Name: biomolecules and their tests
Uploaded: 2019-01-29T11:04:45.000Z
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North Carolina K-12 Science Standard Course of Study

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Biology

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From Molecules to Organisms- Structures and Processes

LS.Bio.1.1

Macromolecules

Sapere cosa sono le macromolecole è un passo importante per capire come i nutrienti vengono assorbiti e utilizzati dalle cellule. Il termine macromolecole significa semplicemente grandi molecole e si riferisce a quattro diversi composti, carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici. Ognuno di questi ha una struttura e una funzione uniche. Parliamo prima dei carboidrati. 
Tutti i carboidrati sono composti da carbonio, idrogeno e ossigeno. Quelli con strutture semplici sono chiamati monosaccaridi o zuccheri. I monosaccaridi possono unirsi per formare catene di carboidrati più complesse chiamate polisaccaridi o amido. La forma normale dell'amido assomiglia a una molla a spirale a causa degli angoli di legame nella catena polimerica. 
Il prossimo tipo di macromolecola di cui parleremo è la proteina. Le proteine sono costituite da catene di amminoacidi, composti organici che hanno ciascuno un gruppo amminico o N-terminale a un'estremità e un gruppo carbossilico, o C-terminale all'altra. Ci sono 20 amminoacidi standard e, sebbene abbiano tutti una struttura di base simile, ognuno ha una catena laterale unica nota come gruppo R. Diversi amminoacidi possono legarsi insieme per formare una catena collegata da legami peptidici e creare una proteina. 
L'ultima classe di macromolecole che esamineremo sono i lipidi. I tipi più comuni di lipidi sono i grassi, chiamati anche trigliceridi perché composti da una molecola di glicerolo collegata a tre catene di acidi grassi. 
Ora, parliamo del rilevamento di queste macromolecole in un ambiente di laboratorio. Il reagente di Benedict è comunemente usato per rilevare i monosaccaridi. Il reagente di Benedict è normalmente blu perché contiene ioni rame sotto forma di solfato di rame. Questo sale metallico è un esempio di agente ossidante. I monosaccaridi che contengono un gruppo emiacetalico, come il glucosio, sono considerati zuccheri riducenti. In una soluzione acquosa, esistono monosaccaridi con gruppi emiacetalici sia nella forma ciclica che in quella a catena aperta che ha un'aldeide reattiva. Da questa aldeide, un elettrone viene trasferito allo ione rame II. Questo riduce lo ione rame II a ione rame I e ossida lo zucchero riducente. Poiché gli ioni di rame I sono visti come rosso ruggine, la soluzione inizierà a cambiare colore. In presenza di piccole quantità di monosaccaride, la soluzione cambierà in verde. Concentrazioni più elevate del monosaccaride porteranno a una riduzione di più rame e il colore della soluzione cambierà più drasticamente, diventando infine un arancio rossastro.
Gli amidi possono essere rilevati con l'indicatore di iodio normalmente giallo-marrone. Questo indicatore contiene varie specie di anioni poliioduri come I-3 negativo, I-5 negativo e I-7 negativo. Gli iodio caricati negativamente in ciascun anione agiscono come donatori di carica, mentre gli iodio neutri agiscono come accettori di carica. Questo è un complesso di trasferimento di carica e gli elettroni in questi complessi sono facilmente eccitati con la luce a un livello di energia più elevato. La luce viene assorbita nel processo e il suo colore complementare può essere visto dall'occhio umano. Gli assorbimenti delle diverse specie in questa soluzione sono ciò che gli conferisce il colore giallo-marrone. Quando viene aggiunto un amido, forma un nuovo complesso di trasferimento di carica con gli anioni poliioduro. Con l'amido che funge da donatore di carica e il poliioduro come accettore. Sebbene le specifiche della reazione non siano note, si pensa che lo iodio e l'amido si combinino per formare un omopolimero di poliioduro infinito. Questo complesso assorbe la luce di una diversa lunghezza d'onda, trasformando il colore della soluzione in blu scuro.
Le proteine possono essere rilevate utilizzando il reagente del Biureto, una soluzione blu che contiene ioni rame ma si lega all'azoto presente nei legami peptidici, formando complessi chelati. I complessi chelati che coinvolgono tre o quattro legami peptidici producono un colore viola, che cambia il colore della soluzione. L'intensità del colore è direttamente correlata alla concentrazione del legame peptidico. Maggiore è la concentrazione, più intenso sarà il colore violaceo. 
Infine, i lipidi possono essere rilevati in una soluzione utilizzando il test Sudan IV. Sudan IV è un colorante che non è solubile in acqua, ma è solubile in lipidi, quindi quando viene aggiunto a una soluzione contenente lipidi li colora di rosso. 
In questo laboratorio, determinerai quali macromolecole sono presenti nelle soluzioni misteriose fornite utilizzando quattro diversi reagenti indicatori.

macromolecole

<h4>Biomolecole</h4>
Gli organismi contengono un'ampia varietà di molecole organiche con numerose funzioni che dipendono dalle strutture chimiche e dalle proprietà di queste molecole. Tutte le molecole organiche contengono una spina dorsale di carbonio e atomi di idrogeno. L'atomo di carbonio è centrale nella formazione di una grande varietà di molecole organiche che variano per dimensioni, forma e complessità; Le molecole inorganiche, d'altra parte, hanno generalmente strutture più semplici. Il guscio più esterno di un atomo di carbonio libero può ospitare otto elettroni ma è occupato da soli quattro elettroni, quindi può formare quattro legami covalenti e legarsi con un massimo di quattro atomi. In alternativa, può anche legarsi con un minor numero di atomi formando doppi o tripli legami. Questa versatilità degli atomi di carbonio consente alle molecole organiche di mostrare strutture complesse, come catene, rami e anelli, tra gli altri.
Le molecole organiche che si trovano naturalmente negli organismi sono chiamate biomolecole. Oltre al carbonio e all'idrogeno, le biomolecole contengono anche altri elementi come ossigeno, azoto, fosforo e zolfo. In generale, unità più piccole di biomolecole si uniscono, come sequenze ripetitive, per formare biomolecole più grandi. Queste piccole unità modulari di biomolecole sono chiamate monomeri. Due monomeri in genere si uniscono l'uno all'altro per formare un dimero attraverso un processo noto come sintesi per disidratazione, che è semplicemente la rimozione di un atomo di idrogeno da un monomero e di uno ione ossidrile (OH-) dall'altro monomero per creare una molecola d'acqua da espellere mentre si legano i due monomeri con un legame covalente. L'inverso di questo processo è chiamato idrolisi, in cui la molecola si scompone nei suoi monomeri originali con una molecola d'acqua che fornisce un atomo di idrogeno a un monomero e uno ione ossidrile all'altro. Molti monomeri possono essere attaccati insieme per disidratazione per formare polimeri. A volte diversi polimeri possono unirsi per formare molecole ancora più grandi e complesse, note come macromolecole biologiche.
Le biomolecole sono classificate in base agli elementi che le compongono, alla loro struttura e funzione all'interno degli organismi viventi. Quasi tutte le biomolecole possono essere classificate in una delle quattro categorie generali: carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici.
<h4>Carboidrati</h4>
Carboidrato significa semplicemente "acqua di carbonio" perché queste molecole sono composte da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno all'incirca nel rapporto di 1:2:1. I monomeri di carboidrati sono noti come monosaccaridi, noti anche come zuccheri semplici. Il glucosio (C6H12O6) è il monosaccaride più comune negli organismi viventi ed è una subunità di molti polisaccaridi. Numerosi organismi sintetizzano anche altri monosaccaridi a sei atomi di carbonio con la stessa formula chimica del glucosio ma strutture leggermente diverse, come il fruttosio e il galattosio. Quando due monosaccaridi sono collegati insieme, formano disaccaridi. Ad esempio, il saccarosio è composto da glucosio e fruttosio, mentre il lattosio contiene glucosio e galattosio. Questi monosaccaridi e disaccaridi sono utilizzati per l'immagazzinamento di energia a breve termine negli organismi viventi. Il maltosio è un altro disaccaride costituito da due molecole di glucosio e di solito si forma quando le catene polisaccaridiche come l'amido e il glicogeno vengono scomposte durante la digestione. L'amido è un polisaccaride che funge da molecola di immagazzinamento dell'energia nelle piante ed è costituito da due tipi di polimeri di glucosio: amilosio e amilopectina. L'amilosio costituisce il 10-20% dell'amido ed è un polimero elicoidale del glucosio. L'amilopectina costituisce la maggior parte dell'amido ed è un polimero ramificato del glucosio. Il glicogeno è praticamente lo stesso dell'amido, tuttavia viene sintetizzato, immagazzinato e utilizzato nel fegato animale e nei tessuti muscolari.
Oltre a fungere da riserve di energia, i carboidrati hanno anche altre funzioni negli organismi. I monosaccaridi a cinque atomi di carbonio, ribosio e desossiribosio, sono integrati nella struttura dell'acido nucleico e sono presenti in ogni cellula vivente. Inoltre, il polisaccaride cellulosa, che è un lungo polimero costituito da glucosio, funge da materiale strutturale rigido nelle piante. Gli esseri umani non hanno enzimi digestivi per scomporre la cellulosa negli alimenti, che è anche chiamata fibra alimentare. Tuttavia, il consumo di fibre alimentari aiuta a mantenere una flora intestinale sana, che a sua volta contribuisce alla salute dell'apparato digerente e del sistema immunitario1. Simile alle piante, alcuni animali e funghi usano un altro polisaccaride, la chitina, come molecola strutturale. Gli artropodi usano la chitina per costruire e mantenere i loro esoscheletri, mentre i funghi la incorporano nelle loro pareti cellulari per mantenere la rigidità.
<h4>Lipidi</h4>
La seconda classe di macromolecole biologiche sono i lipidi, che includono grassi, oli e cere. I lipidi sono molecole idrofobiche che sono quasi interamente costituite da atomi di carbonio e idrogeno. Spesso, i lipidi sono raggruppati in tre categorie principali; trigliceridi, fosfolipidi e steroidi.
Il tipo più comune di lipidi sono i trigliceridi, che includono grassi di origine animale e oli di origine vegetale. I trigliceridi generalmente fungono da molecole di immagazzinamento dell'energia a lungo termine, ad eccezione delle cere indigeribili, che vengono invece utilizzate come sostanza impermeabilizzante sia nelle piante che negli animali. I trigliceridi contengono tre catene di acidi grassi, che possono essere sature o insature, collegate a una molecola di glicerolo. Le catene di acidi grassi saturi sono molecole lineari con un numero massimo di atomi di idrogeno, in cui ogni carbonio nella catena è collegato tramite un singolo legame. D'altra parte, le catene di acidi grassi insaturi presentano pieghe dovute alla presenza di almeno un doppio legame. Inoltre, i grassi insaturi possono essere grassi "trans" se gli idrogeni attorno al doppio legame si oppongono l'uno all'altro. Sebbene i grassi trans siano presenti in natura, vengono generati durante la produzione industriale di oli vegetali saturi con idrogeno. Simili agli acidi grassi saturi, i grassi trans si accumulano molto bene grazie alla loro relativa linearità. Tuttavia, i grassi trans causano problemi alla salute del cuore umano, come danneggiare il rivestimento delle arterie e causare infiammazione quando vengono digeriti2.
I fosfolipidi sono simili ai trigliceridi, tuttavia, una delle catene di acidi grassi viene sostituita con un gruppo polare contenente fosfato. Pertanto, i fosfolipidi hanno una testa idrofila e due code di acidi grassi idrofobici. Queste proprietà dei fosfolipidi sono cruciali per la struttura e la funzione della membrana cellulare.
Gli steroidi sono lipidi composti da anelli di carbonio fusi con diversi gruppi funzionali. Il colesterolo è uno steroide che è anche un componente della membrana cellulare. Inoltre, il colesterolo viene utilizzato per sintetizzare altri steroidi, compresi gli ormoni sessuali come gli estrogeni e il testosterone. Sebbene il colesterolo sia essenziale per la struttura della membrana cellulare e la sintesi ormonale, alti livelli di colesterolo plasmatico sono implicati nell'accumulo di placche all'interno dei vasi sanguigni e causano la malattia coronarica3.
<h4>Proteine</h4>
La terza classe di macromolecole biologiche sono le proteine, che sono costituite da catene di amminoacidi. Ci sono 20 diversi amminoacidi, tutti con una struttura di base simile, ma ognuno ha una catena laterale unica chiamata "gruppo R". Un singolo amminoacido ha un'estremità N-terminale che è un gruppo amminico (NH3+) e un'estremità C-terminale che è un gruppo carbossilico (-COOH). Questi gruppi si legano insieme, da N-terminale a C-terminale, in una catena collegata da legami peptidici. Le proteine sono importanti per il mantenimento delle funzioni corporee come enzimi, ormoni, componenti strutturali e molecole di trasporto e svolgono un ruolo vitale nella contrattibilità muscolare, nell'immunità e nella coagulazione del sangue. Tuttavia, possono sorgere problemi nella struttura e nella funzione delle proteine e questi problemi sono spesso genetici. Ad esempio, i globuli rossi normali sono rotondi, ma nelle persone affette da anemia falciforme, le cellule hanno una forma curva con una regione idrofobica esposta, causata da una mutazione in una proteina chiamata emoglobina S. Questa forma riduce la capacità di trasportare l'ossigeno e fa sì che le cellule rimangano bloccate nei vasi sanguigni. Ciò si traduce in molti sintomi dannosi per la persona portatrice della mutazione e le persone che ereditano due copie del gene dell'anemia falciforme spesso subiscono effetti negativi o addirittura possono morire a causa della ridotta capacità delle cellule falciformi di trasportare ossigeno. In un colpo di scena, coloro che portano solo una copia del gene sono resistenti all'infezione da malaria, quindi la malattia è stata in grado di essere trasmessa e persiste nei paesi con livelli elevati di infezioni da malaria4.
<h4>Acidi nucleici</h4>
La quarta classe di macromolecole biologiche sono gli acidi nucleici, che sono composti da monomeri noti come nucleotidi. Questi monomeri sono composti da tre parti: un gruppo fosfato, uno zucchero ribosio e una base azotata. I nucleotidi differiscono tra loro per le loro basi azotate e per il tipo di ribosio che contengono. I singoli nucleotidi generalmente agiscono come vettori di energia all'interno delle cellule, oltre a funzionare come molecole messaggere. Tuttavia, i polimeri nucleotidici o gli acidi nucleici come l'acido desossiribonucleico (DNA) o l'acido ribonucleico (RNA) sono molecole ereditarie che contengono le informazioni genetiche per costruire prodotti cellulari.
<h4>Rilevamento di macromolecole</h4>
Le macromolecole biologiche negli alimenti o in altre sostanze possono essere rilevate utilizzando le loro specifiche proprietà chimiche. Ad esempio, i monosaccaridi hanno gruppi aldeidici liberi (-CHO) o chetoni (-C=O) che possono ridurre altri composti, il che significa che sono sostanze che causano la perdita di elettroni da parte di altre molecole, quindi i monosaccaridi sono anche noti come zuccheri riducenti. Questa proprietà viene utilizzata per rilevare la presenza di monosaccaridi con un indicatore chiamato reagente di Benedict. Questo indicatore contiene ioni rame (Cu2+) che vengono ridotti dai monosaccaridi come osservato con un cambiamento del colore della soluzione da blu ad un arancio rossastro, sebbene l'intensità del colore vari in base alla concentrazione originale dello zucchero riducente. Pertanto, l'osservazione di un colore verde significa che nella soluzione è presente solo una piccola quantità di zuccheri riducenti. L'amilosio nell'amido esiste in una struttura a spirale a causa degli angoli di legame nella catena polimerica. L'indicatore di iodio, iodio-ioduro di potassio (IKI), reagisce con queste molecole arrotolate e trasforma la soluzione in nero-bluastro scuro per indicare la presenza di amilosio. Tuttavia, se l'amilosio di amido non è presente, la reazione non avrà luogo e la soluzione rimarrà di un colore bruno-giallastro. Viene eseguito un test Sudan IV per verificare la presenza di lipidi. Questo colorante è lipofilo e si solubilizza quando sono presenti lipidi, quindi viene mantenuto un colore rosso in presenza di lipidi. Il reagente del biureto, un indicatore della presenza di proteine, contiene ioni rame (Cu2+) che reagiscono con i legami peptidici e trasformano la soluzione dal colore blu a quello viola scuro. Questo reagente deve reagire con un numero sufficiente di questi legami peptidici per produrre il colore viola previsto, quindi si otterrà un colore rosato se le catene di amminoacidi non sono abbastanza lunghe.
<h4>Referenze</h4>
<ol class="riferimenti">
	<li>Rasnik K. Singh, Hsin-Wen Chang, Di Yan, Kristina M. Lee, Derya Ucmak, Kirsten Wong, Michael Abrouk, Benjamin Farahnik, Mio Nakamura, Tian Hao Zhu, Tina Bhutani, Wilson Liao. Influenza della dieta sul microbioma intestinale e implicazioni per la salute umana. J Trad. Med. 2017, Vol. 15, 73 doi: 10.1186/s12967-017-1175-y.</li>
	<li>Siri-Tarino PW, Sun Q, Hu FB, Krauss RM. Meta-analisi di studi prospettici di coorte che valutano l'associazione dei grassi saturi con le malattie cardiovascolari. Sono J Clin Nutr. 2010, vol. 91, 3 (535-46).</li>
	<li>Giuseppe L. Goldstein, Michael S. Brown. Un secolo di colesterolo e coronarie: dalle placche ai geni alle statine. cellula. 2015, vol. 161, 1 (161-72).</li>
	<li>Michael Aidoo, Dianne J Terlouw, Margarette S Kolczak, Peter D McElroy, Feiko O ter Kuile, Simon Kariuki, Bernard L Nahlen, Altaf A Lal, Venkatachalam Udhayakumar. Effetti protettivi del gene dell'anemia falciforme contro la morbilità e la mortalità della malaria. bisturi. 2002, vol. 359, 9314 (1311-1312).</li>
</ol>

Macromolecole

Biomolecole
Gli organismi contengono un'ampia varietà di molecole organiche con numerose funzioni che dipendono dalle strutture chimiche e dalle proprietà di queste ...

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Biologia

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Fondamentali

biomolecules and their tests

Biomolecules are the organic molecules that living things use for structure, energy, and heredity. They all have a carbon backbone and hydrogen atoms, and carbon can form four covalent bonds. That bonding flexibility lets carbon build chains, branches, rings, and other complex shapes. Biomolecules also commonly include oxygen, nitrogen, phosphorus, and sulfur.

Small building blocks join together to make larger molecules. These units are called monomers. Two monomers can form a dimer through dehydration synthesis, which removes a hydrogen atom from one monomer and a hydroxyl group from the other. This releases water and creates a covalent bond. The reverse reaction is hydrolysis, where water helps split the molecule back into its original monomers. Many monomers can link into polymers, and different polymers can combine into biological macromolecules. Most biomolecules fall into four main groups: carbohydrates, lipids, proteins, and nucleic acids.

Carbohydrates are often called carbon water because they contain carbon, hydrogen, and oxygen in about a 1:2:1 ratio. Their monomers are monosaccharides, or simple sugars. Glucose is the most common monosaccharide in living organisms, and fructose and galactose are other six-carbon sugars with the same formula but different structures. When two monosaccharides join, they form disaccharides such as sucrose, lactose, and maltose. These sugars support short-term energy storage.

Larger carbohydrate polymers also have important jobs. Starch stores energy in plants and includes amylose and amylopectin. Amylose makes up about 10-20% of starch and forms a helical chain, while amylopectin is the main branched form. Glycogen is very similar to starch, but animals store and use it in liver and muscle tissue. Ribose and deoxyribose are five-carbon sugars found in nucleic acids. Cellulose is a rigid plant polymer made of glucose, and humans cannot digest it because they do not have the right enzymes. Even so, dietary fiber helps support healthy gut flora. Chitin is another structural polysaccharide. Arthropods use it in exoskeletons, and fungi use it in cell walls.

Lipids include fats, oils, and waxes. They are hydrophobic, which means they do not mix well with water, and they are made mostly of carbon and hydrogen. The main lipid groups are triglycerides, phospholipids, and steroids. Triglycerides contain glycerol and three fatty acid chains. They usually serve as long-term energy storage, while waxes act as waterproofing substances in plants and animals. Fatty acid chains can be saturated or unsaturated. Saturated chains are straight and have only single bonds. Unsaturated chains contain at least one double bond and have kinks. Some unsaturated fats are trans fats, which can form during industrial hydrogenation of vegetable oils. These fats stack well, but they can damage artery linings and promote inflammation. Phospholipids have a polar phosphate head and two hydrophobic tails. This structure helps form cell membranes. Steroids are fused carbon-ring lipids. Cholesterol is one steroid found in cell membranes, and it is also used to make sex hormones such as estrogen and testosterone. However, high plasma cholesterol can contribute to plaque buildup and coronary disease.

Proteins are chains of amino acids. There are 20 common amino acids, and each has the same basic structure plus a unique R-group, or side chain. Each amino acid has an N-terminal amino group and a C-terminal carboxyl group. Amino acids join from N-terminal to C-terminal through peptide bonds. Proteins work as enzymes, hormones, structural materials, and transport molecules. They also help with muscle contraction, immunity, and blood clotting. Protein changes can cause disease. In sickle cell anemia, a mutation in hemoglobin S changes red blood cell shape and exposes a hydrophobic region. This lowers oxygen transport and can make cells stick in blood vessels. People with two copies of the sickle cell gene can be severely affected. People with one copy are more resistant to malaria, which helps explain why the gene remains common in areas with malaria.

Nucleic acids store and pass on genetic information. Their monomers are nucleotides, each made of a phosphate group, a ribose sugar, and a nitrogen base. Nucleotides differ by their bases and by the type of sugar they contain. Single nucleotides can act as energy carriers and messenger molecules inside cells. Polymer forms of nucleotides include DNA and RNA, which contain the instructions used to build cellular products.

Biomolecules can be detected by using their chemical properties. Benedict’s reagent tests for reducing sugars, which are monosaccharides with free aldehyde or ketone groups that can reduce other compounds. Copper ions in the reagent change from blue to reddish orange, and a green color shows only a small amount of reducing sugar. IKI, or iodine-potassium iodide, tests for amylose in starch and turns dark bluish-black when amylose is present. If amylose is absent, the solution stays yellowish-brown. Sudan IV tests for lipids and leaves a red color when lipids are present. Biuret’s reagent tests for proteins by reacting with peptide bonds and changing from blue to dark violet. If the amino acid chain is too short, the color may appear pink instead of violet.

Biomolecules and Their Tests

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Scientific Method Steps and Controls

The scientific method gives scientists a way to solve problems and explain natural events. Its development grew alongside new ideas in science during the European Renaissance. Thinkers such as Francis Bacon, Galileo, and Isaac Newton helped formalize the process. Although the method has changed over time, much of its basic framework is still used today. The process begins with observation and a clear question. A scientist first notices a natural phenomenon and then asks why it happens. This...

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macromolecules

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Circulatory System: Blood Flow and Pressure

The circulatory system moves blood, oxygen, nutrients, and wastes through the body to support homeostasis. Homeostasis is the stable internal balance that organisms must maintain even when the outside environment changes. Physiology is the study of how body systems work, and the circulatory system is one of the key systems that helps keep internal conditions steady. Body systems are built from cells, tissues, organs, and organ systems. Humans have 11 major organ systems, and they work together...

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Learn how carbohydrates, lipids, proteins, and nucleic acids are built, what they do, and how common lab tests identify them.

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Overview of Myosin Structure and Function

Myosins are a family of molecular motor proteins, first identified in the skeletal muscles, where they are responsible for muscle contraction. Along with ...

Visualizing Onion and Cheek Cells
ExpandImmediately before the experiment, wash and peel onion bulbs for the class.
Remove the entire brown outer skin and ...

Microtubules

Microtubules are the thickest cytoskeletal filaments with a diameter of 25 nm. In prokaryotic organisms, microtubules are commonly found in locomotory ...

The Structure of Intermediate Filaments

The intermediate filaments are one of three widely studied cytoskeletal filaments. They are so named as their diameter (10 nm) is in between that of ...

Types of Intermediate Filaments

The intermediate filaments are an essential component of the cytoskeleton. Presently six types of intermediate filament have been identified. Type I and ...

Gap Junctions

Multicellular organisms employ a variety of ways for cells to communicate with each other. Gap junctions are specialized proteins that form pores between ...

The Extracellular Matrix

In order to maintain tissue organization, many animal cells are surrounded by structural molecules that make up the extracellular matrix (ECM). Together, ...

Tissues

Cells with similar structure and function are grouped into tissues. A group of tissues with a specialized function is called an organ. There are four main ...

Plant Cell Wall

The plant cell wall gives plant cells shape, support, and protection. As a cell matures, its cell wall specializes according to the cell type. For ...

Plasmodesmata

The organs in a multicellular organism&#x2019;s body are made up of tissues formed by cells. To work together cohesively, cells must communicate. One way ...

Use models to explain how the structure of organelles determines its function and supports overall cell processes.

LS.Bio.1.3

Cells are the smallest and basic units of life, whether it is a single cell that forms the entire organism, e.g., in a bacterium, or trillions of them, ...

the-tree-of-life-bacteria-archaea-and-eukaryotes

The Tree of Life - Bacteria, Archaea, and Eukaryotes

Prokaryotes are small unicellular organisms that include the domains &#8212; Archaea and Bacteria. Bacteria include many common microorganisms, such as ...

Prokaryotic vs. Eukaryotic Cells

Prokaryotic and eukaryotic cells represent two fundamental types of cellular organization, differing significantly in structure, complexity, and function. ...

Construct explanations to compare prokaryotic and eukaryotic cells in terms of structures and degree of complexity.

LS.Bio.1.4

The DNA Helix

Deoxyribonucleic acid, or DNA, is the genetic material responsible for passing traits from generation to generation in all organisms and most viruses. DNA ...

The Central Dogma

The central dogma explains the flow of genetic information from DNA nucleotides to the amino acid sequence of proteins.
RNA is the Missing Link Between ...

What is Gene Expression?

A gene is a stretch of DNA that serves as the blueprint for functional RNAs and proteins. Since DNA is comprised&#160; of nucleotides and proteins are ...

RNA Structure

The basic structure of RNA consists of a string of ribonucleotides attached by phosphodiester bonds. Although most RNA is single-stranded, it can form ...

Types of RNA

Three main types of RNA are involved in protein synthesis: messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), and ribosomal RNA (rRNA). These RNAs perform diverse ...

Transcription

Transcription is the synthesis of RNA from a DNA sequence by RNA polymerase. It is the first step in producing a protein from a gene sequence. ...

Bacterial RNA Polymerase

Eukaryotic RNA Polymerases

General Transcription Factors

Tissue-specific transcription factors contribute to diverse cellular functions in mammals. For example, the gene for beta globin, a major component of ...

RNA Polymerase II Accessory Proteins

Transcription Elongation Factors

Alternative RNA Splicing

Construct an explanation to summarize how DNA and RNA direct the synthesis of proteins.

LS.Bio.1.5

Analyze how the relationship between structure and function supports life processes within organisms.

Biomolecules and Their Tests

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