bonds are formed  Steam: Nearly no H­bonds are formed • Heat energy needs to be applied to water or ice to  break the H­bonds • Heat energy needs to be removed from steam so H­ bonds can reform  Significance: homeostasis of body temperature, maintaining  life, rain cycles o Water Expands When It Forms Ice  Ice is lighter than water. The molecules are spaced far apart: fewer  molecules per unit area.  Significance: Liquid water underneath the frozen surfaces can  sustain life. If ice sank, all bodies of water would eventually freeze  solid, making life on Earth impossible. o Water Has High Solubility: It is The Solvent of Life  Water is a versatile solvent or a universal solvent  Sugars, salts dissolve in it and form uniform solutions.  Large proteins disperse in it and form suspensions.  Hydrophilic Substance: A substance that has affinity for water. • can dissolve in water, not completely dissolve but ‘get wet’:  form H­bonds with water, or its molecules separate from  each other and form a uniform suspension in water  Hydrophobic Substance: water­repelling  Significance: Water being a potent solvent is the basis of  biological solutions: cytoplasm of all cells, blood, plant sap, food  digestion and absorption, fluids in the body  Salts and simple sugars dissolve in water easily • When salt is dissolved in water, each ion is surrounded by a  sphere of water molecules: called a shell of hydration  Large polar molecules such as proteins can dissolve in water if  they have ionic and polar regions • Important: Unlike salt, the proteins do not completely fall  apart into amino acids or ions. A whole protein molecule is  surrounded by water so it cannot attach to another protein:  forms a uniform suspension in water. The proteins retain  their biological activity in solution; an example of ‘getting  wet’  Biological Macromolecules o The Miller­Urey Experiment  Found evidence of synthesis of organic molecules from inorganic  molecules. o Dehydration Vs Hydrolysis: o Dehydration or Condensation:   Removal of H2O molecules from reacting molecules: joins  the units together, forms longer chains: CAUSES  POLYMERISATION. o Hydrolysis:  Addition of H2O molecules to the polymer: breaks the  bonds between monomers: breaks the chains into smaller  units: CAUSES DEPOLYMERISATION. o Catabolic Reactions: release energy o Anabolic Reactions: require energy o 4 Macromolecules  Carbohydrates  Lipids  Proteins  Nucleic Acids o Carbohydrates:  *Carbohydrates have many OH molecules and ringed  structures*  Include sugars and the polymers of sugars.  All sugars form ring structures in water: do not stay as chains in  the cells  Monosaccharides: single units, simple sugars (i.e. glucose) • Classified by: o The number of carbons in the carbon skeleton o The locat
More Less

Related notes for BIOL 1115

Log In


OR

Join OneClass

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

Sign up

Join to view


OR

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.


Submit