?problem 4pe


relating ?h to quantities of reactants and products
how much heat is released when 4.50 g of methane gas is burned in a constant-pressure system? (use the information given in equation)
ch4(g) + 2o2(g)?co2(g) + 2h2o(l) ?h = –890 kj
hydrogen peroxide can decompose to water and oxygen by the reaction
2 h2o2(l) ?2 h2o(l) + o2(g) ?h = –196 kj
calculate the quantity of heat released when 5.00 g of h2o2(l) decomposes at constant pressure.
relating ?h to quantities of reactants and productshow | studysoup
review guide for exam 1 explain how we define the exterior from the interior of the body  the internal environment of the body is separated from the external environment  by the epithelial barrier provided by the skin on the outside, and by the linings of  the lungs, gastrointestinal tract, and kidney tubules on the inside.  be able to thoroughly describe the fluid compartments and their contents.  all the water inside the cells is the intracellular fluid (icf) and contains many  proteins and a relatively high concentration of potassium.   the water outside the cells is extracellular fluid (ecf) and contains few proteins  and more sodium. about 20% of the ecf comprises the water portion of the  blood plasma. the largest portion of the ecf (80%) bathes most of the cells in the body and is called the interstitial fluid (isf). explain homeostasis and its importance  the internal constancy is called homeostasis. maintenance of homeostasis is the  overall mission of the physiological systems of the body. how is temperature and glucose controlled in the body  negative feedback mechanisms explain the functional units of the body – especially the make up of organs and organ  systems  cells are the basic functional unit of the body. two or more cell types are grouped to form tissues with specific functions in physiological control. the tissues are  also grouped by combining 2 or more tissue types to form organs. organs  typically have specific jobs in physiological function and are often combined with other organs to form systems.  how do amino acids differ from each other  each amino acid contains a central alpha carbon covalently bonded to a carboxyl  group, an amine group, a hydrogen, and a variable r group or functional group.  they differ only at the r­group and their different chemical characteristics arise  solely from this part of the molecule.  what are peptide bonds, polar and non­polar and ionic bonds.  peptide bonds are the covalent bond that holds the amino acids together.  polar bonds occur when the electrons are shared unequally.  non­polar bonds occur when atoms share electrons equally.  ionic bonds occur when cations and anions bond by electrical attraction.  explain covalent bonds 
  results when two atoms share electrons. a positively charged nucleus of one  element is attracted to the negatively charged electron of the other. the orbitals  merge, and the electrons are then equally attracted to and shared by the two  nuclei.  explain the difference between phospholipids, saturated fatty acids, eicosanoids, steroids  and triglycerides?  phospholipids: lipids where glycerol combines with two fatty acids one of which  is an unsaturated fatty acid   saturated fatty acids: contain carbons linked by single bonds. carbon atoms are  bonded adjacently to each other leaving two open binding sites, which become  occupied by hydrogen atoms. when all the bonding sites are filled with hydrogen  molecules, the chain becomes “saturated”.   eicosanoids: signaling molecules that exert complex control over many bodily  systems, mainly in inflammation or immunity, and as messengers in the central  nervous system.   steroids: lipids characterized by a four­fused ring of carbon atoms. all steroids  have three 6­sided carbon rings and one 5­sided carbon ring. they perform a  number of functions ranging from growth to sexual development.  triglycerides: the storage form of fats. they are formed from glycerol molecules  containing three hydroxyl groups that combine with the carboxyl groups of the  three fatty acids.  what does amphipathic mean? what is the relevance of this word to phospholipids and  the make­up of the cell membrane.  a lipid molecule containing both polar and nonpolar regions is called  amphipathic. this means the polar head region can dissolve in water, but the non­ polar tail regions cannot. amphipathic is both hydrophobic and hydrophilic. explain the difference between the lipids, carbohydrates, protens, nueleotides and  polysaccharides  lipds: important fats that perform three primary biological functions within the  body – they serve as structural components of cell membranes, function as energy storehouses, and function as important signaling molecules.   carbohydrates: composed of carbon, hydrogen, and oxygen in a ratio of 1:2:1.  can be subdivided into three major groups of monosaccharides, disaccharides,  and polysaccharides.   proteins: a molecule that consists of one or more chains of amino acid covalently  bonded to each other like beads on a string. they are very important to survival  and are used to build numerous working structures in the body including collagen, enzymes, antibodies, receptors, carriers for transportation, and can be used as an  energy source.   nucleotides: function in the transfer of energy within cells, signaling and form the 
 genetic material of the cells.   polysaccharides: the covalent bonding of several monosaccharides. examples are  glycogen, starch, and cellulose. describe the function of the organelles. what is the difference between membranous  versus non­membranous organelles?  organelles are a variety of biomolecules that carry out specific functions of the  body. some membrane organelles are separated from the cytosol by one or more  membranes and other non­membranous organelles have no such boundary within  the cytosol.  describe the methods by which cells are joined together. what type of connection forms  the tight junction?  in many tissues special membrane proteins called cell adhesion molecules hold  cells together. these binding sites are referred to as “junctions”.   tight junctions are found in epithelial tissue specialized for molecular transport,  integral membrane proteins called occludins fuse adjacent cells together to form a nearly impermeable barrier to the movement of substance between cells.   desmosomes are plaque formed by glycoproteins in each cell, which provides  strength to cell junctions. they provide strength to the cell junctions so they  cannot be torn apart.  a gap junction connects two adjacent cells by connexins which allows movement  between cells and even passage of some chemical messengers.  describe the structure of the ribosome. how does the ribosome work to produce proteins? make sure you know the name of each site on the ribosome.  ribosomes are dense granules composed of rrna and proteins that function in  protein synthesis.   they work to produce proteins: aug codon attracts the trna with anticodon  complimentary to aug, which codes for methanine. then the second trna  molecule with the appropriate anticodon enters the ribosome at the a­site, and a  peptide bond is formed between the two amino acids. first amino acid is released  and leaves the p­site and the ribosome moves down the mrna 3 bases (1 codon).  large subunit on top and small subunit on bottom. small ribosomal unit attracted  to the cap area and slides into alignment with the initiation codon aug.  the a­site (acceptor) – trna enters with amino acids  the p­site (primary) – protein chain is built  make sure you have a good understanding of protein synthesis  while the dna is located in the nucleus, protein synthesis takes place in  cytoplasm of the cell. a gene must be copied from a portion of one strand of the  dna to rna for transport out of the cell to begin protein synthesis in the cytosol.  1.the genetic code is transcribed from dna onto a messenger rna. 
 2. the messenger rna moves from the nucleus to the cytoplasm. 3. the messenger rna code is translated by the ribosomes on the er to form the  correct amino acid.  know the following: anabolic: catabolic, reactants and products and substrates  reactants: chemical substances entering the reaction   products: different substances that are created after the reaction   anabolic: smaller molecules form to create larger molecules  catabolic: the breakdown of larger molecules into smaller ones  substrates: a reactant specific for enzymatic reactions make sure you understand oxidation, glycolysis and phosphorylation  oxidation: when electrons have been removed from a molecule and also refer to  the removal of hydrogen atoms from a molecule. oxidation reactions are broadly  defined by the involvement of oxygen because oxygen tends to pull electrons  from other molecules.   glycolysis: when glycogen is broken down into its individual glucose molecules.   phosphorylation: the addition of a phosphate group, the bond formed is called a  phosphate bond. quite often this process serves to activate it and cause another  molecule to act in a specific way in the cell.  describe hydrolysis, condensation, reduction, dephosphorylation, activation energy  barrier  hydrolysis: breaking of bonds within the molecule and the addition of water to  form new products. a water molecule splits into two parts – a hydroxyl group and a hydrogen.  condensation: the reverse of hydrolysis, smaller molecules is joined together to  form a larger one.   desphosphorylation: the removal of a phosphate group.  activation energy barrier: for reactants to become products and vice versa,  molecules must have sufficient potential energy to surmount the activation energy barrier, and they must acquire some extra energy called activation energy. in this  situation the molecules have overcome this barrier and entered into the transition  state.  what are trace metals? explain their importance  an important group of cofactors such as iron, copper, magnesium, and zinc. they  allow the enzyme to react with the substrate, without cofactors enzymes would  lose their shape and activity. our primary source of these minerals is through our  diet; our body needs these to provide the cofactors for certain enzyme activity.  without these cofactors the enzyme loses its shape and its activity.  make sure you understand how enzymes work and the factors affecting their action. 
  enzymes orient the substrate molecules so new chemical bonds are more easily  formed or more easily broken. in this way, enzymes reduce the activation energy  required for the reaction to proceed.   enzyme reaction will increase in direct proportion to the substrate concentration.  higher affinity translates into higher rates of enzyme catalyzed reactions.  enzymes become increasingly effective as temperature rises until a plateau is  reached slightly above body temperature.  if ph gets too acidic or basic, enzyme function can be compromised to the point  where the cell cannot maintain homeostasis. describe allosteric regulation, covalent regulation, metabolic pathway regulation, the  meaning of rate­limiting, catalytic rate  allosteric regulation: by binding to the regulatory site, the modulator can alter the shape of the active site, thereby altering its catalytic rate by changing the affinity  for the substrate. the reaction is reversible.   covalent regulation: changes in an enzyme’s activity are brought about by the  covalent bonding of a special chemical group on the special site on the enzyme.   metabolic pathway regulation: the rate of the entire pathway can only proceed as  fast as the rate of the slowest reaction within the pathway. the enzyme catalyzing  the slowest reaction is called the rate­limiting enzyme. thus, if the activity of the  slowest enzyme is increased, the rate of the whole pathway is increased.   catalytic rate: the rate at which an enzyme catalyzes a reaction, which is primarily determined by how many product molecules, the enzyme can generate per unit  time.  what is atp – what is its importance?  the human body converts forms of fats, proteins and carbs into a chemical form  of atp. it is important for muscle cells to produce movement, moving ions across cell membranes, and transmitting nerve impulses.  explain glycolysis, where it occurs in the cell, the krebs cycle and its significance, the  significance of oxygen and what happens to the end product of glycolysis when oxygen is in low supply  glycolysis takes place in the cytosol. glucose is transported into the cell via  glucose transporters on the cell membrane. in the cytosol, it enters into glycolysis, which is a series of reactions ending with pyruvate or lactate.   the krebs cycle takes place in the mitochondrial matrix of the cell. it is important because it provides considerable quantities of nadh+h+ carrying energy to  drive the electron transport chain located on the inner membrane of the  mitochondria, subsequently to supply oxidative phosphorylation and the synthesis of atp.   1.glycolysis 2. linking step 
 3. one nad is reduced and one co2 is formed  4. another nad is reduced and co2 formed 5. one atp is formed 6. one fad is reduced 7. fad transports h+ to the inner membrane 8. one nad is reduced  if oxygen supply is low it will turn into lactic acid/lactate instead of pyruvate and  cause muscle fatigue.  explain the electron transport chain and the name of the complexes (including their  location)  there are several enzymes inserted into the inner membrane forming a type of  assembly line referred to as the electron transport chain.  the process begins with nadh+h+ passing two electrons to nadh  dehydrogenase. coenzyme q picks up a pair of electrons from nadh  dehydrogenase and passes the electrons on to cytochrome b. cytochrome c picks  up one electron at a time from cytochrome bc1 and transfers it to cytochrome  oxidase. oxygen then combines with two h+ ions to produce water and four h+  ions are pumped from the matrix into the intermembrane space. oxygen is the  final acceptor of the electrons and links with two h+ ions to form water.   complex 1 = nadh dehydrogenase  complex 2 = is inserted into the membrane and is not usually discussed because it has minor energetic consequence  complex 3 = cytochrome b­c1  complex 4 = cytochrome oxidase where is glycogen, potassium and sodium found?  glycogen is found in muscle tissue for energy we need during physical activity  also in the liver when we need to restore our blood glucose levels in the body.  sodium is found in extracellular fluid and potassium is found in intracellular  fluid. describe how molecules are passively transported across a membrane and how their  direction is determined  no energy is required and it can occur by simple diffusion or it can occur as  facilitated transport using an integral membrane protein specifically designed to  help a molecule move down its concentration gradient.   the flow occurs from high concentration to low concentration. what is facilitated diffusion? what is a transporter?  the process whereby a membrane protein binds and assists the movement of a  molecule from one side of the membrane to the other. transporters simply allow  the passage of molecules across the membrane at a much faster rate than would  
 occur through normal diffusion, therefore bringing about equilibrium more  rapidly.  what are aquaporins? the sodium­potassium pump?  aquaporins are channels that water moves through. the na/k pump transports  na+ and k+ ions in opposite directions across the cell membrane. for each cycle  of the pump, three na+ ions are transported out of the cell, and two k+ ions are  transported in. this pump is present in nearly every cell and is crucial to several  physiological processes.  make sure you are familiar with the transport processes for moving ions into and out of  the cell.  primary active transport: use atp, or some other chemical energy source to  transport substance  secondary active transport: powered by a concentration gradient, or an  electrochemical gradient previously created.  vascular transport: another way macromolecules enter cells.  epithelial transport: cell membranes function to transport materials completely  through the cell understand all the transport mechanisms.  pumps: proteins actively transporting molecules across the membrane are referred to as pumps. pumps differ from carrier proteins because they use energy to move  molecules in a preferred direction across the membrane.  carrier proteins: whereas carrier proteins always transport molecules down the  concentration gradient.  transport proteins: designed to couple the movement of one substance to the  movement of another. as one molecule moves passively down its electrochemical gradient it releases energy that drives the other molecule.  exocytosis: when vesicles transport materials outside the cell.  endocytosis: when vesicles transport materials into the cell.  transcellular pathway: requires a clear transit path created by specialized  transporters and channels in both the apical and basolateral membrane.  transcytosis: a large molecule is taken into the cell by endocytosis and then it  travels to the other side of the cell and fuses with the plasma membrane to release  its contents outside of the cell by exocytosis. exam 1 knowledge checks 
 1. the smallest living units capable of carrying out their own basic life functions are  called… o cells 2. the cell types blood, bone, fat, and lymph would be categorized into which of the  following major cell classes? o connective tissue cells 3. organs of the body are defined as… o a combination of two or more tissues that make up a structure which  performs a specific function. 4. extracellular fluid is composed of… o interstitial fluid and plasma 5. the fluid compartment with a high sodium and protein concentration is called… o plasma 6. homeostasis is a term which describes the process whereby the body… o maintains a constant internal environment 7. what tissue is specialized for separating fluids? o epithelial 8. what tissue is specialized for generating electrical signals? o nervous 9. what tissue is specialized to contract? o muscle 10. the fluid compartment with a high protein and potassium concentration is  called… o intracellular fluid 11. which of the following statements concerning hydrogen bonds is false? o they are strong attractive forces between hydrogen atoms and negatively  charged atoms. 12. the presence of \_\_\_\_\_ chemical groups makes carbohydrates \_\_\_\_\_. o hydroxyl; polar  13. \_\_\_\_\_ are molecules composed of a glycerol and three fatty acids. o triglycerides 14. \_\_\_\_\_ are molecules that form the bilayer of cell membranes and micelles.  o phospholipids 15. the amphipathic property of phospholipids can be described as a…  o polar region that dissolves in water and a nonpolar region that repels  water. 16. the most common elements found in biomolecules are carbon, hydrogen,  nitrogen, and…  o oxygen 17. which of the following is not a base in rna? o thymine  18. which of the following descriptions of a polymer is false? o atp is a polymer of phosphates. 
 19. \_\_\_\_\_ are molecules that are composed of one or more phosphate groups, a 5­ carbon sugar, and a nitrogenous base.  o nucleotides 20. which of the following is not found in plasma membranes? o chromatin 21. continuous with the outer portion of the nuclear pore, what membrane bound  structure functions in the synthesis of secretory proteins, integral membrane  proteins, or proteins bound for other organelles? o rough endoplasmic reticulum 22. what organelle packages and directs proteins to their proper destination? o golgi apparatus 23. detoxifying enzymes may be localized in what organelle? o peroxisomes 24. what organelle synthesizes most of the atp used by cells? o mitochondria 25. which of the following characteristics concerning ribosomes is false? o can be located in the golgi apparatus 26. which of the following is not a function of the cytoskeleton? o cellular catabolism 27. \_\_\_\_\_ are proteins that fuse adjacent cells together to form a nearly impermeable  barrier. o occludins 28. \_\_\_\_\_ are proteins that form channels between cells, allowing ions and small  molecules to diffuse directly from one cell to the other. o connexins 29. the process whereby a complementary mrna is produced from a dna template  is called… o transcription  30. during translation, \_\_\_\_ is synthesized in the \_\_\_\_. o protein; cytoplasm 31. the initiator codon is composed of the sequence…  o aug 32. the initiator codon, that originates translation, codes for the amino acid… o methionine  33. which of the following statements about the genetic code is true? o termination codons do not code for amino acids. 34. according to the law of complementary base pairing, which of the following  would be expected in any strand of dna? o a + g = c + t  35. during transcription, o rna is synthesized from dna in the nucleus. 36. what is the portion of dna that codes for a particular protein? o gene 37. what causes dna to uncoil during transcription? 
 o binding of rna polymerase to the promoter sequence. 38. in the chemical equation a + b  c + d, the arrow indicated that the reaction  is… o bidirectional  39. the sum of the thousands of chemical reactions that occur within the body is  called… o metabolism 40. making or synthesizing a protein would be considered a \_\_\_\_\_ reaction and the  type of reaction that carries this process out is a \_\_\_\_\_ reaction.  o anabolic; condensation 41. which of the following is a correct description of an anabolic pathway? o glycogen is synthesized in the cytosol from glucose. 42. when phosphate is added to adp to form the energy­storing molecule atp, this  is known as \_\_\_\_ and, since water is also produced, this reaction is also  considered a \_\_\_\_ reaction. o phosphorylation; condensation 43. chemical reactions that involve the formation of peptide bonds between amino  acids that produce water as a byproduct are called \_\_\_\_ reactions. o condensation  44. chemical reactions that involve the breaking of a phosphate bond are called  \_\_\_\_\_ reactions. o dephosphorylation  45. during what type of reaction are electrons removed from the reactant? o oxidation  46. molecules must have sufficient potential energy to overcome the \_\_\_\_ and,  thereby, allow the reaction to proceed. o activation energy barrier 47. enzymes act as \_\_\_\_\_ to increase reaction rate. o catalysts  48. which of the following would not increase the rate of a chemical reaction? o increasing the activation energy barrier 49. enzymes are what class of molecule? o proteins 50. a substrate is the same as a  o reactant 51. how do enzymes speed up chemical reactions? o by lowering the activation energy barrier 52. in the induced­fit model for enzyme activity, the substrate alters the \_\_\_\_ of the  \_\_\_\_\_ site on the enzyme. o conformation; active 53. the rate at which an enzyme­catalyzed reaction occurs can be increased by… o increasing enzyme concentration 54. some enzymes require trace metals to function as cofactors. what do the trace  metals do? 
 o trace metals must be present in the enzyme in order for the enzyme to  bind substrate. 55. what are coenzymes? o organic molecules derived from vitamins that function in the transfer of a chemical group. 56. in allosteric regulation, the modulator molecule binds to the… o regulatory site of the enzyme by weak, reversible interactions 57. what is the most important energy­transferring compound in cells? o adenosine triphosphate  58. in skeletal muscle, atp can be synthesized by transferring a phosphate group  from creatine­p to adp to form atp and creatine. in this example, atp was  synthesized by what process? o substrate­level phosphorylation 59. where does glycolysis occur? o cytosol 60. which of the following does not occur in mitochondria? o conversion of pyruvate to lactate 61. the final product of glycolysis under aerobic conditions is pyruvate. what  happens to pyruvate under aerobic conditions? o pyruvate enters the mitochondrial matrix where it is converted into acetyl  coa. 62. where are the enzymes of glycolysis located within the cell? o cytosol 63. in terms of energy production, the krebs cycle is significant because it… o reduces the coenzymes nad and fad for oxidative phosphorylation. 64. in the presence of a limited oxygen supply, pyruvate is converted to what? o lactate 65. in the presence of oxygen, the process of glycolysis produces which of the  following products? o 2 pyruvate  66. atp is synthesized by substrate­level phosphorylation during which of the  following? o glycolysis and the krebs cycle only  67. what is the final acceptor of electrons in the electron transport? o oxygen 68. where is the electron transport chain? o inner mitochondrial membrane  69. chemiosmotic coupling refers to… o the harnessing of energy from the reactions of the electron transport  chain to make atp. 70. hydrogen ions activate the enzyme atp synthase by moving from… o intermembrane space to mitochondrial matrix 71. each time an electron is passed between the molecules of the electron transport  chain… 
 o energy is released 72. what is the first component of the electron transport chain that accepts electrons  from an fadh2 molecule? o coenzyme q 73. atp synthase is able to use the potential energy that originates from \_\_\_\_\_ to  produce atp. o the hydrogen gradient across the inner mitochondrial membrane 74. under anaerobic conditions, what is pyruvate converted to and where does this  occur? o lactate in the cytosol 75. what is glycogenolysis? o the breakdown of glycogen to glucose 76. which of the following is found in greater concentration inside the cell than  outside? o potassium  77. when molecules are passively transported across a membrane, the direction of  their movement is dictated by the molecule’s tendency to move… o from higher to lower energy 78. of the gradients listed below, which is the most accurate description of the  force that ultimately determines the movement of ions across the membrane? o electrochemical gradient  79. if a positively charged ion is more concentrated outside the cell, the electrical  force required to balance the chemical gradient would be directed \_\_\_\_. thus, the  equilibrium potential for this ion would be \_\_\_\_ charged. o outward; positively  80. which of the following would not increase the rate of simple diffusion across  the phospholipid bilayer of the plasma membrane? o greater number of protein carriers 81. if a molecule crosses a membrane and is quickly removed from the area by the  blood stream or some biological pathway, what effect does this have on its rate of  diffusion? o diffusion rate will increase 82. the osmotic pressure of a solution is an… o indirect measure of its solute concentration 83. which of the following transport mechanisms is passive? o movement of sodium through ion channels 84. in facilitated diffusion, a molecule is moved… o down its concentration gradient with the assistance of a protein carrier  molecule, and no energy is required.  85. the flow of water across a membrane down its concentration gradient is called… o osmosis 86. which of the following transport mechanisms require energy? o both primary and secondary active transport 87. transporting a substance against its concentration gradient require… 
 o a transporter that uses energy 88. in secondary active transport with sodium, which of the following is false? o the molecule being transported moves down its electrochemical gradient. 89. vesicles formed during phagocytosis or endocytosis often fuse with the  membrane of which of the following organelles? o lysosome 90. endocytosis is a form of active transport (requiring energy) to move vesicles… o filled with particles and/or fluids into the cell 91. secretory vesicles are a part of what transport mechanism? o exocytosis 92. the electrochemical gradient is to diffusion as \_\_\_\_ is to active transport… o atp 93. which of the following descriptions would be an example of phagocytosis? o bacteria that is engulfed by a white blood cell 94. which of the following descriptions would be an example of pinocytosis? o a macrophage drinking its surrounding tissue fluid and nutrients. 95. what is the primary role for the na+/k+ pump? o the maintenance of na+ and k+ concentrations on either side of the  membrane.