?problem 41e


change of concentration with time (section)


(a) the gas-phase decomposition of so2ci2. so2ci2(g)? so2(g) + ci2(g). is first order in so2ci2. at 600 k the halflife for this process is 2.3 x 105 s. what is the rate constant at this temperature? (b) at 320 °c the rate constant is 2.2 x 10-5 s-1. what is the half-life at this temperature?
solved: change of concentration with time (section)(a) the | studysoup
     1  bio 1144  bio ii with dr. williamson    animal bodies and homeostasis  ● cells →tissues →organs → organ system  ○ tissues are a group of similar cells that operate together for a common goal. organs are a group of  tissues that operate together for a common goal. organ systems are groups of organs that operate  together for a common goal.  ● epithelial tissues: epithelium and glands  ○ epithelium  ■ epithelial tissue covers body surfaces and acts as the lining of body cavities. it is  avascular, which means that there is no direct blood supply to the tissue so molecules  enter by diffusion through underlying connective tissues. epithelial cells are tightly packed  together and have little extracellular matrix. there is a thin film of acellular, gel­like  material between the epithelial cells and the underlying connective tissue. this film is  called the basal lamina or the basement membrane. it is secreted by the cells on both  sides.  ■ organization  ● number of cell layers ­ the number of cell layers between the basement  membrane and the surface has a specified name. simple means 1 layer and  stratified means 2 or more layers.  ● cell shape  ○ squamous ­ these cells are very thin and irregularly shaped.  ○ cuboidal ­ these cells are equal in height and width when viewed from  the side and have a spherical nucleus in their centers.  ○ columnar ­ these cells are taller than they are wide and they have an  oval shaped nucleus in the lower third of the cell.  ● epithelial tissue types  ○ simple squamous ­ a single layer of flat, irregularly shaped cells. they  act as sites of exchange, chemical excretion and molecule absorption.  ○ simple cuboidal ­ a single layer of cells that are as wide as they are tall.  they act as sites of molecule absorption, chemical excretion, and are  protective.  ○ simple columnar ­ a single layer of cells that are taller than they are  wide. they act as sites of chemical excretion, molecule absorption, and  are protective.  ○ pseudostratified columnar ­ a single layer of columnar cells but it looks  like multiple layers because some of them are larger than others.  regardless, it is one layer because each cell is in contact with the basal  membrane.  ○ stratified squamous ­ multiple layers of flat, irregularly shaped cells.  this kind of tissue acts as protection. in the case of skin cells in humans  and many mammals, the layers grow upwards and as they do so they  become filled with keratin until they die. this keratin allows them to  resist water loss and protect the underlying cells and tissue from  damage from uv light and pathogens.  ○ stratified cuboidal ­  multiple layers of cells that are as wide as they are  tall. this has limited distribution throughout the body and acts as  transportation.  
     2  ○ stratified columnar ­ multiple layers of cells that are taller than they are  wide. this has limited distribution in the body and functions as  transportation.  ○ transitional epithelial tissue ­ this type of tissue is only found in the  urinary tract, specifically in the bladder. they have folds in their plasma  membranes to accommodate stretching of the bladder as it expands  with urine.  ○ glands  ■ glands are actually pocket­like structures that are derived from epithelial tissue.  ■ parts  ● parenchyma ­ these are the secretory units and ducts.  ● stroma ­ connective tissue surrounding the above as protection and support.  ■ types  ● exocrine ­ exocrine glands have ducts that allow them to transport the products  of the glands.  ● endocrine ­ they lack ducts and are highly vascularized (have blood vessels  surrounding them) and the hormones they secrete are carried through the blood.  ● connective tissues  ○ the primary functions of connective tissue are to: provide structural support to organs and other  tissues as well as bind them together, act as a medium of exchange, act as defense and protection,  and some function for fat storage. the cells that comprise these tissues are dispersed in  extracellular matrix.  ■ extracellular matrix ­ a substance comprised of fibers, cells, and other secretions.  ● ground substance ­ a gel­like material that functions to promote diffusion and  resists compression and stretching. it is composed of glycosaminoglycans  (gags) and proteoglycans.  ○ gags ­ these are polymers of disaccharides that are highly negatively  charged and allow for attraction of water.  ○ proteoglycans ­ these are cores of protein that the gags are directly  attached to. they further the attraction of water.  ● fibers ­ these are strands of protein that are secreted by the cells of the  connective tissue.  ○ collagen ­ these are the most common type. they have great tensile  strength and provide structural support and prevent great stretching.  ○ elastic ­ these allow for elasticity (stretching and then returning to the  original form with little warping) and stabilize the matrix.  ○ reticular ­ these are types of collagen fibers that help provide the  structural framework for the matrix.  ● cells ­ there are multiple types of cells in the matrix that help it exist.  ○ fibroblasts ­ these secrete the materials that make up the matrix.  ○ mast cells ­ these cells initiate inflammatory responses.  ○ macrophages ­ they are phagocytes (cells that consume materials  actively) that remove debris from other cells in the matrix and prevent  infection by consuming pathogens.  ○ leukocytes ­ these prevent infection by consuming pathogens.  ○ plasma cells ­ these secrete antibodies, which prevent infection from  pathogens that have previously entered the body.  ■ types of connective tissue  ● loose ­ also called areolar, the collagen fibers within are randomly arranged.  
     3  ● dense ­ the collagen fibers within the matrix are densely packed and arranged  systematically.  ● adipose ­ this is fat tissue and allows the body to have shape and contour.  ● cartilage ­ this functions as a support tissue.  ● bone ­ this functions as a support tissue as well.  ● blood ­ this allows for transport of materials and protection from pathogens.  ● muscle tissues  ○ muscle tissue are specialized for contraction to allow the body mobility.  ○ types  ■ skeletal ­ the contractive movement of this muscle is voluntary and each cell has multiple  nuclei. it is also striated, which means that there is a regular pattern of proteins in the cells  that allow the muscle to contract. this pattern shows up as a regular pattern of dark and  light. most of these muscles are associated with bones and body movement but some  (like the muscles in the upper part of the throat) help move cartilage.  ■ cardiac ­ the contractive movement of this muscle is involuntary and the cells are striated  and have 1 or 2 nuclei. the cells also branch and connect to multiple others to form  something similar to a net. this net of muscle allows for faster communication between  the cells to sync the contractions, which is vital as regular heartbeats are necessary. most  cardiac muscle is associated with the myocardium of the heart.  ■ smooth ­ the contractive movement of this muscle is involuntary, is striated, and the cells  have only one nucleus. they surround the walls of hollow organs and glands.   ● nervous tissue  ○ nervous tissue is comprised of neurons and neuroglial cells, which allow for the transmission of  information.   ○ neurons  ■ neurons are the only cells in the body capable of conducting nerve impulses, which  control the rest of the body functions.  ● dendrites ­ dendrites are short tendrils that branch out from the cell body. they  conduct the nerve impulse into the cell body.  ● cell body ­ called the soma. it contains most of the cytoplasm as well as the  main organelles. it conducts the signal that the dendrites drew inwards and  sends it down the axon.  ● axon ­ the cell body has a single, long tendril at the end opposite the dendrites.  this tendril is called the axon. it conducts the nerve impulse out of the neuron  and towards the dendrites of other neurons as it branches at its ends.  ○ neuroglial cells ­ these are cells that surround the neurons and work as protection and support as  well as helping the nerve impulse move along the chain. they do not conduct the impulses  though.  ● homeostasis  ○ homeostasis is the process of the body adjusting to changes in external stimuli in order to maintain  a stable internal environment. it just means the body is trying to say the same as it always is.  ■ set point ­ the normal value for the variable under distress.  ■ sensor ­ the sensors for the variable monitor its variations and signal the integrator.  ■ integrator ­ the integrator reads the signals from the sensors and compares them to the  set point to determine whether or not to signal the effector.  ■ effector ­ the effector is a mechanism that acts to establish the set point of the variable  again.  ○ feedback systems ­ homeostasis operates under the fundamental feature of feedback systems,  which are systems of responding to changes in both the internal and external environments.  ■ negative feedback ­ the most common.  
     4  ● they prevent small deviations from the set point from becoming too large.  ● it determines the degree of the variation and responds accordingly to reverse the  change. it also prevents the effector from overcompensating and making the  issue worse but in the other direction.  ● example: thyroxine concentration in the blood. the hypothalamus signals the  anterior pituitary to signal the thyroid to produce thyroxine. the thyroxine  produced then acts as a signal to the hypothalamus and anterior pituitary to  stop sending signals out so that excess thyroxine is not forced into the system  by the thyroid.  ■ positive feedback ­ this are very, very rare in biological systems.  ● they amplify deviation from the set point.  ● example: oxytocin acts as the chemical signal to induce labor in mammals.  oxytocin triggers the contractions that begin labor and those contractions of the  muscle produce more oxytocin, which increases the contractions, which causes  more oxytocin to be produced and so on.  ■ feedforward regulation  ● this response is pre emptive/anticipatory. the body prepares for a deviation from  the set point before it happens. many of these responses result from learning.  ● example: in athletic competitions, athletes’ heart rates and breathing rates  increase before they even start the competition because the body anticipates  what is about to happen and prepares for it by flooding the body with adrenaline.    digestive systems  ● organisms ingest organic macromolecules for two general purposes: the generation of energy in the form of  atp and the “creation” of smaller, more usable molecules using the macromolecules.  ● functions  ○ ingestion  ○ digestion ­ the mechanical and chemical breakdown of food. mechanical breakdown is physically  crushing and dividing the food via teeth, stomach muscle contractions, etc. chemical breakdown is  the chemical alteration of the materials via chemical reactions with enzymes.  ○ absorption ­ digested food is absorbed by the epithelial cells lining the gi tract.  ○ transport ­ food is moved from organ to organ to allow for continued absorption and processing of  the materials.  ○ elimination ­ undigested or unabsorbed food is removed in the feces.  ● feeding mechanisms ­ different ways of eating.  ○ suspension feeding (filter feeders) ­ they filter organic molecules from the wall with cilia­lined  tracts (like in bivalve mollusks and sea squirts) or filter­like “organs” such as the baleen of baleen  whales.  ○ bulk feeders ­ they eat food in large chunks.   ■ carnivores ­ they consume meat by preying on animals. these are predators and  scavengers. they have sharp, angular teeth designed for ripping and tearing. they have  large canines.  ■ herbivores ­ they consume plant matter. these are grazers. they have large, ridged,  wide surface­area teeth suited for grinding and crushing plant matter. they have molars.  ■ omnivores ­ they consume both plants and animals. they have both ripping and tearing  canines and grinding molars and premolars.  ○ fluid feeders ­ they consume fluid food. they do not need teeth in most cases but some  developed them to puncture living prey to consume the body juices of the animal.  ● mechanisms of digestion and absorption  ○ intracellular digestion  
     5  ■ this is mainly present in sponges because food enters the cells directly via phagocytosis.  ■ this process cannot meet the metabolic demands of large, active animals for very long  and they have no ability to store food.  ○ extracellular digestion  ■ food is primarily digested outside of the cells. this protects the interior of the cells from  the hydrolytic enzymes that would destroy or harm them. this allows the organism to  consume large amounts of food, which enters the digestive cavity to be stored, slowly  digested, and gradually absorbed by the cells of the body.  ■ gastrovascular cavity   ● simplest form of extracellular digestion. a single opening serves as both the  entry for food and the exit for waste. food is partially digested in the cavity and  then the dissolved particles are absorbed by phagocytosis.  ■ alimentary canal ­ gi tract  ● a single, elongated tube with an entry end for food and an exit end for waste. it is  lined by epithelial cells that synthesize the digestive enzymes, secrete  hormones, and transport and absorb digested food.  ● the walls of the canal contain smooth muscle to operate the mechanical  breakdown actions.  ● there are several specialized regions of the canal. eac has a different  environment and serves a different purpose.  ● vertebrate digestive systems  ○ vertebrates have an alimentary canal as well as accessory structures such as teeth, a tongue,  salivary glands, etc.  ○ parts  ■ oral cavity  ● teeth ­ begin the mechanical breakdown of the food by tearing/grinding the food.  incisors (thin front teeth) act to bite off food, canines (sharp angular teeth) act to  tear and shred food, and molars and premolars (every other tooth) act to grind  the food down.  ● salivary glands ­ they produce saliva to moisten food. the saliva also has  antimicrobial agents and has salivary amylase, which is an enzyme that begins  the chemical digestion of carbohydrates.  ● tongue ­ it has lingual papillae, which are basically ridges that help to grip food  and also contain taste buds. it aids in swallowing, especially by helping to create  the bolus (the wet ball of food and saliva that gets swallowed).  ■ pharynx ­ the area generally referred to as the throat.  ● tonsils ­ they are lymphoid tissue (immune system) that are found surrounding  the port of entry into the body cavity. the lymphocytes within provide protection  from pathogens.  ■ esophagus ­ the tube conducting the food to the stomach.  ● peristalsis ­ the actual movement of the muscles surrounding the esophagus  that acts in a wave­like motion to force food down into the stomach. it is  involuntary.  ● crop ­ some organisms have it, some don’t. it is a storage organ and is just a  dilated area before the stomach that acts as a storage space for food. little to no  digestion occurs here.  ■ stomach ­ the large, most dilated part of the canal.  ● muscle contractions force the food to break apart via mechanical breakdown and  the stomach regulates the rate of emptying of the chyme into the small intestine.  
     6  there is no lipid or carbohydrate digestion here. chyme is the liquified, acidic  slurry of food and enzyme created in the stomach. nasty.  ● glands  ○ parietal cells ­ they secrete the hydrochloric acid in the stomach that  allows for chemical breakdown of food. and killing of microbes and other  pathogens.  ○ chief cells ­ they secrete pepsinogen, which, once it interacts with  hydrochloric acid, becomes pepsin. pepsin is a general dissolver of  proteins. they secrete pepsinogen instead because if they created the  pepsin within themselves the pepsin would destroy the proteins within  the chief cells themselves.  ● herbivores ­ they have to digest the cellulose in the plants they eat but lack  cellulase. therefore, they have microbes in their canal that consume the  cellulose and produce the needed monosaccharides.  ○ simple stomach ­ in nonruminant herbivores (meaning they don’t throw  their food up to chew and swallow it again) such as rabbits, horses, and  rats. the first region of the large intestine is called the cecum and has  the cellulose digesting microbes.  ○ complex stomach  ■ forestomach is comprised of three parts prior to the true  stomach.  ● rumen ­ cellulose digesting microbes.  ● reticulum ­ cellulose digesting microbes.  ● omasum ­ absorbs water and salt from food.  ■ abomasum  ­ true stomach. contains acids and proteolytic  enzymes.  ■ intestines  ● small intestine long​ tube that the stomach empties the chyme into. it finishes  the digestion of proteins and carbohydrates into amino acids and  monosaccharides, respectively. it also begins and ends the digestion of lipids  and nucleic acids into glycerol & fatty acids and nucleotides, respectively.the  length of the si varies but is generally longer in herbivores because they need  more time to digest the plant materials.  ○ surface modifications ­ the surface area of the small intestine is greatly  increased to provide for more absorption.  ■ plicae circulares ­ there are folds in the wall that project into  the lumen (the space).  ■ villi ­ the individual bumps are called villi and increase the  surface area.  ■ microvilli ­ the cells comprising the outer wall of the villi have  highly folded regions of their plasma membranes as well.   ● large intestine ­ it’s primary function is to store and concentrate feces and  absorb remaining salt and water. bacteria within it feed on remaining food and  produce vitamins, which is a positive. it includes the cecum in some cases and  also includes the colon, rectum, and anal canal.  ○ accessory digestive glands  ■ pancreas ­ it produces extra digestive enzymes and also adds  the chemical bicarbonate, which acts as a buffer so the ph of  the intestine does not become too acidic.   
     7  ■ liver ­ the liver produces bile for the emulsification (just  remember the word and think of it as making things easier to  digest) of lipids (fats).  ■ gall bladder ­ it stores and concentrates the bile created by  the liver.    nervous system  ● the nervous system is comprised of all neurons and the many types of cells that protect them, which are  called neuroglial cells. it is divided into the central nervous system (cns), which is comprised of the brain  and spinal column and the peripheral nervous system (pns), which is comprised of everything else. in the  peripheral nervous system a nerve is a group of axons that are bound together and a ganglion is a group  of somas (cell bodies).  ● neuroglia  ○ these are the supportive cells. they do not conduct or generate an action potential or graded  potential. they simply protect, feed, and aid the neurons.  ○ astrocytes ­ only in thecns​. they form what is called the blood­brain barrier. to get material to  neurons there are many capillaries that go through the brain tissue. these capillaries are not  directly next to neurons, instead they are surrounded by astrocytes, which absorb the material  from the blood and then transfer it to the neuron. they protect the neurons from damaging  materials such as alcohol. this trait makes them the metabolic support system for cns neurons.   ○ microglia ­ only in thcns​ . these are tiny, free­moving cells that are phagocytes. this means  that they just kind of run around the brain eating up waste material, dead cells, and pathogens.  ○ ependyma ­ only in the​ cns​. these line the central canal (the hollow area that the spinal cord is  held in) of the spinal column and the ventricles of the brain (there are “hollow” areas in the brain  called ventricles. these cells are ciliated and produce the cerebrospinal­fluid, which is the liquid in  which the brain and spinal cord are suspended.  ○ oligodendrocytes ­ only in the cns​. these form the myelin sheath. myelin is not so much a  material as a name for the protective coat around a neuron’s axon. oligodendrocytes are cells in  the space between neurons that project parts of their cell membranes outwards. these projections  wrap around the axons to form the sheath. they form many of these projections, sometimes  attaching to multiple neurons, to the point that they look like spiky balls stuck to the axons.  ○ schwann cells ­ only in pns​. these form the myelin sheath in thpns​. these are single cells  that wrap their entire bodies around part of the axon. they are small so there are a lot of these  wrapped around a single axon. there are spaces between the cells.  ● neurons  ○ neurons are the structural/functional unit of the nervous system. they send and receive signals to  various parts of the body and are present in all animals except sponges.   ○ parts  ■ the cell body of a neuron is called the soma, which contains the nucleus and most of the  organelles of the neuron. groups of soma in the cns are called nuclei while groups of  soma in the pns are called ganglia.   ■ dendrites are multiple, short branches at one end of the soma that generate a graded  potential when excited by another neuron’s action potential from its axon.   ■ the axon is the long, singular projection at the end of the neuron opposite the dendrites.  it generates the action potential and the first segment of the axon is called the axon  hillock.  ○ types of neurons  ■ sensory neurons ­ also called afferent neurons. they send information from the pns to  the cns.  ■ interneurons ­ these neurons transmit signals to other neurons.  
     8  ■ motor neurons ­ also called efferent neurons. they send information from the cns to the  pns.   ■ nerves in the pns  ● sensory ­ clusters of sensory neuron axons.  ● motor ­ clusters of motor neuron axons.  ● mixed ­ clusters of axons from both types of neurons.  ● electrical properties of neurons and signal conduction  ○ the plasma membrane of a neuron is the barrier that separates charged particles on either side.  the concentration of these ions is different inside and outside the cell and this difference is what  generates an electrical force (in volts) and when the cell is like this it is electrically polarized. the  number that defines the difference across the plasma membrane is called the membrane potential.  ○ resting membrane potential  ■ this is the membrane potential of the plasma membrane when the neuron is at rest. the  neuron is at rest at any time that it is not conducting an action potential. the charge  within the neuron is normally ­70 millivolts. the negative charge is mainly due to the  presence of proteins, which have many negative charges, within the cell.  ■ this potential is established because of the ion concentration gradient, which is that  difference in ion concentration discussed above. the two big ions that control this gradient  are sodium (na​) and potassium (k​).  ● the na​+/k​ atpase pump​  (think of that as one word) is a protein pump in the  plasma membrane that constantly moves 3 na​  out of the cell and 2 in. this  forces more positive charge to the outside of the cell and establishes the  gradient.  ● ungated na​ + and ungated k​ channels​ ­ these are protein channels that allow  for fast, passive movement into and out of the cell for their respective ions.  +​ because there is a higher concentration of  outside the cell and a higher  concentration of k inside, the na rushes in and th rushes out when the  +​ +​ neuron is at rest. there are 10­100 times more channels than na​ channels  so k​ is considered more valuable to the cell.  ○ neuron communication  ■ neurons “communicate” by rapid changes in the mp. the direction of ion movement  across the plasma membrane depends on the electrochemical gradient (ecg), which  determines the mp. this is established by two different types of ion channels in the  plasma membrane: voltage gated, which open/close in response to the mp, and ligand  gated, which open/close when ligands (binding molecules such as neurotransmitters)  +​ +​ bind to the receptors. these channels allow for the transference of even mor and k.  ● depolarization ­ the neuron becomes less polarized because the gp from the  dendrites opens the voltage gated channels and na+ rushes in. it’s called  de​polarization because, since the resting membrane potential is negative, the  positive ion influx forces it positive for a moment.   ● hyperpolarization ­ the neuron, to adjust for the change it was forced to  undergo, forces a lot of those positive ions out and briefly goes even more  negative than the resting membrane potential, which is why it’s  hyperp​olarization.  ■ signal transduction  ● graded potentials ­ these are changes in the mp of the dendrites that are  triggered by an action potential from the axon of another neuron. they spread a  short distance before dying out but if a gp is strong enough, or if enough of them  are generated at one time, then the potential moves through to the neuron.  
     9  ● action potentials ­ these are long distance electrical signals that include a large  depolarization. they actually reverse the mp for a brief time. they begin at the  axon hillock and travel down the axon. these are all or none events in that if the  graded potentials are not strong enough, an ap won’t be generated at all, but if  they are then one will be. the ap is actively regenerated all down the axon. they  initiate the gp at the dendrites of the next cells. aps goes in one direction.  they go from axon hillock to axon terminal, never the other way.   ○ generation  ■ depolarization ­ the gps from the dendrites travel to the axon  hillock. if the signal is strong enough (able to force the inside  of the cell to go up to ­50mv instead of ­70mv) then an ap is  generated. this causes the voltage gated na+ channels to  open, which allows quick na+ influx, forcing the inside of the  cell to temporarily become positively charge (referred to as  temporary reversal of mp).  ■ repolarization ­ once the inside of the cell is positive the  inactivation gate for the voltage gated na+ channel closes  the channel. then the voltage gated k+ channels open about  a millisecond later and allow the k+ within the cell to flood out  to put the cell back at rmp. as the k+ rushes out the cell  briefly becomes more negative than ­70mv so the na​ +/k​  atpase pump works to establish the rmp again.  ■ absolute refractory period ­ this is a very short time period  where the voltage gated na+ channels are inactive and  completely incapable of opening. this nonresponsiveness is  key so that the axon does not accidentally send the ap  backwards and it also limits the rate of the ap generation.  ○ factors affecting conduction  ■ the larger the diameter of an axon, the faster the conduction  will be.   ■ myelination ­ myelinated axons are significantly faster at  conducting signals. the gaps between the cells that make the  myelin sheath (oligodendrocytes in the cns and schwann  cells in the pns) are called the nodes of ranvier and allow for  saltatory conduction, which is conduction that seems to allow  jumping of the ap from node to node.  ■ synapses   ● the junction between the axon of one neuron and the dendrites of another, the  junction between a muscle cell and axon, or the junction between a gland and an  axon. they can be electrical or chemical. most are chemical, though some allow  the electrical charge to jump between the axon and dendrites.  ○ chemical synapses  ■ they use neurotransmitters, which are either inhibitory or  excitatory molecules released into the synapse by the axon  terminals. there are more than 100 in animals, including:  gaba, which is the most common inhibitor, glutamate, which  is the most common excitatory neurotransmitter, and  acetylcholine, which is excitatory in skeletal muscles and the  brain but inhibitory in cardiac muscle.  ■ signal transmission process  
     10  ● the presynaptic neuron’s axon terminals contain  vesicles (balls of cell membrane) that float in their  cytoplasm that hold the neurotransmitters. when  calcium is allowed the permeate the cell membrane it  binds to the vesicles and forces them to meld with the  cell membrane and release the neurotransmitters  they contain into the synaptic cleft, which is the  space between the axon terminal and dendrites. the  neurotransmitter binds to the dendrites of the  postsynaptic neuron and either opens the dendrite’s  channels (excitatory) or closes them (inhibitory). the  neurotransmitters that are not used up by this  process are reabsorbed by the presynaptic neuron in  the reuptake process. then this happens again and  again and again.  ● nervous system overview by phyla  ○ cnidarians ­ they have the simplest nervous system as it is nothing but a net of neurons that  activate all or most of the neurons in the net if one area is activated.  ○ echinoderms ­ they have a ring of nerves around their mouth, which has nerves that radiate into  the arms. this allows the mouth and the appendages to operate independently.  ○ platyhelminthes ­ there are long strands of nerves that go down the length of the flatworm and  they are connected to each other by transverse nerves, which are just connectors. they have a  cerebral ganglia (a collection of neurons in their head that seems like a rudimentary brain) and the  system works for the basic communication between senses and motor control.  ○ annelids ­ very much like platyhelminthes but they have more neurons overall and there are  ganglia in all of the ventral nerve cords. they also have a true rudimentary brain.  ○ arthropods ­ they have a true brain with subdivisions with separate functions.  ○ mollusks ­ they are very similar to annelids but they have paired nerve cords and a pair of anterior  ganglia. they also have well­developed brains.  ○ chordates ­ they have a full cns and pns and their nervous system develops from the neural  tube in the embryo.  ● details of the cns and pns  ○ general ­ vertebrate brains develop from the embryonic neural tube and there are three divisions  to this organ. there is thindbrain​, which is the area towards the back of the brain that  coordinates the body’s basic functions in order to preserve homeostasis. thmidbrain​ is the  middle section of the brain and this generalized area processes the sensory input received from the  sensory organs and is in direct control of specialized tasks such as unconscious movements like  blinking. theforebrain​, which sits at the front, is in control of the voluntary motor functions, helps  the midbrain process sensory data, and control the personality as well as thoughts.  
     11  ○   ○   ○ details  ■ the brain itself is called cerebrum​ . the cerebrum is split into two hemispheres of  tissue that are covered in a surface layer of tissue callecerebral cortex ​(cortex  means outer layer). this cortex holds about 10% of all the neurons in the cerebrum. the  two hemispheres of the cerebrum are connected to one another by a small structure  called thecorpus callosum​ . the left hemisphere​  is typically associated with language  and speech processing while the right hemisphere​  is associated with facial recognition,  emotions, and memory.   ■ the brain is further divided inlobes​: lobes are general areas of the brain that are  predisposed to a specific function of control. frontal lobe​  is associated with the  motor functions and conscious thought. the parietal lobe​ is associated with the senses  of touch and location (understanding your place in space is, in fact, a sense). the  occipital lobe​ is associated with vision and ttemporal lobe​  is associated with  language and hearing.  ■ basal nuclei​ ­ these are areas of the brain that have great control over movement and  planning. people affected by parkinson’s disease have damage to these nuclei, which  causes loss of motor control.  
     12  ■ the limbic system​  ­ the limbic system is comprised of tholfactory bulbs​,  amygdala​ , andhippocampus​ . the olfactory bulbs connect memories with smells. the  entire limbic system is associated with memories and emotions. the amygdala is the  direct controller of emotions and interpretation of them while the hippocampus actually  stores the memories.  ■ thalamus​  ­ the thalamus is the “relay center” of the brain. all sensory input, excluding  smell, travels through it to be distributed to the proper lobe of the brain.   ■ hypothalamus​  ­ the hypothalamus is a hormone producer in the brain, which makes it  part of the endocrine system as well as the nervous. its hormones regulate the pituitary  gland, which is the gland that controls the other glands of the body. in sum, the  hypothalamus is the ceo who tells the pituitary (a franchisee) what to tell its workers  (the endocrine glands) what to do.  ■ epithalamus​ ­ this is not a single structure, instead it is several in one. these  structures control multiple things such as hunger, regular behaviors, and melatonin  production in thpineal gland​.  ■ brainstem​ ­ the brainstem is composed of themedulla oblongata​ ,pons​, and  midbrain. the midbrain relays many sensory inputs and uses tracts to communicate this  information. the pons is a relay for information fromcerebellum​ (which controls  balance and coordination but is a structure separate from the brainstem) to the rest of the  brain. the medulla oblongata helps with basic reflexes and automatic processes like  breathing. you sever the medulla and you’re dead almost immediately, no exceptions.  ■ spinal cord​ ­ the spinal cord is not the vertebrae, it is a literal cord of nervous tissue  that runs through the hollows that are within the vertebrae. it acts as the pathway for the  nerves of the pns to send their info to the brain and for the commands of the cns to  reach the pns.   ■ meninges​ ­ the spinal cord and the entire brain are covered in a protective layer of  membranes that are collectively called the meninges. thdura mater​ is the thickest  meninge and is the outermost one. thearachnoid mater​  is a web­like meninge below  the dm and the pia mater is a very thin membrane that actually touches the brain and  spinal cord meningitis is inflammation of these tissues, which causes pressure on the  brain or sc and causes severe pain, inhibition of normal function, and death.  ■ peripheral nervous system (pns)  ● in vertebrates there are two separate divisions of the pns:somatic​  and the  autonomic​ . the somatic is entirely focused on voluntary control of  movements. the autonomic controls everything else, such as heart rate. the  autonomic is further divided into two divisions:parasympathetic​  and the  sympathetic.​ the parasympathetic slows down an action, such as slowing the  heart rate but does the opposite with eating, it tells you to eat more. the  sympathetic does the opposite. it causes an action to increase with the  exception of eating, which it tells you to stop doing.    muscular system  ● the muscular system is specifically designed for movement via specialized cells perfected for contraction.  muscle tissue shows the traits of irritability (reactive to a stimulus), excitability (responsive to nerves and  hormones), extensibility (stretching), and elasticity (reforming). vertebrates have three types of muscle  tissue: cardiac, skeletal, and smooth.   ○ skeletal  
     13  ■   ■ skeletal muscle is formed by the fusion of multiple cells in the embryo. these cells are  arranged side by side and parallel to each other. if you look at a sheet of graph paper,  imagine each block is a cell, that is how muscle cells are arranged. each cell is long and  has multiple nuclei that are placed towards the ends of the cells. they cannot undergo  mitosis to form new cells but they are able to regenerate themselves.   ■ a muscle is a single organ composed of muscle cells and their protective tissumuscle  fibers​ are individual muscle cells, which are naturally extremely long. a bundle of muscle  fibers is called fascicle​. a bundle of fascicles groups together to formmuscle​. in  skeletal muscles there are three types of connective tissue that help to protect the muscle  cells: thepimysium​ ,perimysium​ , and endomysium​ . the epimysium covers the entire  muscle and is very thick. the perimysium is within the muscle and surrounds the  fascicles. the endomysium is a layer that surrounds every individual muscle fiber.  ■ sarcomeres​  ­ muscle cells are able to contract because of their functional units, the  sarcomeres. sarcomeres are regularly spaced segments of proteins arranged in a very  specific order that repeats end to end. myofibrils are cylinders of contracting proteins that  surround the myofilaments.  ●   ● myofilaments are thick and thin protein filaments that slide over one another in  order to produce the contraction.   ○ thin filaments  ■ actin ­ actin molecules form two chains that form a helix. each  of these chains has a binding site for myosin. (orange balls in  a chain above)  ■ tropomyosin ­ this protein is one long rope that wraps around  the actin when the muscle fiber is relaxed in order to block the  myosin binding site. (white rope in pic above)  ■ troponin complex ­ the troponin complex is a small area of  proteins that sit at a point on the tropomyosin. it is comprised  of tni; which binds to the actin; tnt, which binds to the  tropomyosin, and tnc, which binds to calcium. (tnc is the  
     14  only part shown above but consider that to have the other two  pieces as well)  ○ thick filaments  ■ myosin ­ myosin molecules are dimers of two myosin  molecules bound to each other’s tails. these molecules have  an actin and atp binding region on their heads and their tails  just join them to each other. a myosin filament is comprised of  several hundred of these molecules bound to each other in a  chain.  ●   ● sarcomeres have the appearance of being striated (patterned in color by  alternation) because the thin filaments stretch over all of the sarcomere except  for a space in the middle while the myosin filaments are held in the middle. a  dark area appears where the thin and thick filaments overlap and a lighter area  shows where it's just thin filaments. to bind the sarcomeres to one another  there is an area where there are proteins that bind the thin filaments of two  sarcomeres together, this area is called tz­disk. the light band is called an  i­band while the dark area is called a­band​. the very small area of light that  is in the middle of the sarcomere is calledh­zone​  and the dark line in the  center of the h­zone is called tm­line​. these are illustrated in the pearson  image above.  ■ contraction  ● the muscle fiber has?