anatomy and physiology chap 2 and 3

149
  C   H   E   M   I   C   A   L   B   A   S   I   S   O   F   L   I   F   E    A    N    A    T    O    M    Y    A    N    D    P    H    Y    S    I    O    L    O    G    Y

Upload: kirk-castro

Post on 08-Apr-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 1/149

  C  H  E  M

  I  C  A  L

  B  A  S  I  S

  O  F  L  I  F  E

   A   N   A   T   O   M   Y   A   N   D   P   H   Y   S   I   O   L   O   G   Y

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 2/149

   *   L   i   f  e  r  e  q  u   i

  r  e  s  a   b  o  u   t   2   5  c   h  e  m   i  c  a   l  e   l  e  m  e

  n   t  s .

   *   A   t  o  m   i  c  s   t  r  u  c   t  u  r  e   d  e   t  e  r  m

   i  n  e  s   t   h  e   b  e   h  a  v   i  o  r

  o   f  a  n  e   l  e  m

  e  n   t .

  •   I  n   t  e  r  a  c   t   i  o  n

  a  m  o  n  g  a   t  o  m  s   (   f  o  r   i  n  s   t  a  n  c  e ,

   h  o  w  a   t  o  m  s

   b  o  n   d   t  o   f  o  r  m 

  m  o   l  e  c  u   l  e  s   )   i  s   t   h  e   b  a  s   i  s  o   f

   b   i  o   l  o  g   i  c  a   l  s   t  r  u  c   t  u  r  e  a  n   d   f  u  n  c   t   i  o  n .

   *   E  a  c   h   k   i  n   d

  o   f  a   t  o  m    h

  a  s  a

  c   h  a  r  a  c   t  e  r   i  s   t   i  c

  n  u  m   b  e  r  o   f

  p  r  o   t  o  n  s ,  n  e

  u   t  r  o  n  s ,  a  n   d  e   l  e

  c   t  r  o  n  s .

   *   A  n  a   t  o  m   '  s

   b  e   h  a  v   i  o  r   (   h  o  w

   i   t   i  n   t  e  r  a  c   t  s  w

   i   t   h  o   t   h  e  r  a   t  o  m

  s   )

   i  s   d  e   t  e  r  m   i  n

  e   d   b  y   t   h  e  a  r  r  a  n  g  e  m  e  n   t  o   f   i   t  s

  e   l  e  c   t  r  o  n  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 3/149

 -   b  o   d  y   f  u  n  c   t   i  o  n  s   d  e  p  e  n   d  o  n  c  e   l   l  u   l  a

  r   f  u  n  c   t   i  o  n  s

  -

   b   i  o  c   h  e  m   i  s   t  r  y   h  e   l  p  s   t  o

  e  x  p   l  a   i  n  p   h  y  s   i  o   l  o  g   i  c  a   l  p  r  o  c  e  s  s  e  s ,  a  n   d

   d  e  v  e   l  o  p  n  e  w   d  r  u  g  s  a  n   d  m  e   t   h  o   d  s   f  o  r   t  r  e  a   t   i  n  g   d   i  s  e  a  s  e  s

  -

  c  e   l   l  u   l  a  r   f  u  n  c   t   i  o  n  s  r  e  s  u

   l   t   f  r  o  m  c   h  e  m   i  c  a   l  c   h  a  n  g  e  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 4/149  N

  A   T  U  R  E

  O  F  M  A

   T   T  E  R

   A

 .

   A   T   O   M   I   C   S   T   R   U   C   T   U   R   E  :   t   h  e

  u  n   i  v  e  r  s  e   i  s

  c  o  m  p  o  s

  e   d  o   f   9   2  e   l  e  m  e  n   t  s ,  e

  a  c   h  w   i   t   h  u

  n   i  q  u  e

  a   t  o  m   i  c  s   t  r  u  c   t  u  r  e

   A

   T   O   M  –   t   h  e  s  m  a   l   l  e  s   t

  u  n   i   t  o   f  m  a

   t   t  e  r   t   h  a   t  c  a  n  n  o   t

   b  e   b  r  o   k

  e  n   d  o  w  n   b

  y  c   h  e  m   i  c  a

   l   m  e  a  n  s

  -  c  o  m  p  o

  s  e   d  o   f  p  r  o

   t  o  n  s ,  n  e  u   t  r

  o  n  s  a  n   d

  e   l  e  c   t  r  o  n

  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 5/149

   A   T   O   M

   S   T   R   U   C   T   U   R   E

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 6/149

   B .   M   O   L   E   C   U   L   E   S

  –   f  o  r  m  e   d   b  y   2  o  r  m  o

  r  e

  a

   t  o  m  s   b  o  n   d  e   d   t  o  g  e   t   h

  e  r

   C   O   M

   P   O   U   N   D   S

  –   2  o  r  m  o

  r  e   d   i   f   f  e  r  e  n

   t

   t  y  p  e  s  o   f  a   t  o  m  s   b

  o  n   d  e   d   t  o  g

  e   t   h  e  r

   C .   T   Y   P

   E   S   O   F   B   O

   N   D   S

   1 .   I   O   N   I   C   B   O

   N   D   S

   2 .   C   O   V   A   L   E

   N   T   B   O   N   D

   S

   3 .   H   Y   D   R   O   G

   E   N   B   O   N   D

   S

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 7/149  I  O  N  I  C  B

  O  N  D -  a  n  a   t   t  r  a  c   t   i  o  n

   b  e   t  w  e  e  n  a  c  a   t

   i  o  n  a  n   d

  a

  n  a  n   i  o  n

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 8/149  N

  a  C   l   f  o  r  m  a  t  i  o  n

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 9/149   C

  o  v  a   l  e  n

   t   B  o  n   d

 -   F  o  r  m  e   d  w   h  e  n  a   t  o  m  s  s

   h  a  r  e

  e

   l  e  c   t  r  o  n  s

  •   H  y   d

  r  o  g  e  n  a   t  o  m  s

   f  o  r  m  s   i  n  g   l  e   b

  o  n   d  s

  •   O  x  y

  g  e  n  a   t  o  m  s   f  o  r  m   t  w  o   b  o  n   d  s

  •   N   i   t  r

  o  g  e  n  a   t  o  m  s   f  o  r  m   t   h  r  e  e   b  o  n   d  s

  •   C  a  r

   b  o  n  a   t  o  m  s   f  o  r  m   f  o  u  r   b  o  n   d

  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 10/149

   P  o   l  a  r   M

  o   l  e  c  u   l  e

  •  m  o   l  e

  c  u   l  e  w   i   t   h  a  s   l   i  g   h   t   l  y  n  e  g  a   t   i  v

  e  e  n   d  a  n   d  a  s

   l   i  g   h   t   l  y

  p  o  s   i   t   i  v  e  e  n   d

  •  r  e  s  u   l   t  s  w   h  e  n  e   l  e  c   t

  r  o  n  s  a  r  e  n  o   t  s   h  a  r  e   d  e  q  u  a   l   l  y   i  n

  c  o  v  a   l  e

  n   t   b  o  n   d  s

  •  w  a   t  e

  r   i  s  a  n   i  m  p  o  r

   t  a  n   t  p  o   l  a  r  m  o

   l  e  c  u   l  e

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 11/149

   H  y   d  r  o  g

  e  n   B  o  n   d

  •  a  w  e  a   k  a   t   t  r  a  c   t   i  o  n

   b  e   t  w  e  e  n   t   h  e

  p  o  s   i   t   i  v  e  e  n   d  o   f  o  n  e

  p  o   l  a  r

  m  o   l  e  c  u   l  e  a  n   d

   t   h  e  n  e  g  a   t   i  v  e

  e  n   d  o   f  a  n  o   t   h

  e  r

  p  o   l  a  r

  m  o   l  e  c  u   l  e

  •   f  o  r  m

  e   d   b  e   t  w  e  e  n  w  a   t  e  r  m  o   l  e  c  u   l  e  s

  •   i  m  p

  o  r   t  a  n   t   f  o  r  p  r  o   t  e   i  n  a  n   d  n  u  c

   l  e   i  c  a  c   i   d  s   t  r  u  c   t  u  r  e

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 12/149  P

  R  O   T  O  P

  L  A  S  M

     !

   T   h  e

   l   i  v   i  n  g  p  a  r   t  o

   f   t   h  e  c  e   l   l   c  o  m  p  o  s  e   d  o   f  o

  r  g  a  n   i  c

  a  n   d

   i  n  o  r  g  a  n   i  c  c  o

  m  p  o  u  n   d  s

     !

   P  r  o  p

  e  r   t   i  e  s  :

   1 .

   P   h  y  s   i  c  a   l   –  c  o   l   l  o   i   d  a   l   s  y  s   t  e  m

  -  s  o   l   –   >  g  e   l   r  e  v  e  r

  s  a   l  s

   2 .   C   h  e  m

   i  c  a   l   –  o  r  g  a  n

   i  c  a  n   d   i  n  o  r  g

  a  n   i  c

  c  o  m  p  o  u  n   d  s

   3 .   B   i  o   l  o  g

   i  c  a   l   -  r  e  p  r  o   d

  u  c   t   i  o  n ,  m  e   t  a

   b  o   l   i  s  m ,

   i  r  r   i   t  a   b

   i   l   i   t  y ,  a   d  a  p   t  a

   b   i   l   i   t  y

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 13/149   I

  n  o  r  g  a  n

   i  c   S  u   b  s   t  a  n  c  e  s

   W  a   t  e  r  •  m  o  s   t

  a   b  u  n   d  a  n   t  c  o  m  p  o  u  n   d   i  n   l   i  v

   i  n  g  m  a   t  e  r   i  a   l

  •   t  w  o  -   t

   h   i  r   d  s  o   f   t   h  e  w

  e   i  g   h   t  o   f  a  n  a   d  u   l   t   h  u  m  a  n

  •  m  a   j  o

  r  c  o  m  p  o  n  e  n   t

  o   f  a   l   l   b  o   d  y   f   l  u   i   d  s

  •  m  e   d   i  u  m    f  o  r  m  o  s   t  m  e   t  a   b  o   l   i  c  r  e  a  c   t   i  o  n  s

  •   i  m  p  o

  r   t  a  n   t  r  o   l  e   i  n   t  r  a  n  s  p  o  r   t   i  n  g  c   h  e  m   i  c  a   l  s   i  n   t

   h  e   b  o   d  y

  •  a   b  s  o  r   b  s  a  n   d   t  r  a  n  s  p  o  r   t  s   h  e  a   t

   O  x  y  g  e  n   (   O

   2   )

  •  u  s  e   d

   b  y  o  r  g  a  n  e   l   l  e  s

   t  o  r  e   l  e  a  s  e  e  n  e  r  g  y   f  r  o  m   n  u

   t  r   i  e  n   t  s

   i  n  o  r   d

  e  r   t  o   d  r   i  v  e  c  e   l   l   ’  s  m  e   t  a   b  o   l   i  c  a  c   t   i  v   i   t   i  e  s

  •  n  e  c  e  s

  s  a  r  y   f  o  r  s  u  r  v

   i  v  a   l

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 14/149

   C  a  r   b  o  n   d   i  o  x   i   d  e   (   C   O   2   )

  •  w  a  s   t  e  p  r  o   d  u  c   t  r  e   l  e  a  s  e   d   d  u  r   i  n  g

  m  e   t  a   b  o   l   i  c  r  e  a  c   t   i  o  n  s

  •  m  u  s

   t   b  e  r  e  m  o  v  e   d

   f  r  o  m    t

   h  e   b  o   d

  y

   I  n  o  r  g  a  n   i  c  s  a   l   t  s

  •  a   b  u

  n   d  a  n   t   i  n   b  o   d

  y   f   l  u   i   d  s

  •  s  o  u

  r  c  e  s  o   f  n  e  c  e  s  s

  a  r  y   i  o  n  s   (   N  a   +

 ,   C   l  - ,   K   + ,   C  a   2

   + ,  e   t  c .   )

  •  p   l  a  y   i  m  p  o  r   t  a  n   t  r

  o   l  e  s   i  n  m  e   t  a   b

  o   l   i  s  m

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 15/149   O

  r  g  a  n   i  c

   S  u   b  s   t  a  n  c  e  s

   C

  a  r   b  o   h  y   d  r  a   t  e  s

  •  p

  r  o  v   i   d  e  e  n  e  r  g  y   t  o  c  e   l   l  s

  •  s  u  p  p   l  y  m  a   t  e  r   i  a   l  s   t  o   b  u   i   l   d  c  e

   l   l  s   t  r  u  c   t  u  r  e  s

  •  w

  a   t  e  r  -  s  o   l  u   b   l  e

  •  m

  o  n  o  s  a  c  c   h  a  r   i   d

  e  s  –  g   l  u  c  o  s  e ,

   f  r  u  c   t  o  s  e ,  g  a   l  a  c   t  o  s  e ,

  p  e  n   t  o  s  e  s

  •   d   i  s  a  c  c   h  a  r   i   d  e  s  –  s  u  c  r  o  s  e   (  g   l  u  c  o  s  e   +   f  r  u  c   t  o  s  e   ) ,

  -   l  a  c   t  o  s  e   (  g   l  u  c

  o  s  e   +  g  a   l  a  c   t  o  s  e   ) ,

  •  p  o   l  y  s  a  c  c   h  a  r   i   d  e

  s  –  g   l  y  c  o  g  e  n ,

  c  e   l   l  u   l  o  s  e

  •  c  o  n   t  a   i  n   C ,   H ,  a  n   d   O

  •  r  a   t   i  o  o   f   H   t  o   O

  c   l  o  s  e   t  o   2  :   1   (   C   6   H   1   2   O   6   )

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 16/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 17/149  L

  I  P  I  D  S

  •  s  o   l  u   b   l  e   i  n  o  r  g  a  n   i  c  s  o   l  v

  e  n   t  s  ;   i  n  s  o   l  u   b

   l  e   i  n  w  a   t  e  r

  •   f  a   t  s   (   t  r   i  g

   l  y  c  e  r   i   d  e  s   )

  •  u  s  e   d  p

  r   i  m  a  r   i   l  y   f  o  r  e  n  e

  r  g  y  ;  m  o  s   t  c  o  m  m

  o  n   l   i  p   i   d   i  n   t   h  e   b

  o   d  y

  •  c  o  n   t  a   i  n   C ,   H ,  a  n   d   O   b  u   t   l  e  s  s   O   t   h  a  n  c  a

  r   b  o   h  y   d  r  a   t  e  s

   (   C   5   7   H   1   1   0   O   6   )

  •   b  u   i   l   d   i  n  g   b   l  o  c   k  s  a  r  e   1  g

   l  y  c  e  r  o   l  a  n   d   3   f  a

   t   t  y  a  c   i   d  s  p  e  r

  m  o   l  e  c  u   l  e

  •  s  a   t  u  r  a

   t  e   d  a  n   d  u  n  s  a   t  u  r

  a   t  e   d

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 18/149

  •  p   h  o  s  p   h  o   l   i  p   i   d  s

  •   b  u   i   l   d   i  n  g   b   l  o  c   k  s  a  r  e   1  g

   l  y  c  e  r  o   l ,   2   f  a   t   t  y  a  c   i   d  s ,  a  n   d   1  p   h  o

  s  p   h  a   t  e  p  e  r

  m  o   l  e  c  u   l  e

  •   h  y   d  r  o  p   h   i   l   i  c  a  n   d   h  y   d  r  o

  p   h  o   b   i  c

  •  m  a   j  o  r

  c  o  m  p  o  n  e  n   t  o   f  c  e   l   l  m  e  m   b  r  a  n  e  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 19/149

  •  s   t  e  r  o   i   d  s

  •   f  o  u  r

  c  o  n  n  e  c   t  e   d  r   i  n  g  s

  o   f  c  a  r   b  o  n

  •  w   i   d  e   l  y   d   i  s   t  r   i   b  u   t  e   d   i  n

   t   h  e   b  o   d  y ,  v  a  r   i  o  u  s   f  u  n  c   t   i  o  n  s

  •  c  o  m  p

  o  n  e  n   t  o   f  c  e   l   l  m  e

  m   b  r  a  n  e

  •  u  s  e   d

   t  o  s  y  n   t   h  e  s   i  z  e   h  o

  r  m  o  n  e  s

  •  c   h  o   l  e

  s   t  e  r  o   l

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 20/149

  •  s   t  r  u  c   t  u

  r  a   l  m  a   t  e  r   i  a   l

  •  e  n  e  r  g  y

  s  o  u  r  c  e

  •   h  o  r  m  o  n  e  s

  •  r  e  c  e  p   t  o  r  s

  •  e  n  z  y  m  e  s

  •  a  n   t   i   b  o   d   i  e  s

  •

  a  m   i  n  o  a  c   i   d  s   h  e   l   d

   t  o  g  e   t   h  e  r  w   i   t   h

  p

  e  p   t   i   d  e   b  o  n   d  s

   P   R   O   T   E   I   N   S

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 21/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 22/149

  •  c  a  r  r  y  g

  e  n  e  s

  •  e  n  c  o   d  e

  a  m   i  n  o  a  c   i   d  s

  e  q  u  e  n  c  e  s  o   f  p

  r  o   t  e   i  n  s

  •   b  u   i   l   d   i  n  g   b   l  o  c   k  s  a  r  e

  n  u  c   l  e  o   t   i   d  e  s

  •   D   N   A   (   d  e  o  x  y  r   i   b  o  n  u  c

   l  e   i  c  a  c   i   d   )  –   d  o  u   b   l  e  p  o   l  y  n  u  c

   l  e  o   t   i   d  e

  •   R   N   A   (  r   i   b  o  n  u  c   l  e   i  c  a  c   i   d   )  –  s   i  n  g   l  e  p

  o   l  y  n  u  c   l  e  o   t   i   d  e

   N   U   C   L   E   I   C   A   C   I   D

   S

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 23/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 24/149

   C   T   S  c  a  n  n

   i  n  g  a  n   d   P   E   T

   I  m  a  g   i  n  g

  •   t  e  c   h  n   i  q  u  e  s  u  s  e   d   t  o  g   i  v  e  a  n  a   t  o  m

   i  c  a   l  a  n   d  p   h  y  s

   i  o   l  o  g   i  c  a   l

   i  n   f  o

  r  m  a   t   i  o  n ,  r  e  s  p  e  c   t   i  v  e   l  y

  •   C   T  s  c  a  n  n   i  n  g  u  s  e  s   X  -  r  a  y  e  m   i  s  s   i  o  n  s   t  o  p  r  o  v   i   d  e   3  -   D

   i  m  a  g  e  o   f

   i  n   t  e  r  n  a   l   b  o   d  y  p  a  r   t  s

  •   P   E   T   i  m  a

  g   i  n  g  u  s  e   d  r  a   d   i  o  a  c   t   i  v  e   i  s  o   t  o

  p  e  s   t  o   d  e   t  e  c   t

   b   i  o  c   h  e  m   i  c  a   l

  a  c   t   i  v   i   t  y   i  n  a  s  p  e  c   i   f   i  c   b  o   d  y  p  a  r   t

   C   L   I   N   I   C   A   L

   A   P   P   L   I   C   A   T   I   O   N

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 25/149

  C  E  L  L  S   T  R  U  C

   T  U  R  E

  A  N  D

  F  U  N  C   T  I  O  N

   C   h  a  p   t  e  r   3

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 26/149  W

   h  a  t   i  s

  a  c  e   l   l  ?

     !

   A  c  e   l   l    i  s  a

  s  m  a   l   l   m  e  m   b  r  a  n  e  -   b  o

  u  n   d  s   t  r  u  c   t  u  r  e

   t   h  a   t  c  o  n   t  a

   i  n  s  a   l   l    t   h  e

  r  e  q  u   i  r  e  m  e

  n   t  s   f  o  r   l   i   f  e

 .

     !

   I   t   i  s   t   h  e  s  m  a   l   l  e  s   t   l   i  v   i  n  g  s   t  r  u  c   t  u  r  e .

     !

   T   h  e   b  a  s   i  c

  u  n   i   t  o   f   l   i   f  e

  c  o  m  p  o  s  e

   d  o   f  o  r  g  a  n

  e   l   l  e  s

  a  n   d   i  n  c   l  u  s   i  o  n   b  o   d   i  e  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 27/149  H

  I  S   T  O  R  Y  O  F  C  E  L  L  B  I  O

  L  O  G  Y

   A

  n   t  o  n  v  o  n   L  e  e  u  w  e  n   h

  o  e   k

     !

   1   7   t   h  c  e

  n   t  u  r  y   D  u   t  c   h   d  r  a  p  e  r ,

   l  e  n  s  g  r   i  n   d  e  r ,

  m   i  c  r  o  s  c  o  p  e  a  r  c   h   i   t  e  c   t ,  a  n   d  m

   i  c  r  o  s  c  o  p   i  s   t

     !

   “   i  n  v  e  n   t

  e   d   t   h  e  m   i  c

  r  o  s  c  o  p  e   ”

   (   1   6   0   0  s   )

     !

  m  a   i  n   t  a

   i  n  e   d  v  o   l  u  m

   i  n  o  u  s  n  o   t  e  s  a  n   d   d  e   t  a   i   l  e   d

   d  r  a  w   i  n  g  s  o   f   h   i  s  v   i  e  w   i  n  g  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 28/149

     !

   1   6   6   5   R  o   b  e

  r   t   H  o  o   k  e   “   d   i  s  c  o  v  e  r  e   d   ”   t   h  e  c  e   l   l   a  n   d

  c  y  c   l  o  s   i  s

     !

   1   8   3   8   M  a   t   t   h

   i  a  s   S  c   h   l  e   i   d  e  n  p  r  o  p  o  s  e   d

   t   h  a   t  a   l   l   p   l  a  n   t  s

  a  r  e  m  a   d  e  u

  p  o   f  c  e   l   l  s .

     !

   1   8   3   9   T   h  e  o

   d  o  r   S  c   h  w  a  n

  n  p  r  o  p  o  s  e   d

   t   h  a   t  a   l   l   a  n   i  m

  a   l  s

  a  r  e  m  a   d  e  u

  p  o   f  c  e   l   l  s .

     !

   1   8   5   8   R  u   d  o

   l   f   V   i  r  c   h  o  w  p

  r  o  p  o  s  e   d   h   i  s

   t   h  e  o  r  y  o   f

   b   i  o  g  e  n  e  s   i  s

  :   A   l   l   c  e   l   l  s  c  o

  m  e   f  r  o  m  p  r  e  -  e  x   i  s   t   i  n  g  c  e

   l   l  s

   (   l   i   f  e   f  r  o  m   l   i   f  e   ) .   T   h   i  s   d   i  s

  c  r  e   d   i   t  s   t   h  e   t   h  e  o  r  y  o   f

  s  p  o  n   t  a  n  e  o  u  s  g  e  n  e  r  a   t   i  o

  n .

     !

   J  a  n   E  v  a  n  g  e   l   i  s   t  a   P  u  r   k   i  n

   j  e  –   t   h  e   f   i  r  s   t  o  n  e   t  o  u  s  e

   t   h  e

   t  e  r  m  p  r  o   t  o  p   l  a  s  m   t  o   d  e  s  c  r   i   b  e   t   h  e   l   i  v

   i  n  g  p  a  r   t  o   f   t   h  e  c  e   l   l

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 29/149   T

   h  e  C  e   l   l    T

   h  e  o  r  y

   1 .   A   l   l    l   i  v   i  n  g   t   h   i  n  g  s  a  r  e  c  o  m  p  o  s  e   d

  o   f  c  e   l   l  s .

  -  c  a  n   b  e

  a  s   i  n  g   l  e  c  e   l   l   o  r  m  a  n  y  c  e   l   l  s

   2 .   T   h  e  c  e   l   l    i  s   t   h  e  s  m  a   l   l  e  s   t   l   i  v   i  n  g   t   h   i  n  g   t   h  a   t  s

   h  o  w  s  a   l   l 

  o   f   t   h  e  c   h  a  r  a

  c   t  e  r   i  s   t   i  c  s  o   f   l   i   f  e .

     "

   h  o  m  e  o  s   t  a  s   i  s ,

  m  e   t  a   b  o   l   i  s  m ,  r  e  s  p  o  n  s   i  v  e  n  e  s  s ,  r  e  p  r  o   d  u  c   t   i  o  n ,  e  v

  o   l  u   t   i  o  n

   3 .   A   l   l   c  e   l   l  s  c

  o  m  e   f  r  o  m

  p  r  e  e  x   i  s   t   i  n  g   l   i  v   i  n  g  c  e   l   l  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 30/149  W

   h  y  a  r  e

  c  e   l   l  s  s  o

  s  m  a   l   l  ?

  •

   I  n  o  r   d  e  r   t  o

   b  e  e   f   f   i  c   i  e  n

   t   i  n  p  r  o   d  u  c   i  n  g  m  a   t  e  r   i  a

   l  s  a  n   d

  e  n  e  r  g  y   f  o  r

  s  u  r  v   i  v  a   l ,  c  e   l   l  s  m  u  s   t  m

  a   i  n   t  a   i  n  a  s  m  a   l   l

  s  u  r   f  a  c  e   t  o

  v  o   l  u  m  e  r  a   t   i  o .

   1 .

   T   h  e  s  u  r   f  a  c  e  m  e  m   b  r

  a  n  e  m  u  s   t   b

  e   l  a  r  g  e  e  n  o  u  g   h   t  o

  c  o  n   t  r  o   l  w

   h  a   t  e  n   t  e  r  s

  a  n   d   l  e  a  v  e  s

   t   h  e  c  e   l   l

   2 .

   T   h  e  v  o   l  u  m  e  o   f   t   h  e  c  e   l   l  m  u  s   t   b  e

  s  m  a   l   l  e  n  o  u

  g   h  s  o

   t   h  a   t  r  e  a

  c   t  a  n   t  s  c  a  n   f   i  n   d  e  a  c   h  o   t

   h  e  r

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 31/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 32/149  M

  E   T  H  O  D

  S  O  F  S   T

  U  D  Y  I  N  G

  C  E  L  L  S

   1

 .

   M   I   C   R   O

   S   C   O   P   Y

   2

 .

   C   E   L   L   C

   U   L   T   U   R   E

   3

 .

   U   L   T   R   A   C   O   N   F   I   G   U

   R   A   T   I   O   N   /

   C   E   N   T   R

   I   F   U   G   A   T   I   O

   N

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 33/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 34/149   T

  y  p  e  s  o   f   c

  e   l   l  s   b  a  s  e   d  o  n  c  o  m  p   l  e  x  i  t  y  :

     !

  p  r  o   k  a  r  y  o   t   i  c  -   l  a  c   k  s  n  u  c   l  e  a  r  m  e

  m   b  r  a  n  e  ;

  p  o  s  s  e  s  s  e

  s  n  o  w  e   l   l  -   d  e   f   i  n  e   d  n  u

  c   l  e  u  s  ;

  p  o  s  s  e  s  s  e

  s   f  e  w  o  r  g  a  n  e   l   l  e  s  ;   E  x

  a  m  p   l  e  s  :

   b  a  c   t  e  r   i  a  a  n   d  o   t   h  e  r  m  o  n  e  r  a  n  s

     !

  e  u   k  a  r  y  o   t   i  c  -  p  o  s  s  e  s

  s  e  s  n  u  c   l  e  a  r  m  e  m   b  r  a

  n  e  ;

  p  o  s  s  e  s  s  e

  s  w  e   l   l  -   d  e   f   i  n  e   d  n  u  c   l  e

  u  s  ;  m  a  n  y

  o  r  g  a  n  e   l   l  e

  s  p  r  e  s  e  n   t  ;

   E  x  a  m  p   l  e  s

  :  p  r  o   t   i  s   t  s  ;

  c  e   l   l  s

  o   f   f  u  n  g   i ,  p   l  a  n   t  s ,  a  n   d

  a  n   i  m  a   l  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 35/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 36/149  C

  E  L  L  S  I   Z

  E

     !

  m  o  s   t  c  e   l   l  s  a  r  e

  m   i  c  r  o  s  c  o

  p   i  c

   5  -   1   0   0

  m   i  c  r  o  n  s

     !

   l  e  n  g   t   h  o   f

  n  e  r  v  e  c  e   l   l 

   1  m  e   t

  e  r   (  m   )

     !

   l  a  r  g  e  s   t  s   i  n  g   l  e  c  e   l   l 

  o  s   t  r   i  c   h  e  g  g

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 37/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 38/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 39/149  C

  e   l   l   O  r  g  a  n  i  z  a  t  i  o

  n

   I .   T   h  e   P   l  a  s  m  a   M  e  m   b  r  a  n  e

   1 .

   C  o  m  p

  o  s  e   d  o   f  a  p   h  o  s  p   h  o   l   i  p   i   d

   b   i  -   l  a  y  e  r  w   i   t   h

  e  m   b  e   d   d  e   d  p  r  o   t  e   i  n

  s ,  c  a  r   b  o   h  y   d

  r  a   t  e  s ,  a  n   d

  c   h  o   l  e  s   t  e  r  o   l

  a .

   G   l  y  c  o  p  r  o   t  e   i  n  s  a  n   d  g   l  y  c  o   l   i  p   i   d  s  s  e  r  v  e  a  s   i   d  e  n   t   i   f   i  c  a   t   i  o  n

  m  a  r   k  e  r  s

   b .

   E  m   b  e   d   d  e   d  p  r  o   t  e   i  n  s  m  a  y  s  e  r  v  e  a  s   h  o  r  m  o  n  e  r  e

  c  e  p   t  o  r  s ,

   t  r  a  n

  s  p  o  r   t  c   h  a  n  n  e   l  s ,  o  r  e  n  z  y  m  e  s

   i  n  m  e   t  a   b  o   l   i  c

  r  e  a  c   t   i  o  n  s

  c .

   C   h  o

   l  e  s   t  e  r  o   l    i  s  a  m

  e  m   b  r  a  n  e  s   t  a   b

   i   l   i  z  e  r

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 40/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 41/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 42/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 43/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 44/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 45/149

     "

   2 .   P   l  a  s  m  a   M  e  m   b  r  a  n  e   F  u  n  c   t   i  o  n  s

     "

   K  e  e  p  s   t   h  e  c  e   l   l    i  n   t  a  c   t

  a  n   d   b  e   i  n  g  s

  e   l  e  c   t   i  v  e   l  y

  p  e  r  m  e  a   b   l  e ,   i   t  r  e  g  u   l  a   t  e  s  w   h  a   t  e  n   t  e  r  s  o  r   l  e  a  v  e  s   t   h  e

  c  e   l   l

     !

  a .   D   i   f   f  u  s

   i  o  n   i  s   t   h  e  r  a  n   d  o  m  m  o  v  e  m  e  n   t  o   f  m  o   l  e  c  u   l  e  s   f  r  o  m  a  n

  a  r  e  a  o   f   h   i  g   h  e  r  c  o  n  c  e  n

   t  r  a   t   i  o  n   t  o  a  n  a

  r  e  a  o   f   l  o  w  e  r

  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n

     "

  s  o  m  e  m  o   l  e  c  u   l  e  s

  c  a  n   d   i   f   f  u  s  e  a  c  r  o  s  s   t   h  e  p   l  a  s  m  a

  m  e  m   b

  r  a  n  e

     !

   b .   O  s  m  o  s   i  s   i  s   t   h  e  m  o  v  e  m  e  n   t  o   f  w  a   t  e  r  a  c  r  o  s  s  a  m  e  m   b  r  a  n  e

   f  r  o  m  a  n

  a  r  e  a  o   f   h   i  g   h  e  r  w  a   t  e  r  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   t  o  a  n  a  r  e  a  o   f

   l  o  w  e  r  w  a   t  e  r  c  o  n  c  e  n   t  r  a

   t   i  o  n

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 46/149

     !

  c .   T  r  a  n  s  p  o  r   t  a  c  r  o  s  s   t   h  e  p   l  a  s  m  a  m  e  m

   b  r  a  n  e   b  y  a  c  a

  r  r   i  e  r

     "

   S  o  m  e

  c  a  r  r   i  e  r  m  o   l  e  c  u   l  e  s  r  e  q  u   i  r  e  n  o  e  n  e  r  g  y   (   f  a  c   i   l   i   t  a   t  e   d

   t  r  a  n  s  p  o  r   t   )

     "

   O   t   h  e  r   t  r  a  n  s  p  o  r   t  c  a  r  r   i  e  r  s  r  e  q  u   i  r  e  e  n  e  r  g

  y   (  a  c   t   i  v  e   t  r  a  n  s  p

  o  r   t   )

     !

   d .   E  n   d  o  c

  y   t  o  s   i  s  a  n   d   E  x

  o  c  y   t  o  s   i  s

     "

   E  n   d  o  c

  y   t  o  s   i  s  o  c  c  u  r  s  w

   h  e  n   t   h  e  p   l  a  s  m  a

  m  e  m   b  r  a  n  e   f  o  r  m  s  a

  v  e  s   i  c   l  e

  a  r  o  u  n   d  a  p  a  r   t   i  c   l  e  o  u   t  s   i   d  e   t   h  e  c  e   l   l   a  n   d   b  r   i  n  g  s   t   h  e

  p  a  r   t   i  c   l  e   i  n   t  o   t   h  e  c  e   l   l

     "

   E  x  o  c  y   t  o  s   i  s  o  c  c  u  r  s  w   h

  e  n  a  v  e  s   i  c   l  e   i  n  s

   i   d  e   t   h  e  c  e   l   l    f  u  s  e  s  w   i   t   h

   t   h  e  p   l  a

  s  m  a  m  e  m   b  r  a  n  e  a  n   d   d  u  m  p  s   i   t   ’  s  c  o  n   t  e  n   t  s  o  u   t  s   i   d  e   t   h  e

  c  e   l   l

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 47/149  J  u  n  c  t  i  o  n  a

   l  c  o  m  p   l  e  x  e  s  o   f   t   h  e

  C

  e   l   l   m  e  m

   b  r  a  n  e

   1

 .

   Z  o  n  u   l  a

  a   d   h  e  r  e  n  s

   2

 .   M  a  c  u   l  a  a

   d   h  e  r  e  n  s

   3

 .   S  p  o   t   d  e  s

  m  o  s  o  m  e  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 48/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 49/149  I  I .    T

   h  e  C

  y  t  o  p   l  a  s

  m

     !

   T   h  e  c  e   l   l  u   l  a

  r  m  a   t  e  r   i  a   l   o

  u   t  s   i   d  e   t   h  e  n

  u  c   l  e  u  s

     !

   T   h  e  s   i   t  e  o   f  m  o  s   t  c  e   l   l  u   l  a  r  a  c   t   i  v   i   t   i  e  s

     !

   T   h  e   f  a  c   t  o  r  y  a  r  e  a  o   f   t   h  e  c  e   l   l

     !

   C  o  m  p  o  n  e  n   t  s  :

  a .  c  y   t  o

  s  o   l  –  s  e  m   i  -   t  r  a  n  s  p  a  r  e  n   t   f   l  u   i   d   t   h  a   t

  s  u  s

  p  e  n   d  s  o   t   h  e  r  e   l  e  m  e  n   t  s  o

   f   t   h  e  c  e   l   l

   b .  o  r  g  a

  n  e   l   l  e  s

  c .   i  n  c   l  u

  s   i  o  n  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 50/149  D

  i   f   f  e  r  e  n  c  e  s  o   f   o  r  g

  a  n  e   l   l  e  s  a  n   d

  i  n  c   l  u  s  i  o  n  s

   O   R   G   A   N   E   L   L   E   S

  •

   P  e  r  m  a  n  e  n   t   l   i  v   i  n  g

  c  o  m  p  o  n  e  n   t  s

  o   f   t   h  e  c  e   l   l

  •

   M  a  c   h   i  n  e  r  y  o

   f   t   h  e  c  e   l   l 

  e  n  g   i  n  e  e  r  e   d   t  o  c  a  r  r  y  o  u   t   t   h  e   i  r

  o  w  n   f  u  n  c   t   i  o  n

  •

  e  x  a  m  p   l  e  s  :   N

  u  c   l  e  u  s ,   G .   A . ,

  m   i   t  o  c   h  o  n   d  r   i  a ,   E   R ,

   l  y  s  o  s  o  m  e  s ,  p  e  r  o  x   i  s  o  m  e ,

  p  r  o   t  e  a  s  o  m  e  s

   I   N   C   L   U   S   I   O   N

   S

  •   t  e  m  p  o  r  a  r  y ,  n  o  n  -   l   i  v   i  n  g

  a  c  c  u  m  u   l  a   t   i  o  n  o   f  m  e

   t  a   b  o   l   i   t  e  s

  •   S   t  o  r  e   d

  n  u   t  r   i  e  n   t  s  a  n

   d

  c  e   l   l  u   l  a  r  p  r  o   d  u  c   t  s

  •  e  x  a  m

  p   l  e  s  :   F  a   t

   d  r  o  p   l  e   t  s ,  g  r  a  n  u   l  e  s ,  p   i  g  m  e  n   t  s ,

  c  r  y  s   t  a   l  s  a  n   d  s  e  c  r  e   t  o

  r  y

  p  r  o   d  u  c

   t  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 51/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 52/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 53/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 54/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 55/149   T

  y  p  e  s  o   f   r  i   b  o  s  o  m  e  s

   1

 .

   A   t   t  a  c   h  e

   d  r   i   b  o  s  o  m  e  s

  -   l  o  c  a   t  e   d   i  n   t   h  e   E   R

  -   f  o  r   C

   H   O   N  s  y  n   t   h  e  s   i  s

   2

 .   F  r  e  e  r   i   b  o

  s  o  m  e  s

  -   l  o  c  a   t  e   d   i  n   t   h  e  c  y   t  o  p   l  a  s  m

  -   f  o  r  c

  e   l   l  u   l  a  r  u  s  e

  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 56/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 57/149

     "

   2 .   T   h  e   G  o   l  g   i    A  p  p  a  r  a   t  u  s

  –

  a .   A  s  e  r   i  e  s  o   f   f   l  a   t   t  e  n  e   d  s  a  c   k  s   t   h  a   t  a  c  c  e  p   t  m  a   t  e  r   i  a   l  s   f  r  o  m   t   h  e

   E   R

  –

   b .  p  a  c

   k  a  g  e  s ,  s   t  o  r  e  s ,  a  n   d  m  o   d   i   f   i  e  s   t   h  e  m  a   t  e  r   i  a   l  s  a  n   d

  p   l  a  c  e  s

   t   h  e  m   i  n  v  e  s   i  c   l  e  s   f  o  r   d  e   l   i  v  e  r  y

  –

  c .  a   l  w

  a  y  s  n  e  a  r   t   h  e  n  u

  c   l  e  u  s ,   t   h  e  p  r   i  n  c

   i  p  a   l    t  r  a   f   f   i  c   d   i  r  e

  c   t  o  r   f  o  r

  c  e   l   l  u   l  a

  r   C   H   O   N   S

  –

   D .   f  o  r  m

  s  v  e  s  c   i  c   l  e  s ,  v  a

  c  o  u   l  e  s ,  e   t  c .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 58/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 59/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 60/149  L

  y  s  o  s  o  m

  a   l  a  c  t  i  v  i  t  y

   1

 .

   A   U   T   O   P

   H   A   G   Y  –   d

   i  g  e  s   t   i  o  n  o   f   d  a  m  a  g  e   d

  o  r  g  a  n  e   l   l  e  s   b  y   t   h  e

   l  y  s  o  s  o  m  e  s  o   f   t   h  e  c  e   l   l  s

   2

 .   A   U   T   O   L   Y

   S   I   S  –   d   i  g  e  s   t   i  o  n  o   f   t   h

  e   i   t  s  o  w  n

   d  a  m  a  g  e   d  c  e   l   l  s .

  -  r  e   l  a   t  e   d   t  o  a  g   i  n  g

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 61/149

   E .   M   i   t  o  c   h  o  n   d  r   i  a

     "

   S  m  a   l   l    d  o  u   b   l  e  m  e  m   b  r  a  n  e   b  o  u  n   d  o  r  g  a  n  e   l   l  e  s

     "

   C  o  n  v  e  r   t   t   h  e  e  n  e  r  g  y  s

   t  o  r  e   d   i  n  g   l  u  c  o  s  e   i  n   t  o   A   T

   P

  m  o   l  e  c  u   l  e  s   b  y  a  p  r  o  c  e

  s  s   k  n  o  w  n  a

  s  a  e  r  o   b   i  c

  r  e  s  p   i  r  a   t   i  o

  n

     "

   C   R   I   S   T   A   E

  –  a  r  e  a  w   h  e  r  e   t   h  e  r  e   i  s  g  r  e  a   t  e  r   A   T   P

  p  r  o   d  u  c   t   i  o

  n

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 62/149  F

 .   P  E  R  O  X  I  S  O  M  E  S

     !

   M  e  m   b  r  a  n

  o  u  s  s  a  c  s  c  o  n   t  a   i  n   i  n  g

  p  o  w  e  r   f  u   l 

  o  x   i   d  a  s  e

     !

   F  o  r   d  e   t  o  x   i   f   i  c  a   t   i  o  n  o   f   t  o  x   i  n  s  s  u  c   h  a  s

  a   l  c  o   h  o ,   f  o

  r  m  a   l   d  e   h  y   d

  e

     !

   D   i  s  a  r  m   d

  a  n  g  e  r  o  u  s   f  r  e  e  r  a   d   i  c  a

   l  s   (   h   i  g   h   l  y

  r  e  a  c   t   i  v  e  c   h  e  m   i  c  a   l  s

  w   /  u  n  p  a   i  e   d  e  -  w   h   i  c   h

  c  a  n

  s  c  r  a  m   b   l  e

   C   H   O   N   &

  n  u  c   l  e   i  c  a  c   i   d  s   t  r  u  c   t  u  r  e  s

     !

   E  x .   H   2   O   2

  -     #

   H   2   O   +

   O

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 63/149  G

 .   P  R  O   T

  E  A  S  O  M

  E

     !

   O  r  g  a  n  e   l   l  e  s  r  e  s  p  o  n  s

   i   b   l  e   f  o  r  r  e  c  y  c   l   i  n  g  o   f

  c  e   l   l  u   l  a  r  m

  a   t  e  r   i  a   l  s

     !

   W   i   t   h  e  n  z  y  m  e  c  a   l   l  e   d

  p  r  o   t  e  a  s  e  s

     !

   B  o  u  n   d  e   d

   b  y  m  e  m   b  r  a  n  e  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 64/149

   G .   T   h  e  c  y   t  o  s   k  e   l  e   t  o  n

     "

   1 .   A  n  e   t  w

  o  r   k  o   f   f   i   l  a  m  e  n   t  o  u  s  p  r  o   t  e

   i  n  s   t  r  u  c   t  u  r  e

  s

     "

   2 .   P  r  o  v   i   d  e  s  a  n   i  n   t  e  r  n  a   l    f  r  a  m  e  w  o  r

   k   f  o  r   t   h  e  c  e   l   l

     "

   3 .   C  e  n   t  r   i  o   l  e  s  a  r  e  s   t  r  u

  c   t  u  r  e  s   t   h  a   t  o  c  c  u  r   i  n  p  a   i  r  s   i  n

   t   h  e  c  e   l   l    t   h

  a   t  o  r  g  a  n   i  z  e

   t   h  e  m   i  c  r  o   t  u

   b  u   l  e  s  w   i   t   h   i  n

   t   h  e

  c  e   l   l

     !

   A   l  s  o ,  g   i  v  e  r   i  s  e   t  o   b  a  s  a

   l    b  o   d   i  e  s   t   h  a   t   d   i  r  e  c   t   t   h  e   f  o  r  m

  a   t   i  o  n  o   f

  c   i   l   i  a  a  n   d

   f   l  a  g  e   l   l  a

     !

   T   Y   P   E   S  :

   1 .   I   N   T   E   R   M   E   D   I   A   T   E   F   I   L   A   M   E   N   T   S

   2 .   M   I   C   R

   O   F   I   L   A   M   E   N   T   S

   3 .   M   I   C   R

   O   T   U   B   U   L   E   S

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 65/149   T

  Y  P  E  S  O

  F  C  Y   T  O  S  K  E  L  E

   T  O  N  S

   1 .

   I   N   T   E   R

   M   E   D   I   A   T   E   F   I   L   A   M   E   N   T   S

   *  s   t  r  o  n

  g ,  s   t  a   b   l  e ,  r  o  p  e  -   l   i   k  e

   *   f  o  r  m

   d  e  s  m  o  s  o  m  e  s

  a  n   d  p  r  o  v   i   d  e   i  n   t  e  r  n  a   l   g  u  y  w   i  r  e  s

   t  o  r  e  s   i  s   t

  p  u   l   l   i  n  g

   f  o  r  c  e  s  o  n   t   h  e  c  e   l   l

   2 .

   M   I   C   R   O   F   I   L   A   M   E   N   T   S

   *   i  n  v  o   l  v  e   d   i  n  m  o   t   i   l   i   t  y  a

  n   d  p  r  o   d  u  c   i  n  g  c

   h  a  n  g  e  s   i  n   t   h  e  c

  e   l   l 

  s   h  a  p  e

 .

   3 .

   M   I   C   R   O   T   U   B   U   L   E   S

   *   t  u   b  e  -   l   i   k  e  s   t  r  u  c   t  u  r  e  s  w   h   i  c   h   d  e   t  e  r  m   i  n  e   t   h  e  o  v  e  r  a   l   l   s   h  a  p  e  o   f

   t   h  e  c  e

   l   l   a  n   d   t   h  e   d   i  s   t  r   i   b

  u   t   i  o  n  o   f   t   h  e  o  r  g

  a  n  e   l   l  e  s

   *   i  m  p  o

  r   t  a  n   t   i  n  c  e   l   l    d   i  v   i  s   i  o  n

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 66/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 67/149

   G .   C   i   l   i  a  a  n   d

   f   l  a  g  e   l   l  a

     "

   H  a   i  r   l   i   k  e  p

  r  o   j  e  c   t   i  o  n  s  o

   f   t   h  e  c  e   l   l  s

     "

   R  e  s  p  o  n  s   i   b   l  e   f  o  r   l  o  c  o  m  o   t   i  o  n   i  n  s  o

  m  e  c  e   l   l  s  ;  a   l  s  o ,

  m  o  v  e  m  e  n   t  o   f   i  n  v  a   d   i  n

  g  o  r  g  a  n   i  s  m  s  o  u   t  o   f   t   h  e   b  o   d  y

     "

   F   l  a  g  e   l   l  a  a  r  e  r  e   l  a   t   i  v  e   l  y

   l  a  r  g  e   i  n  s   i  z

  e  a  n   d  o  c  c  u  r   i  n

  s  m  a   l   l   n  u  m

   b  e  r  s

     "

   C   i   l   i  a  a  r  e  s   h  o  r   t  a  n   d  o  c  c  u  r   i  n   l  a  r  g  e

  n  u  m   b  e  r  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 68/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 69/149  C

  E  L  L  P  H

  Y  S  I  O  L  O

  G  Y

     !

   T   h  e   t   h  e  p

  r  o  c  e  s  s  e  s

  o  r   f  u  n  c   t   i  o  n

  s  o   f   t   h  e  c  e   l   l

   C   E   L   L   T   R

   A   N   S   P   O   R   T

   2  w  a  y  s   t   h  a

   t   t   h  e  m  o   l  e  c  u

   l  e  s  m  o  v  e   t   h

  r  o  u  g   h   t   h  e

  m  e  m   b  r  a  n  e  :

   1 .

   A  c   t   i  v  e   t  r  a  n  s  p  o  r   t  r  e  q

  u   i  r  e  s   t   h  a   t   t   h

  e  c  e   l   l  u  s  e

  e  n  e  r  g  y

   t   h  a   t   i   t   h  a  s  o   b   t  a   i  n  e   d   f  r  o  m

   f  o  o   d   t  o  m  o

  v  e

   t   h  e  m  o   l  e  c  u   l  e  s   (  o  r   l  a  r  g  e  r  p  a  r   t   i  c   l  e  s   )   t   h  r  o  u  g   h   t   h  e

  c  e   l   l  m  e

  m   b  r  a  n  e .

   2 .

   P  a  s  s   i  v  e

   t  r  a  n  s  p  o  r   t   d  o  e  s  n  o   t  r  e  q  u   i  r  e  s  u  c   h  e  n  e  r  g  y

  e  x  p  e  n   d   i   t  u  r  e ,  a  n   d  o  c

  c  u  r  s  s  p  o  n   t  a  n  e  o  u  s   l  y

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 70/149

  -  r  e  q  u   i  r  e  s

   f  o  r  e  n  e  r  g  y

  -  r  e  q  u   i  r  e  s

  o  x  y  g  e  n

  -   f   l  o  w  o   f  m

  a   t  e  r   i  a   l  s   i  s   f  r  o

  m

   l  e  s  s  e  r   t  o  g  r  e  a   t  e  r  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n

   (   d  o  e  s  n  o   t   f  o   l   l  o  w  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n

  g  r  a   d   i  e  n   t   )

  -   f   l  o  w  r  a   t  e   i  s   f  a  s   t  e  r

  -  e  x  a  m  p   l  e  s  :

   E  n   d  o  c  y   t  o  s   i  s

   P   h  a  g  o  c  y   t  o  s   i  s

   P   i  n  o  c  y  s   t  o

  s   i  s

   E  x  o  c  y   t  o  s   i  s

  -

   D  o  e  s  n  o   t  r  e  q  u   i  r  e  e  n  e  r  g  y

  -

   D  o  e  s  n  o   t  r  e  q  u   i  r  e  o  x  y  g  e  n

  -   f   l  o  w  o   f  m  a   t  e  r   i  a

   l  s   i  s   f  r  o  m

  g

  r  e  a   t  e  r   t  o   l  e  s  s  e  r

  c

  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   (   f  o   l   l  o  w  s

  c

  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n  g

  r  a   d   i  e  n   t   )

  -

   f   l  o  w  r  a   t  e   i  s  s   l  o  w  e  r

  -

  e  x  a  m  p   l  e  s  :

   D

   i   f   f  u  s   i  o  n ,   S  e   l  e  c

   t   i  v  e   l  y  p  e  r  m  e  a

   b   l  e

  m

  e  m   b  r  a  n  e  s ,   O

  s  m  o  s   i  s   (   i  s  o   t  o  n   i  c ,

   h

  y  p  o   t  o  n   i  c  a  n   d   h  y  p  e  r   t  o  n   i  c

  s

  o   l  u   t   i  o  n  s   )

   F

  a  c   i   l   i   t  a   t  e   d   d   i   f

   f  u  s   i  o  n

   A   C   T   I   V   E

   T   R   A   N   S   P   O

   R   T

   P

   A   S   S   I   V   E   T   R

   A   N   S   P   O   R   T

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 71/149   S

   O   L   U   T   I   O

   N ,

   S   O   L   V   E   N   T   A   N   D   S   O   L   U   T   E

     !

   A  s  o   l  u   t   i  o  n   i  s

  a   h  o  m  o  g  e  n  o  u  s  m  o   l  e  c  u   l  a  r  m   i  x   t  u  r  e  o   f   t  w  o  o  r  m  o  r  e

  s  u   b  s   t  a  n  c  e  s .

     !

   T   h  e  s  u   b  s   t  a  n  c  e   t   h  a   t   h  a  s   t   h  e

  g  r  e  a   t  e  s   t  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   i  s   t   h  e

  s  o   l  v  e  n   t .

   I   t   i  s   t   h  e  s  u   b  s

   t  a  n  c  e   t   h  a   t   d   i  s  s

  o   l  v  e  s   t   h  e  o   t   h  e  r  s  u   b  s   t  a  n  c  e   (  s   )

   i  n   t   h  e

  s  o   l  u   t   i  o  n .

     !

   S  u   b  s   t  a  n  c  e  s   t   h  a   t  a  r  e   f  o  u  n   d   i  n   l  e  s  s  e  r  c  o  n  c  e

  n   t  r  a   t   i  o  n   i  n  s  o   l  u

   t   i  o  n  s

  a  r  e  s  o   l  u   t  e  s .   S  o   l  u   t  e  s  a  r  e   t   h  e

  s  u   b  s   t  a  n  c  e  s   d   i  s  s  o   l  v  e   d   b  y  s  o   l  v  e  n   t  s .

     !

   W   h  e  n  y  o  u  p

  u   t  a  s  p  o  o  n   f  u   l   o

   f  s  u  g  a  r   i  n  a  c  u

  p  o   f  w  a   t  e  r ,   t   h  e

  r  e  s  u   l   t   i  s

  a  s  o   l  u   t   i  o  n .   T   h  e  w  a   t  e  r   i  s   t   h  e

  s  o   l  v  e  n   t  a  n   d   t   h

  e  s  u  g  a  r   i  s   t   h  e  s  o   l  u   t  e .

   S  u  p  p  o  s  e  y  o  u

   h  a  v  e  a  c  u  p  o   f  c  o   f   f  e  e  w   i   t   h  s  u

  g  a  r   i  n   i   t ._____

_____

   i  s

   t   h  e  s  o   l  v  e  n   t  a

  n   d_________

  a  n   d________

__  a  r  e   t   h  e  s  o   l  u   t  e  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 72/149  D

  I  F  F  U  S  I  O  N

     !

   T   h  e  p  r   i  n  c

   i  p   l  e  m  e  a  n

  s  o   f  p  a  s  s   i  v  e   t  r  a  n  s  p  o  r   t

     !

   D   i   f   f  u  s   i  o  n

  -   T   h  e  r  a  n

   d  o  m  m  o  v  e  m  e  n   t  o   f

  m  o   l  e  c  u   l  e

  s   f  r  o  m  a  a  r  e  a  o   f   h   i  g   h

  e  r

  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   t  o  a  n

  a  r  e  a

  o   f   l  o  w  e  r  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n .

     !

   t   h  e   d   i  r  e  c   t   i  o  n  o   f   d   i   f   f  u

  s   i  o  n   i  s   d  e   t  e  r  m   i  n  e   d   b

  y   t   h  e

  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n  o   f  s  p  e  c   i   f   i  c  m  o   l  e

  c  u   l  e  s   i  n

     !

   t   h  e   t  w  o  s   i   d  e  s  o   f   t   h  e  m  e  m   b  r  a  n  e  a  n   d   t   h  e

  e  n  e  r  g  y   t   h

  a   t  c  a  u  s  e  s

   t   h  e   d   i   f   f  u  s   i  o  n

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 73/149  D

  I  F  F  U  S  I  O  N

   I   t   i  s   i  m  p  o  r   t  a  n   t   t  o   b  e  a  r   i  n  m   i  n   d   t   h  a   t  :

  -   t   h  e  m  o  v  e  m

  e  n   t   i  s  r  a  n   d  o  m

  -   t   h  e  s   t  e  e  p  e  r   t   h  e  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n

  g  r  a   d   i  e  n   t   (   i  e .   t   h  e   b   i  g  g  e  r   t   h  e

   d   i   f   f  e  r  e  n  c  e   b  e   t  w  e  e  n   t   h  e   h   i  g   h  e  r  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n  a  n   d   l  o  w

  e  r

  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   ) ,   t   h  e   f  a  s   t  e  r  w   i   l   l   b  e

   t   h  e  m  o  v  e  m  e  n   t .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 74/149   T

  Y  P  E  S  O

  F  D  I  F  F

  U  S  I  O  N

   1

 .

   S   O   L   I   D   O   V

   E   R

  a .  s  o   l   i   d

  -   M   A   S   T   I   C   A   T   I   O   N

   b .   l   i  q  u   i   d

  -   D   I   G   E   S   T   I   O   N

  c .  g  a  s  -

   T   R   A   N   S   P   I   R   A   T

   I   O   N

   2

 .   L   I   Q   U   I   D   O   V   E   R

  a .  s  o   l   i   d

  -   P   E   R   S   P   I   R   A   T   I   O   N

   b .   l   i  q  u   i   d

  -   D   I   G   E   S   T   I   O   N

  c .  g  a  s  -

   E   V   A   P   O   R   A   T   I   O

   N

   3

 .   G   A   S   O   V   E   R

  a .  s  o   l   i   d  -

   S   U   B   L   I   M   A   T   I   O   N

   b .   l   i  q  u   i   d

  -   O   X   Y   G   E   N   A   T   I   O   N

  c .  g  a  s  -   R   E   S   P   I   R   A   T   I   O   N

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 75/149  D

  I  F  F  U  S  I  O

  N  O  F  S  O  L  I  D  O  V  E  R  L  I  Q  U  I  D

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 76/149   W

   h  a   t   f  a  c

   t  o  r  s  c  a  n   i  n   f   l  u  e

  n  c  e   t   h  e

  r  a   t  e

  o

   f   d   i   f   f  u  s

   i  o  n   ?

     !

   T  e  m  p  e  r  a   t  u  r  e

 .

     !

   T   h  e  s   t  a   t  e  o   f

   t   h  e  s  o   l  v  e  n   t  ;   i .  e

 .  w   h  e   t   h  e  r   t   h  e  s

  o   l  v  e  n   t   i  s  a  s  o   l   i   d ,   l   i  q  u   i   d

  o  r  g  a  s .

     !

   T   h  e  s   i  z  e  o   f   t   h  e  m  o   l  e  c  u   l  e  s .

     !

   T   h  e  s   t  e  e  p  n  e

  s  s  o   f   t   h  e   d   i   f   f  u  s

   i  o  n  g  r  a   d   i  e  n   t .

     !

   P  e  r  m  e  a   b   i   l   i   t  y

     !

   S   i  z  e  o   f  m  o   l  e  c  u   l  e  s

     !

   S   i  z  e  o   f  p  o  r  e  s

     !

   S  o   l  u   b   i   l   i   t  y

     !

   E   l  e  c   t  r   i  c  a   l   c   h  a  r  g  e  s

     !

   M  e  m   b  r  a  n  e  s

   t  r  u  c   t  u  r  e

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 77/149   P

  r  o  p  e  r   t  y

  o   f   D   i   f   f

  u  s   i  o  n

     !

   T   h  e  g  r  e  a

   t  e  r   t   h  e  s  p  a

  c  e   b  e   t  w  e  e

  n   t   h  e  s  e

  m  o   l  e  c  u   l  e

  s   t   h  e  g  r  e  a   t  e  r   t   h  e  a   b   i   l   i   t  y   f  o  r   t   h  e

  m  o   l  e  c  u   l  a

  r  p  a  r   t   i  c   l  e  s

   t  o  s  p  r  e  a   d

  o  u   t   f  r  o  m  o

  n  e

  a  n  o   t   h  e  r .

     !

   T   h  e  m  o  r  e

  p  a  c   k  e   d   t   h  e  m  o   l  e  c  u   l  e  s  a  r  e   i  n   t   h  e

  s  u   b  s   t  a  n  c

  e   t   h  e   l  e  s  s

  s  p  a  c  e   t  o  m

  a  n  e  u  v  e  r ,

  a  n   d

   t   h  e  r  e   f  o  r  e

 ,   t   h  e  m  o  r  e

   d   i   f   f   i  c  u   l   t   f  o

  r   d   i   f   f  u  s   i  o  n

   t  o

  o  c  c  u  r .

     !

   R  e  q  u   i  r  e  s

   d   i   f   f  u  s   i  o  n  p  r  e  s  s  u  r  e

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 78/149  O

  S  M  O  S  I

  S

     !

   i  s   t   h  e  m  o  v

  e  m  e  n   t  o   f  w  a

   t  e  r  m  o   l  e  c  u   l  e  s   f  r  o  m  a  r  e

  g   i  o  n  o   f

   t   h  e   i  r   h   i  g   h  e

  r  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   t  o  a

     !

  r  e  g   i  o  n  o   f   t   h  e   i  r   l  o  w  e  r

  c  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n ,   t   h  r  o  u  g   h

  a

  p  a  r   t   i  a   l   l  y  p  e

  r  m  e  a   b   l  e  m  e  m   b  r  a  n  e

     !

   W  a   t  e  r  w   i   l   l   m  o  v  e   b  y  o  s

  m  o  s   i  s   i  n   t  o  a

  n   d  o  u   t  o   f  c  e

   l   l  s   d  u  e

   t  o   d   i   f   f  e  r  e  n  c  e  s   i  n  w  a   t  e  r

  p  o   t  e  n   t   i  a   l    b  e   t  w  e  e  n   t   h  e  c  e   l   l 

  a  n   d   i   t  s  s  u  r

  r  o  u  n   d   i  n  g  s .

     !

   W  a   t  e  r  p  o   t  e  n   t   i  a   l    i  s   t   h  e  c   h  e  m   i  c  a   l   p  o

   t  e  n   t   i  a   l   o   f  w  a

   t  e  r

  a  n   d   i  s  a  m

  e  a  s  u  r  e  o   f   t   h

  e  e  n  e  r  g  y  a  v

  a   i   l  a   b   l  e   f  o  r

  r  e  a  c   t   i  o  n  o  r  m  o  v  e  m  e  n   t

   (   B   i   d  w  e   l   l   1   9   7   4  :   5   9   ) .

 .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 79/149   S

  o  m  e   B  a  s   i  c   P  r   i  n  c   i  p   l  e  s  o   f

   O

  s  m  o  s   i  s

     !

   W  a   t  e  r  a   l  w  a  y  s  m  o  v  e  s   f  r  o  m   h   i  g   h  w  a   t  e  r  p  o   t  e  n   t   i  a

   l    t  o

   l  o  w  w  a   t  e  r  p  o   t  e  n   t   i  a   l .

     !

   W  a   t  e  r  p  o   t  e  n   t   i  a   l    i  s  a  m  e  a  s  u  r  e  o   f   t   h

  e   t  e  n   d  e  n  c  y

  o   f

  w  a   t  e  r   t  o  m

  o  v  e   f  r  o  m   h   i  g   h   f  r  e  e  e  n  e  r  g  y   t  o   l  o  w  e  r

   f  r  e  e

  e  n  e  r  g  y .

     !

   D   i  s   t   i   l   l  e   d  w  a   t  e  r   i  n  a  n  o  p  e  n   b  e  a   k  e  r   h  a  s  a  w  a   t  e  r

  p  o   t  e  n   t   i  a   l   o

   f   0   (  z  e  r  o   ) .

     !

   T   h  e  a   d   d   i   t   i  o  n  o   f  s  o   l  u   t  e

   d  e  c  r  e  a  s  e  s  w  a   t  e  r  p  o   t  e  n   t   i  a   l .

     !

   T   h  e  a   d   d   i   t   i  o  n  o   f  p  r  e  s  s  u

  r  e   i  n  c  r  e  a  s  e  s  w  a   t  e  r  p  o   t  e

  n   t   i  a   l .

     !

   I  n  c  e   l   l  s ,  w  a   t  e  r  m  o  v  e  s   b  y  o  s  m  o  s   i  s   t  o  a  r  e  a  s  w   h  e  r  e

  w  a   t  e  r  p  o   t  e

  n   t   i  a   l    i  s   l  o  w  e

  r .

     "

   A   h  y  p  e  r   t  o

  n   i  c  s  o   l  u   t   i  o  n   h  a  s   l  o  w  e  r  w  a   t  e  r  p  o   t  e  n   t   i  a   l .

     !

   A   h  y  p  o   t  o  n   i  c  s  o   l  u   t   i  o  n   h

  a  s   h   i  g   h  e  r  w

  a   t  e  r  p  o   t  e  n   t   i  a   l

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 80/149  O

  S  M  O  S  I

  S

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 81/149  D

  I  A  G  R  A

  M

   I  s  o   t  o  n   i  c   S  o   l  u   t   i  o  n  s  :  c  o  n

   t  a   i  n   t   h  e  s  a  m  e

  c  o  n  c  e  n

   t  r  a   t   i  o  n  o   f  s  o   l  u   t  e

  a  s  a  n  a  n  o   t   h  e  r

  s  o   l  u   t   i  o  n

   (  e .  g .   t   h

  e  c  e   l   l   '  s  c  y   t  o  p   l  a  s  m   ) .   W   h  e  n  a  c  e

   l   l    i  s  p   l  a  c  e   d

   i  n  a  n   i  s

  o   t  o  n   i  c  s  o   l  u   t   i  o  n ,   t   h  e  w  a   t  e  r   d   i   f   f  u  s  e  s   i  n   t  o

  a  n   d  o  u

   t  o   f   t   h  e  c  e   l   l   a   t   t   h  e  s  a  m  e  r  a   t  e .   T

   h  e   f   l  u   i   d

   t   h  a   t  s  u  r  r  o  u  n   d  s   t   h  e   b  o   d

  y  c  e   l   l  s   i  s   i  s  o   t  o  n

   i  c .

   H  y  p  o   t  o

  n   i  c   S  o   l  u   t   i  o  n  s  :  c

  o  n   t  a   i  n  a   l  o  w

  c  o  n  c  e  n

   t  r  a   t   i  o  n  o   f  s  o   l  u   t  e

  r  e   l  a   t   i  v  e   t  o  a  n  o

   t   h  e  r

  s  o   l  u   t   i  o  n   (  e .  g .   t   h  e  c  e   l   l   '  s

  c  y   t  o  p   l  a  s  m   ) .   W   h  e  n  a  c  e   l   l 

   i  s  p   l  a  c  e   d   i  n  a   h  y  p  o   t  o  n   i  c  s  o   l  u   t   i  o  n ,   t   h  e  w  a   t  e  r

   d   i   f   f  u  s  e  s   i  n   t  o   t   h  e  c  e   l   l ,  c

  a  u  s   i  n  g   t   h  e  c  e   l   l    t  o  s  w  e   l   l 

  a  n   d  p  o

  s  s   i   b   l  y  e  x  p   l  o   d  e

   H  y  p  e  r   t  o  n   i  c   S  o   l  u   t   i  o  n  s  :  c  o  n   t  a   i  n  a   h   i  g   h

  c  o  n  c  e  n

   t  r  a   t   i  o  n  o   f  s  o   l  u   t  e

  r  e   l  a   t   i  v  e   t  o  a  n  o

   t   h  e  r

  s  o   l  u   t   i  o  n   (  e .  g .   t   h  e  c  e   l   l   '  s

  c  y   t  o  p   l  a  s  m   ) .   W   h  e  n  a  c  e   l   l 

   i  s  p   l  a  c  e   d   i  n  a   h  y  p  e  r   t  o  n

   i  c  s  o   l  u   t   i  o  n ,   t   h  e

  w  a   t  e  r

   d   i   f   f  u  s  e  s  o  u   t  o   f   t   h  e  c  e   l   l ,  c  a  u  s   i  n  g   t   h  e  c  e

   l   l    t  o

  s   h  r   i  v  e   l .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 82/149

  S

  u  m  m  a  r  y  o   f  t   h  e   d  i  r  e  c  t  i  o  n

  o   f  O  S  M  O  S  I  S

   N  o  c   h  a  n  g  e

   I  n  a  n   d

  o

  u   t  o   f

   t   h  e  c  e   l   l

   I  s  o   t  o  n   i  c

   I  s  o   t  o  n   i  c

   3

 .   S  o   l  u   t  e

  c

  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   i  s

  e

  q  u  a   l    b  e   t  w  e  e  n   t   h  e

  s

  u  r  r  o  u  n   d   i  n  g

  s

  o   l  u   t   i  o  n  a  n   d   t   h  a   t

  o

   f   t   h  e  c  e   l   l 

  s  w

  e   l   l

   T

  o  w  a  r   d  s

   t   h  e  c  e   l   l

   H  y  p  o   t  o  n   i  c

   H  y  p  e  r   t  o  n   i  c

   2

 .  s  o   l  u   t  e

  c

  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   i  n

   t   h  e  s  u  r  r  o  u  n   d   i  n  g

  s

  o   l  u   t   i  o  n   i  s   l  o  w  e  r

   t   h  e  n   i  n   t   h  e  c  e   l   l ,

  s

  o   l  v  e  n   t   i  s   h   i  g   h  e  r

  s   h  r   i  n   k

   A

  w  a  y

   f  r  o  m   t   h  e

  c

  e   l   l

   H  y  p  e  r   t  o  n   i  c

   H  y  p  o   t  o  n   i  c

   1

 .  s  o   l  u   t  e

  c

  o  n  c  e  n   t  r  a   t   i  o  n   i  n

   t   h  e  s  u  r  r  o  u  n   d   i  n  g

  s

  o   l  u   t   i  o  n   i  s   h   i  g   h  e  r

   t   h  e  n   i  n   t   h  e  c  e   l   l ,

  s

  o   l  v  e  n   t   i  s   l  o  w  e  r

   C   E   L   L

   R   X   N .

   W

   A   T   E   R

   M

   O   V   ’   T

   E   N   V   ’   T

   S   O   L   U   ’   N

   C   E   L   L

   S   O   L   O   ’    N

   C

   O   N   D   I   T   I   O   N

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 83/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 84/149  A

  C   T  I  V  E

   T  R  A  N  S  P  O  R   T

   E  x  o  c  y   t  o  s   i  s   i  s

   t   h  e  r  e  v  e  r  s  e  o   f  e  n   d  o  c  y   t  o  s   i  s .   I  n

   t   h   i  s

  c  a  s  e  m  a   t  e  r   i  a   l   e  x   i   t  s   f  r  o  m   t   h  e  c  e   l   l .   A  s  w   i   t   h

  e  n   d  o  c  y   t  o  s   i  s ,

   t   h  e  p   l  a  s  m  a  m  e  m   b  r  a  n  e   i  s  a  c   t   i  v  e   l  y

   i  n  v  o   l  v  e   d .   M  a   t  e  r   i  a   l    i  n  a  s  a  c  o  r  v  e  s   i  c   l  e  m  o  v  e  s

   t  o   t   h  e

  m  e  m   b  r  a  n  e  a  n   d  w   h  e  n   i   t  m  a   k  e  s  c  o  n   t  a  c   t   t   h  e

  m  e  m   b  r  a  n  e  o  p  e  n  s  a  n   d   t   h  e  m  a   t  e  r   i  a   l    i  n  s   i   d  e   t   h  e  v  e  s   i  c   l  e

  p  o  u  r  s  o  u   t .   N  o

   t  e   t   h  a   t   t   h  e  p   l  a  s  m  a  m  e  m   b  r  a  n  e  a  n   d   t   h  e

  v  e  s   i  c   l  e  m  e  m   b  r  a  n  e   f  u  s  e   t  o   f  o  r  m  a  n  e  w   b  o  r   d  e

  r   f  o  r   t   h  e

  c  e   l   l .

   E  n   d  o  c  y   t  o  s   i  s   b  e  g   i  n  s  w   h  e  n  a  p  a  r   t   i  c   l  e  c  o  n   t  a  c   t  s   t   h  e

  p   l  a  s  m  a  m  e  m   b  r  a  n  e  o   f  a  c  e   l   l .   A  n   i  n  v  a  g   i  n  a   t   i  o  n

  o   f   t   h  e

  m  e  m   b  r  a  n  e  o  c  c  u  r  s  u  n   t   i   l    t   h  e  p

  a  r   t   i  c   l  e   i  s  c  o  m  p   l  e   t  e   l  y

  w  r  a  p  p  e   d   i  n  m

  e  m   b  r  a  n  e .   T   h  e  w  r  a  p  p  e   d  p  a  r   t   i  c   l  e   i  s  n  o  w

   i  n  s   i   d  e  a  v  e  s   i  c

   l  e   i  n   t   h  e   i  n   t  e  r   i  o  r  o   f   t   h  e  c  e   l   l .   T   h  e  r  e  a  r  e

   t  w  o   t  y  p  e  s  o   f  e  n   d  o  c  y   t  o  s   i  s  :  p   h  a  g  o  c  y   t  o  s   i  s  a  n   d

  p   i  n  o  c  y   t  o  s   i  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 85/149

     !

   T   h  e   d   i   f   f  e  r  e  n  c  e   b  e   t  w  e  e  n   t   h  e

   t  w  o   h  a  s   t  o   d  o

  w   i   t   h   t   h  e  s   i  z  e  o

   f   t   h  e

  m  a   t  e  r   i  a   l    i  n  g  e

  s   t  e   d .

   1

 .   P   h  a  g  o  c  y   t  o  s   i  s   (  c  e   l   l   e  a   t   i  n  g   )

   i  s  s   h  o  w  n  a   b  o  v  e  a  n   d  o  c  c  u  r  s  w

   h  e  n

  s  o   l   i   d  m  a   t  e  r   i  a

   l    i  s   i  n  v  o   l  v  e   d .   A

  w   h   i   t  e   b   l  o  o   d  c  e   l   l   p   h  a  g  o  c  y   t  o  s   i  s

   b  a  c   t  e  r   i  a  w   h  e

  n   i   t   i  n  g  e  s   t  s   t   h  e

  m  a  n   d   b  r  e  a   k  s

   t   h  e  m   d  o  w  n   i  n  s

   i   d  e   t   h  e

  c  e   l   l .

   2

 .   P   i  n  o  c  y   t  o  s   i  s

   (  c  e   l   l    d  r   i  n   k   i  n  g   )  o  c  c  u  r  s  w   h  e  n  s  m  a   l   l  e  r  p  a  r   t   i  c   l  e  s

 ,  s  u  c   h

  a  s   l  a  r  g  e  m  o   l  e  c  u   l  e  s ,   t   h  a   t  a  r  e

   i  n  s  o   l  u   t   i  o  n  a  r

  e   i  n  g  e  s   t  e   d   b  y  a  c  e   l   l .

   T   h  e  p  r  o  c  e  s  s

   i  s   t   h  e  s  a  m  e  a  s   t   h  a   t  s   h  o  w  n  a   b  o  v  e ,   b  u   t   t   h  e   t  y

  p  e  o   f

  m  a   t  e  r   i  a   l    t  a   k  e

  n   i  n   t  o   t   h  e  c  e   l   l    d   i   f   f  e  r  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 86/149  C

  E  L  L  U  L  A

  R  M  E   T  A  B  O  L  I  S

  M

     !

  a  m  a   j  o  r   b   i  o  c   h  e  m   i  c  a   l   p  a   t   h  w

  a  y  a   l  o  n  g

  w   h   i  c   h   t   h

  e  c  e   l   l  s  r  e

   l  e  a  s  e   t   h  e

  c   h  e  m   i  c  a

   l 

   b  o  n   d  e  n

  e  r  g  y   f  r  o  m

   t   h  e   f  o  o   d

  a  n   d  c  o  n

  v  e  r   t

   i   t   t  o  u  s  a   b   l  e   f  o  r  m   (   A   T   P   )

     !

   t   h  e  m  a  n

  y  s  y  n   t   h  e  s   i  s  o  r   b  r  e  a   k   d  o  w  n  o

   f

  m  a   t  e  r   i  a   l    t  a   k   i  n  g  p   l  a  c  e  w   i   t   h   i  n   t   h  e  c  e   l   l .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 87/149   M

   E   T   A   B   O

   L   I   S   M   A   N   D   E   N   E

   R   G   Y  :

   1

 .   E   N   D   E   R   G   O   N   I   C

   R   E

   A   C   T   I   O   N

  –   t   h  e  s  y  n   t   h

  e  s   i  s

  o   f  c  o  m  p  o

  u  n   d  s  w   h   i  c

   h  r  e  q  u   i  r  e  e  n  e  r  g  y  o  u   t

  s   i   d  e

   t   h  e  r  e  a  c   t   i  n  g  s  u   b  s   t  a  n  c  e  s

   E  x .   P   h  o   t  o  s

  y  s  n   t  e  s   i  s

   2

 .   E   X   E   R   G   O   N   I   C

   R   E   A

   C   T   I   O   N  –   t   h  e   l   i   f  e

  p  r  o  c  e  s  s  e

  s  a  c  c  o  m  p  a  n   i  e   d   b  y   l  o

  s  s  o  r  r  e   l  e  a  s  e  o   f

  e  n  e  r  g  y   E  x .   M  a   i  n   t  e  n  a  c  e  a  n   d  r  e  p  a

   i  r ,  s  e  c  r  e   t   i  o

  n  o   f

  s  u   b  s   t  a  n  c  e  s ,  p   h  y  s   i  o

   l  o  g   i  c  a   l 

  o  x   i   d  a   t   i  o  n

  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 88/149   C

   E   L   L   U   L

   A   R   R   E   S   P   I   R   A   T

   I   O   N

     !

   t   h  e  s  e  r   i  e  s  o   f  c  o  m  p   l  e  x  o  x   i   d  a   t   i  o

  n  r  e  a  c   t   i  o  n

  s

  w   h  e  r  e   b  y

   l   i  v   i  n  g

     !

  c  e   l   l  s  o   b   t  a

   i  n  e  n  e  r  g  y

   t   h  r  o  u  g   h   b  r  e  a   k   d  o  w  n  o   f

  o  r  g  a  n   i  c  s

  u   b  s   t  a  n  c  e  s

  a  n   d

  o   t   h  e  r   i  n   t  e  r  m  e   d   i  a   t  e

  m  a   t  e  r   i  a   l  s

 .

     !

  r  e   l  e  a  s  e  o

   f  e  n  e  r  g  y   b

  y   t   h  e  o  x   i   d  a   t   i  o  n  o   f   f  u  e

   l 

  m  o   l  e  c  u   l  e

  s   b  y   t  a   k   i  n  g

  o  x  y  g  e  n  a

  n   d  r  e   l  e  a  s  e

  c  a  r   b  o  n   d   i  o  x   i   d  e

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 89/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 90/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 91/149

  C

  O  M  P  A  R  I  S  O  N

  O  F  A  N  A  E  R

  O  B  I  C  A  N  D  A  E  R  O  B  I  C

  R

  E  S  P  I  R  A   T  I  O  N

   M   i   t  o  c   h  o  n   d  r   i  o  n

   R  e  q  u   i  r  e  o  x  y  g  e  n

   2   P  y  r  u  v   i  c  a  c   i   d

   f  r  o  m

  g   l  y  c  o   l  y  s   i  s

   B  r  e  a   k   d  o  w  n  o   f

  p  y  r  u  v   i  c

  a  c   i   d  s

   C  y   t  o  p   l  a  s  m

   D  o  n  o   t  r  e  q  u   i  r  e  o  x  y  g  e  n

   1   G   l  u  c  o

  s  e  m  o   l  e  c  u   l  e

   (   C   H   O ,   C

   H   O   N ,   F  a   t  s   )

   B  r  e  a   k   d  o  w  n  o   f  g   l  u  c  o  s  e

   t  o  p  y  r  u  v

   i  c  a  c   i   d ,

  p   h  o  s  p   h  o  r  y   l  a   t   i  o  n ,   l  a  c   t   i  c

  a  c   i   d   f  o  r  m  a   t   i  o  n

   1 .   S   i   t  e

   2 .   O  x  y  g  e  n

  r  e

  q  u   i  r  e  m  e  n   t

   3 .   R  a  w

  m

  a   t  e  r   i  a   l  s   /   E  n  e  r  g

  y

   S  o  u  r  c  e

   4 .   P  r  o  c  e  s  s  e  s

   i  n

  v  o   l  v  e   d

   K   R   E   B   ’   S   C   Y   C   L   E

   G   L   Y   C

   O   L   Y   S   I   S

   B

   A   S   I   S

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 92/149

   C  o  e  n  z  y  m  e

   A   (   C  o   A   ) ,

   F   A   D   (   F   l  a  v   i  n   A   d  e  n   i  n  e

   D   i  n  u  c   l  e  o   t   i   d

  e   )

   3   4   A   T   P   (   1   7

  p  e  r

  p  y  r  u  v   i  c  a  c

   i   d   ) ,

   C  a  r   b  o  n   D   i  o  x   i   d  e ,

  w  a   t  e  r

   P   Y   R   U   V   I   C   A

   C   I   D

   O   X   A   L   O   A   C   E   T   I   C

   A   C   I   D   (   C  o   A   )

   A   T   P ,   C   O   2 ,   H

   P   h  o  s

  p   h  o  r  y   l  a  s  e ,

   N   A   D   (   N   i  c  o   t   i  n  a  m   i   d  e

   A   d  e  n

   i  n  e   D   i  n  u  c   l  e  o   t   i   d  e ,

   2   A   T   P ,   2  p  y  r  u  v   i  c

  a  c   i   d  s

   (   3  -  c  a  r   b  o  n

  s  u  g  a

  r   ) ,   l  a  c   t   i  c  a  c   i   d  s

   C   H   O   (   F   A   T   S ,   C   H   O   N   )

   G   L   Y   C   O   G   E   N

   G   L

   U   C   O   S   E

   P   Y   R   U   V   I   C   A   C   I   D ,

   A   T   P ,

   L   A   C   T   I   C   A   C   I   D   S

   5 .   E  n  z  y  m  e  s

   6 .   P  r  o   d  u  c   t  s

   K   R   E   B   ’   S

   G   L   Y

   C   O   L   Y   S   I   S

   B   A   S   I   S

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 93/149

   C  e   l   l   D   i  v   i  s   i  o  n

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 94/149

   C  e   l   l   d   i  v   i  s   i  o  n   i  n  c  r  e  a  s  e  s   t   h  e

  n  u  m   b  e  r  o   f  s

  o  m  a   t   i  c   (   b  o   d

  y   )

  c  e   l   l  s ,  a  n   d  c  o  n  s   i  s   t  s  o   f  :

   K  a  r  y  o   k   i  n  e  s   i  s   (   d   i  v   i  s   i  o  n  o   f  n  u  c   l  e  u  s   )

   C  y   t  o   k   i  n  e  s   i  s   (   d   i  v   i  s   i  o  n  o   f  c  y   t  o  p   l  a  s  m   )

   A  p

  o  p   t  o  s   i  s   (  c  e   l   l   d  e  a   t   h   )   d  e  c  r  e  a  s  e  s   t   h  e  n  u

  m   b  e  r  o   f  c  e   l   l  s .

   B  o   t   h  c  e   l   l   d   i  v   i  s   i  o  n  a  n   d  a  p  o

  p   t  o  s   i  s  o  c  c  u  r

   d  u  r   i  n  g  n  o  r  m

  a   l

   d  e

  v  e   l  o  p  m  e  n   t  a

  n   d  g  r  o  w   t   h .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 95/149

   T   h  e   C  e   l   l   C  y  c   l  e

   T   h  e  c  e   l   l  c  y  c   l  e   i  s  a  n  o  r   d  e  r   l  y  s  e  q  u  e  n  c  e

  o   f  e  v  e  n   t  s   t   h

  a   t

  o  c  c  u  r  s   f  r  o  m

   t   h  e   t   i  m  e  w   h  e  n  a  c  e   l   l   i  s   f   i  r  s   t   f  o  r  m  e   d  u  n   t   i   l   i   t

   d   i  v   i   d  e  s   i  n   t  o   t  w  o  n  e  w  c  e   l   l  s .

   M  o  s   t  o   f   t   h  e  c  e   l   l  c  y  c   l  e   i  s  s  p  e  n   t   i  n   i  n   t  e  r  p   h  a  s  e .

   F  o   l   l  o  w   i  n  g   i  n

   t  e  r  p   h  a  s  e ,   t   h  e  m   i   t  o   t   i  c  s   t  a  g  e  o   f  c  e   l   l   d   i  v   i  s   i  o  n

  o  c  c  u  r  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 96/149   T

   h  e  s   t  a  g  e  s

  o   f   i  n   t  e  r  p   h

  a  s  e

   G

   1  s   t  a  g  e  –  c  e   l   l  g  r  o  w   t   h ,  c  e   l   l   d  o  u   b   l  e  s   i   t  s  o  r  g  a  n  e   l   l  e  s ,

  a  c  c  u  m  u   l  a   t  e  s  m  a   t  e  r   i  a   l  s   f  o  r   D   N   A

  s  y  n   t   h  e  s   i  s .

   S

  s   t  a  g  e  –   D   N

   A  s  y  n   t   h  e  s   i  s

  o  c  c  u  r  s ,  a  n   d

   D   N   A  r  e  p   l   i  c  a   t   i  o  n

  r  e  s  u   l   t  s

   i  n   d  u  p   l   i  c  a   t  e

   d  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s .

   G

   2  s   t  a  g  e  –  c  e   l   l  s  y  n   t   h  e  s   i  z  e  s  p  r  o   t  e   i  n  s  n

  e  e   d  e   d   f  o  r  c  e   l   l

   d   i  v   i  s   i  o

  n

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 97/149 T h e c e l l c y c l e

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 98/149

   T   h  e   M   i   t  o   t   i  c   S   t  a  g  e

   F

  o   l   l  o  w   i  n  g   i  n   t  e  r  p   h  a  s  e   i  s   t   h  e   M  s   t  a  g  e ,   i  n  c   l  u   d   i  n  g  m   i   t  o  s   i  s

  a

  n   d  c  y   t  o   k   i  n  e  s   i  s .

   D

  u  r   i  n  g  m   i   t  o  s

   i  s ,  s

   i  s   t  e  r  c   h  r

  o  m  a   t   i   d  s  o   f  e  a  c   h  c   h  r  o  m  o

  s  o  m  e

  s  e  p  a  r  a   t  e ,  a  n   d

   b  e  c  o  m  e   t   h  e

  n  u  c   l  e   i  o   f   t   h  e   t  w  o   d  a  u  g   h

   t  e  r

  c

  e   l   l  s .

   T

   h  e  c  e   l   l  c  y  c   l  e  e  n   d  s  w   h  e  n

  c  y   t  o   k   i  n  e  s   i  s ,   t   h  e  c   l  e  a  v   i  n

  g  o   f

   t   h  e  c  y   t  o  p   l  a  s  m

 ,   i  s  c  o  m  p   l  e   t  e .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 99/149

   T   h  e  c  e   l   l  c  y  c   l  e

   i  s  c  o  n   t  r  o   l   l  e

   d  a   t   t   h  r  e  e  c   h

  e  c   k  p  o   i  n   t  s  :

   1 .   D  u  r   i  n  g   G

   1  p  r   i  o  r   t  o   t   h  e   S  s   t  a  g  e

   2 .   D  u  r   i  n  g   G

   2  p  r   i  o  r   t  o   t   h  e   M  s   t  a  g  e

   3 .   D  u  r   i  n  g   t   h  e   M  s   t  a  g  e  p

  r   i  o  r   t  o   t   h  e  e  n   d  o   f  m   i   t  o  s   i

  s

   D

   N   A   d  a  m  a  g  e

  c  a  n  a   l  s  o  s   t  o

  p   t   h  e  c  e   l   l  c  y

  c   l  e  a   t   t   h  e   G   1

  c   h  e  c   k  p  o   i  n   t .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 100/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 101/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 102/149   M

  a   i  n   t  a   i  n   i  n  g   t   h  e   C   h  r  o

  m  o  s  o  m  e   N

  u  m   b  e  r

   W

   h  e  n  a  e  u   k  a  r  y  o   t   i  c  c  e   l   l   i  s

  n  o   t   d   i  v   i   d   i  n  g ,   t   h  e   D   N   A  a  n   d

  a

  s  s  o  c   i  a   t  e   d  p  r  o   t  e   i  n  s   i  s  a   t  a

  n  g   l  e   d  m  a  s  s  o   f   t   h   i  n   t   h  r  e  a

   d  s

  c

  a   l   l  e   d  c   h  r  o  m  a   t   i  n .

   A

   t   t   h  e   t   i  m  e  o   f  c  e   l   l   d   i  v   i  s   i  o

  n ,   t   h  e  c   h  r  o  m

  a   t   i  n  c  o  n   d  e  n

  s  e  s   t  o

   f  o  r  m   h   i  g   h   l  y  c  o  m  p  a  c   t  e   d  s   t  r  u  c   t  u  r  e  s  c  a   l   l  e   d  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s .

   E

  a  c   h  s  p  e  c   i  e  s

   h  a  s  a  c   h  a  r  a  c   t  e  r   i  s   t   i  c  n  u  m

   b  e  r  o   f

  c

   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 103/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 104/149

   I  n   t   h  e   l   i   f  e  c  y

  c   l  e  o   f  m  a  n  y

  a  n   i  m  a   l  s ,  o  n   l  y  s  p  e  r  m  a  n   d

  e

  g  g  s   h  a  v  e   t   h  e   h  a  p   l  o   i   d  n  u  m   b  e  r  o   f  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s .

   T   h  e  n  u  c   l  e   i  o   f  s  o  m  a   t   i  c  c  e   l   l  s  u  n   d  e  r  g  o  m   i   t  o  s   i  s ,  a  n  u

  c   l  e  a  r

   d   i  v   i  s   i  o  n   i  n  w

   h   i  c   h   t   h  e  n  u  m   b  e  r  o   f  c   h  r  o

  m  o  s  o  m  e  s  s   t  a  y  s

  c  o  n  s   t  a  n   t .

   B  e   f  o  r  e  n  u  c   l  e

  a  r   d   i  v   i  s   i  o  n  o  c  c  u  r  s ,   D

   N   A

  r  e  p   l   i  c  a   t   i  o  n

   t  a   k  e  s

  p   l  a  c  e ,   d  u  p   l   i  c

  a   t   i  n  g   t   h  e  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 105/149

   A   d  u  p   l   i  c  a   t  e   d

  c   h  r  o  m  o  s  o  m

  e   i  s  m  a   d  e  o   f   t  w  o  s   i  s   t  e  r

  c

   h  r  o  m  a   t   i   d  s   h

  e   l   d   t  o  g  e   t   h  e  r   i  n  a  r  e  g   i  o  n

  c  a   l   l  e   d   t   h  e

  c

  e  n   t  r  o  m  e  r  e .

   S   i  s   t  e  r  c   h  r  o  m

  a   t   i   d  s  a  r  e  g  e  n

  e   t   i  c  a   l   l  y   i   d  e  n   t   i  c  a   l .

   A   t   t   h  e  e  n   d  o   f  m   i   t  o  s   i  s ,  e  a  c   h  c   h  r  o  m  o  s  o

  m  e  c  o  n  s   i  s   t  s

  o   f  a

  s   i  n  g   l  e  c   h  r  o  m

  a   t   i   d .

   D  u  r   i  n  g  m   i   t  o  s   i  s ,   t   h  e  c  e  n   t  r  o  m  e  r  e  s   d   i  v   i   d  e  a  n   d   t   h  e  n

   t   h  e

  s   i  s   t  e  r  c   h  r  o  m  a   t   i   d  s  s  e  p  a  r  a   t  e ,   b  e  c  o  m   i  n  g

   d  a  u  g   h   t  e  r

  c

   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 106/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 107/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 108/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 109/149

   F  o   l   l  o  w   i  n  g  m

   i   t  o  s   i  s ,  a   2  n  p  a  r  e  n   t  a   l  c  e   l   l

  g   i  v  e  s  r   i  s  e   t  o

   t  w  o

   2  n   d  a  u  g   h   t  e  r  c  e   l   l  s ,  o  r   2  n   →

   2  n .

   M   i   t  o  s   i  s  o  c  c  u

  r  s  w   h  e  n   t   i  s  s  u  e  s  g  r  o  w  o  r

  w   h  e  n  r  e  p  a   i  r

  o  c  c  u  r  s .

   F  o   l   l  o  w   i  n  g   f  e

  r   t   i   l   i  z  a   t   i  o  n ,   t   h  e  z  y  g  o   t  e   d   i  v   i   d  e  s  m   i   t  o   t   i  c  a   l   l  y ,

  a  n   d  m   i   t  o  s   i  s  c  o  n   t   i  n  u  e  s   t   h  r  o  u  g   h  o  u   t   t   h  e

   l   i   f  e  s  p  a  n  o   f

   t   h  e

  o  r  g  a  n   i  s  m .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 110/149

   D

  u  r   i  n  g  m   i   t  o  s

   i  s ,   t   h  e  s  p   i  n   d   l  e   d   i  s   t  r   i   b  u   t  e  s   t   h  e  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s

   t  o  e  a  c   h

   d  a  u  g   h   t  e  r  c  e   l   l .

   T

   h  e  s  p   i  n   d   l  e  c

  o  n   t  a   i  n  s   f   i   b  e

  r  s  m  a   d  e  o   f  m

   i  c  r  o   t  u   b  u   l  e  s

   t   h  a   t

   d   i  s  a  s  s  e

  m   b   l  e  a  n   d  a  s

  s  e  m   b   l  e .

   C

   h  r  o  m  o  s  o  m  e

  s  a   t   t  a  c   h   t  o   t   h  e  s  p   i  n   d   l  e   f   i

   b  e  r  s   t   h  r  o  u  g   h

   t   h  e   i  r

  c  e  n   t  r  o  s  o  m  e  s .

   M

   i   t  o  s   i  s   h  a  s   f  o  u  r  p   h  a  s  e  s  :  p  r  o  p   h  a  s  e ,  m  e   t  a  p   h  a  s  e ,  a  n

  a  p   h  a  s  e ,

  a  n   d   t  e   l  o  p   h  a  s  e .

   M

   i   t  o  s   i  s   i  n   D

  e   t  a   i   l

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 111/149   L  a   t  e

   I  n

   t  e  r  p   h  a  s  e

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 112/149   E  a  r   l  y

   P  r  o  p   h  a  s  e

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 113/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 114/149   M

  e   t  a  p   h  a  s  e

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 115/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 116/149   T

  e   l  o  p   h  a  s  e

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 117/149   C

  y   t  o   k   i  n  e  s   i  s

   C  y   t  o   k   i  n  e  s   i  s

 ,  o  r  c  y   t  o  p   l  a  s  m   i  c  c   l  e  a  v  a  g  e ,  a  c  c  o  m  p  a  n   i  e  s

  m   i   t  o  s   i  s .

   C   l  e  a  v  a  g  e  o

   f   t   h  e  c  y   t  o  p   l  a  s  m   b  e  g   i  n  s   i  n  a  n  a  p   h  a  s  e ,

   b  u   t   i  s

  n  o   t  c  o  m  p   l  e

   t  e   d  u  n   t   i   l   j  u  s   t   b  e   f  o  r  e   t   h  e  n  e  x   t   i  n   t  e  r  p   h  a  s  e .

   N  e  w   l  y  -   f  o  r  m  e   d  c  e   l   l  s  r  e  c  e   i  v  e  a  s   h  a  r  e

  o   f  c  y   t  o  p   l  a  s  m   i  c

  o  r  g  a  n  e   l   l  e  s   d  u  p   l   i  c  a   t  e   d   d

  u  r   i  n  g   t   h  e  p  r  e  v   i  o  u  s   i  n   t  e  r  p   h  a  s  e .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 118/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 119/149   C

  y   t  o   k   i  n  e  s   i  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 120/149   C

  e   l   l   D   i  v   i  s   i  o

  n   i  n   P  r  o   k  a  r  y  o   t  e  s

   T   h  e  p  r  o  c  e  s  s  o   f  a  s  e  x  u  a   l  r  e  p  r  o   d  u  c   t   i  o  n   i  n  p  r  o   k  a  r  y  o   t  e  s   i  s

  c  a   l   l  e   d   b   i  n  a  r

  y   f   i  s  s   i  o  n .

   T   h  e   t  w  o   d  a  u  g   h   t  e  r  c  e   l   l  s  a  r  e   i   d  e  n   t   i  c  a   l   t  o   t   h  e  o  r   i  g   i  n  a   l

  p  a  r  e  n   t  c  e   l   l ,

  e  a  c   h  w   i   t   h  a

  s   i  n  g   l  e  c   h  r  o  m

  o  s  o  m  e .

   F  o   l   l  o  w   i  n  g   D   N   A  r  e  p   l   i  c  a

   t   i  o  n ,   t   h  e   t  w  o  r  e  s  u   l   t   i  n  g

  c   h  r  o  m  o  s  o  m

  e  s  s  e  p  a  r  a   t  e  a  s   t   h  e  c  e   l   l  e   l  o  n  g  a   t  e  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 121/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 122/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 123/149   M

  e   i  o  s   i  s   i  n   h  u  m  a  n  s .

   H

  u  m  a  n  s   h  a  v  e

   2   3  p  a   i  r  s  o   f   h  o  m  o   l  o  g  o  u  s

  c   h  r  o  m  o  s  o  m

  e  s ,

  o  r   4   6  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s   t  o   t  a   l .

   P  r   i  o  r   t  o  m  e   i  o  s   i  s   I ,   D   N   A  r  e  p   l   i  c  a   t   i  o  n  o  c  c  u  r  s .

   D

  u  r   i  n  g  m  e   i  o  s

   i  s ,   t   h  e  r  e  w   i   l   l   b  e   t  w  o  n  u  c   l  e  a  r   d   i  v   i  s   i  o  n  s ,  a  n   d

   t   h

  e  r  e  s  u   l   t  w   i   l   l   b  e   f  o  u  r   h  a  p   l  o   i   d  n  u  c   l  e   i .

   N

  o  r  e  p   l   i  c  a   t   i  o  n  o   f   D   N   A  o  c

  c  u  r  s   b  e   t  w  e  e

  n  m  e   i  o  s   i  s   I  a  n   d

  m

  e   i  o  s   i  s   I   I .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 124/149   M

  e   i  o  s   i  s   I  s  e

  p  a  r  a   t  e  s   h  o  m  o   l  o  g  o  u  s

  p  a   i  r  s  o   f

  c   h

  r  o  m  o  s  o  m

  e  s .

   D  a  u  g   h   t  e  r  c  e   l   l  s

  a  r  e   h  a  p   l  o   i   d

 ,   b  u   t  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s  a  r  e  s

   t   i   l   l   i  n

   d  u

  p   l   i  c  a   t  e   d  c  o  n

   d   i   t   i  o  n .

   S  y  n  a  p  s   i  s  o  c  c  u  r  s   d  u  r   i  n  g  m  e   i  o  s   i  s   I

   M

  e   i  o  s   i  s   I   I  s

  e  p  a  r  a   t  e  s  s   i  s   t  e  r  c   h  r  o

  m  a   t   i   d  s .

   T   h  e  c  o  m  p   l  e   t  e

   l  y   h  a  p   l  o   i   d   d  a  u  g   h   t  e  r  c  e   l   l  s  m  a   t  u  r  e   i  n   t  o

  g  a  m  e   t  e  s .

   F  e  r   t   i   l   i  z  a   t   i  o  n  r  e  s   t  o  r  e  s   t   h  e   d   i  p   l  o   i   d  n  u  m   b  e  r  o   f  c   h  r  o  m

  o  s  o  m  e  s

   d

  u  r   i  n  g  s  e  x  u  a   l  r  e  p  r  o   d  u  c   t   i  o  n .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 125/149

   M  e   i  o  s   i  s   i  n   D  e   t  a   i   l

   M  e   i  o  s   i  s   i  n  v  o   l  v  e  s   t   h  e  s  a  m

  e   f  o  u  r  p   h  a  s

  e  s  s  e  e  n   i  n

  m   i   t  o  s   i  s

  p  r  o  p   h  a  s  e

  m  e   t  a  p   h  a  s  e

  a  n  a  p   h  a  s  e

   t  e   l  o  p   h  a  s  e

   T   h  e  o  c  c  u  r   d  u  r   i  n  g   b  o   t   h  m

  e   i  o  s   i  s   I  a  n   d

  m  e   i  o  s   i  s   I   I .

   T   h  e  p  e  r   i  o   d  o   f   t   i  m  e   b  e   t  w

  e  e  n  m  e   i  o  s   i  s

   I  a  n   d  m  e   i  o  s   i  s   I   I

   i  s  c  a   l   l  e   d   i  n   t  e

  r   k   i  n  e  s   i  s .

   N  o  r  e  p   l   i  c  a   t   i  o  n  o   f   D   N   A  o  c  c  u  r  s   d  u  r   i  n

  g   i  n   t  e  r   k   i  n  e  s   i  s

   b  e  c  a  u  s  e   t   h  e

   D   N   A   i  s  a   l  r  e

  a   d  y   d  u  p   l   i  c  a   t  e   d .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 126/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 127/149  M

  e  i  o  s  i  s  I  c  o  n  t  i  n  u  e  d

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 128/149   M

  e   i  o  s   i  s   I   I   (  s   i  m   i   l  a  r   t  o  m

   i   t  o  s   i  s   )

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 129/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 130/149   G

  e  n  e   t   i  c   R  e  c  o  m   b   i  n  a   t   i

  o  n

   T

   h  e  r  e  a  r  e   t  w  o  s  o  u  r  c  e  s  o   f

  g  e  n  e   t   i  c  r  e  c  o

  m   b   i  n  a   t   i  o  n   d  u  r   i  n  g

  m  e   i  o  s   i  s  :

   1 .   C  r  o  s  s   i  n  g  -  o

  v  e  r .

   N  o  n  -  s   i  s   t  e  r

  c   h  r  o  m  a   t   i   d  s

  o   f  a  c   h  r  o  m  o

  s  o  m  e  p  a   i  r

  e  x  c   h

  a  n  g  e   t   h  e   i  r  g

  e  n  e   t   i  c  m  a   t  e  r   i  a   l .

   2 .   I  n

   d  e  p  e  n   d  e  n   t  a  s  s  o  r   t  m  e  n

   t .

   H  o  m  o   l  o  g  o  u  s  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s  a  r  e   d   i  s   t  r   i   b  u   t  e   d   t  o

   d  a  u  g   h   t  e  r  c  e   l   l  s  r  a  n   d  o  m

   l  y .

   3

 .   S  y  n  a  p  s   i  s  o

   f  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s

   4

 .   F  e  r   t   i   l   i  z  a   t   i  o

  n

   A

   l   l  e  v  e  n   t  s  a  s  s  u  r  e  n  e  w  g  e  n  e   t   i  c  c  o  m   b   i  n

  a   t   i  o  n  s   i  n   t   h  e

  o   f   f  s  p  r   i  n  g .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 131/149

  S  y  n  a  p

  s  i  s  a  n  d  c  r

  o  s  s  i  n  g  -  o  v  e  r

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 132/149   I  n

   d  e  p  e  n   d  e  n

   t

  a  s  s  o  r   t  m  e  n   t

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 133/149

   F  e  r   t   i   l   i  z  a   t   i  o  n

   b  e   t  w  e  e  n   h  a  p   l  o   i   d  g  a  m  e   t  e  s  r  e  s  u   l   t  s   i  n

  a   t   h   i  r   d

  s  o  u  r  c  e  o   f  g  e  n  e   t   i  c  r  e  c  o  m

   b   i  n  a   t   i  o  n   b  e  c

  a  u  s  e   t   h  e  r  e   i  s   t   h  e

  c  o  m   b   i  n   i  n  g  o   f  c   h  r  o  m  o  s  o

  m  e  s   f  r  o  m   d   i   f   f  e  r  e  n   t   i  n   d   i  v

   i   d  u  a   l  s

   (  p  a  r  e  n   t  s   ) .    T   h

  e   t   h  r  e  e  s  o  u

  r  c  e  o   f  g  e  n  e   t   i  c  r  e  c  o  m   b

   i  n  a   t   i  o  n

  a  r  e  :

   1 .

   I  n   d  e  p  e  n   d  e

  n   t  a   l   i  g  n  m  e  n   t  o   f  p  a   i  r  e   d

  c   h  r  o  m  o  s  o  m

  e  s  a   l  o  n  g

   t   h  e  m  e   t  a  p

   h  a  s  e   I

  p   l  a   t  e

   2 .   C  r  o  s  s   i  n  g  -  o  v  e  r   d  u  r   i  n  g  p  r  o  p   h  a  s  e   I

   3 .   C  o  m   b   i  n   i  n  g  o   f  c   h  r  o  m  o

  s  o  m  e  s  o   f  g  e  n  e   t   i  c  a   l   l  y   d   i   f   f  e  r  e  n   t

  g  a  m  e   t  e  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 134/149   C

  o  m  p  a  r   i  s  o

  n  o   f   M  e   i  o

  s   i  s  w   i   t   h   M

   i   t  o  s   i  s

   B

  e   f  o  r  e  m   i   t  o  s   i  s  a  n   d  m  e   i  o  s   i  s ,   D   N   A  r  e  p   l   i  c  a   t   i  o  n  o  c  c  u  r  s  o  n   l  y

  o  n  c  e   d  u  r   i  n  g   t   h  e   i  n   t  e  r  p   h  a  s  e  p  r   i  o  r   t  o  c  e   l   l   d   i  v   i

  s   i  o  n .

   M

   i   t  o  s   i  s  r  e  q  u   i  r  e  s  o  n  e   d   i  v   i  s

   i  o  n

   M

  e   i  o  s   i  s  r  e  q  u   i

  r  e  s   t  w  o   d   i  v   i  s   i  o  n  s .

   T  w  o   d   i  p   l  o   i   d   d

  a  u  g   h   t  e  r  c  e   l   l  s  r  e  s  u   l   t   f  r  o  m

  m   i   t  o  s   i  s

   F  o  u  r   h  a  p   l  o   i   d   d  a  u  g   h   t  e  r  c  e   l   l  s  r  e  s  u   l   t   f  r  o  m  m  e   i  o  s   i  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 135/149

   D  a  u  g   h   t  e  r  c  e

   l   l  s   f  r  o  m  m   i   t  o  s   i  s  a  r  e  g  e  n  e   t   i  c  a   l   l  y   i   d  e  n   t   i  c  a   l

   t  o  p  a  r

  e  n   t  a   l  c  e   l   l  s

   D  a  u  g   h   t  e  r  c  e

   l   l  s   f  r  o  m  m  e   i  o  s   i  s  a  r  e  n  o   t

  g  e  n  e   t   i  c  a   l   l  y

   i   d  e  n   t   i  c  a   l   t  o  p  a  r  e  n   t  a   l  c  e   l   l  s .

   M   i   t  o  s   i  s  o  c  c  u  r  s   i  n  a   l   l  s  o  m

  a   t   i  c  c  e   l   l  s   f  o

  r  g  r  o  w   t   h  a  n   d

  r  e  p  a   i  r .

   M  e   i  o  s   i  s  o  c  c  u  r  s  o  n   l  y   i  n   t   h  e  r  e  p  r  o   d  u  c   t   i  v  e  o  r  g  a  n  s   f  o  r

   t   h  e  p  r

  o   d  u  c   t   i  o  n  o   f

  g  a  m  e   t  e  s .

   C

  o  m  p  a  r   i  s  o  n  o   f   M  e   i  o  s

   i  s  w   i   t   h   M   i   t  o  s   i  s   (  c  o  n   t   )

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 136/149   C

  o  m  p  a  r   i  s  o  n  o   f   M  e   i  o  s

   i  s   I   I   t  o   M   i   t  o  s   i  s

   T   h  e  e  v  e  n   t  s  o

   f  m  e   i  o  s   i  s   I   I

  a  r  e   l   i   k  e   t   h  o  s

  e  o   f  m   i   t  o  s   i  s

  e  x  c  e  p   t   i  n  m  e

   i  o  s   i  s   I   I ,   t   h  e  n  u  c   l  e   i  c  o  n   t  a

   i  n   t   h  e   h  a  p   l  o   i   d

  n  u  m   b  e  r  o   f  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s

 .

   A   t   t   h  e  e  n   d  o   f   t  e   l  o  p   h  a  s  e   I

   I  o   f  m  e   i  o  s   i  s

   I   I ,   t   h  e  r  e  a  r  e

   f  o  u  r

   h  a  p   l  o   i   d   d  a  u  g

   h   t  e  r  c  e   l   l  s   t   h

  a   t  a  r  e  n  o   t  g  e

  n  e   t   i  c  a   l   l  y

   i   d  e  n   t   i  c  a   l .

   A   t   t   h  e  e  n   d  o   f  m   i   t  o  s   i  s ,   t   h  e  r  e  a  r  e   t  w  o   d

   i  p   l  o   i   d   d  a  u  g   h   t  e  r

  c  e   l   l  s   t   h  a   t  a  r  e

   i   d  e  n   t   i  c  a   l .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 137/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 138/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 139/149

   T   h  e   h  u  m  a  n   l   i   f  e  c  y  c   l  e  r  e  q  u   i  r  e  s

   b  o   t   h  m   i   t  o

  s   i  s  a  n   d

  m  e   i  o  s   i  s .

   I  n  m  a   l  e  s ,  m  e

   i  o  s   i  s  o  c  c  u  r  s

  a  s  s  p  e  r  m  a   t  o

  g  e  n  e  s   i  s  a  n   d

  p  r  o   d  u  c  e  s  s  p  e

  r  m .

   I  n   f  e  m  a   l  e  s ,  m

  e   i  o  s   i  s  o  c  c  u

  r  s  a  s  o  o  g  e  n  e

  s   i  s  a  n   d  p  r  o   d

  u  c  e  s

  e  g  g  c  e   l   l  s .

   M   i   t  o  s   i  s   i  s   i  n  v  o   l  v  e   d   i  n   t   h  e  g  r  o  w   t   h  o   f  a  c   h   i   l   d  a  n   d  r

  e  p  a   i  r  o   f

   t   i  s  s  u  e  s   d  u  r   i  n  g   l   i   f  e .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 140/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 141/149

   S  p  e  r  m  a   t  o  g  e  n  e  s   i  s   i  n   h  u  m  a  n  m  a   l  e  s  p  r  o   d  u  c  e  s   f  o  u  r  v   i  a   b   l  e

   h  a  p   l  o   i   d  s  p  e  r  m

 .

   D

   i  p   l  o   i   d  p  r   i  m  a

  r  y  s  p  e  r  m  a   t  o

  c  y   t  e  s  u  n   d  e  r  g  o  m  e   i  o  s   i  s   I

   t  o

  p  r  o   d  u  c  e   h  a  p   l  o

   i   d  s  e  c  o  n   d  a  r  y  s  p  e  r  m  a   t  o  c

  y   t  e  s .

   S  e  c  o  n   d  a  r  y  s  p  e  r  m  a   t  o  c  y   t  e  s

   d   i  v   i   d  e   b  y  m

  e   i  o  s   i  s   I   I   t  o

  p  r  o   d  u  c  e   h  a  p   l  o

   i   d  s  p  e  r  m  a   t   i   d  s .

   S  p  e  r  m  a   t   i   d  s  m

  a   t  u  r  e   i  n   t  o  s  p

  e  r  m  w   i   t   h   2   3

  c   h  r  o  m  o  s  o  m

  e  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 142/149

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 143/149

   D  u  r   i  n  g  o  o  g  e  n  e  s   i  s ,  a   d   i  p   l  o   i   d  p  r   i  m  a  r  y  o  o  c  y   t  e  u  n   d  e  r  g  o  e  s

  m  e   i  o  s   i  s   I   t  o  p  r

  o   d  u  c  e  o  n  e   h

  a  p   l  o   i   d  s  e  c  o  n

   d  a  r  y  o  o  c  y   t  e

  a  n   d

  o  n

  e   h  a  p   l  o   i   d  p  o

   l  a  r   b  o   d  y .

   T   h  e  s  e  c  o  n   d  a  r  y

  o  o  c  y   t  e   b  e  g   i  n  s  m  e   i  o  s   i  s   I   I   b  u   t  s   t  o  p  s  a   t

  m  e   t  a  p   h  a  s  e   I   I  a

  n   d   i  s  r  e   l  e  a  s  e   d  a   t   t   h   i  s  s   t  a  g  e   f  r  o  m   t   h  e

  o  v  a  r  y .

   M

  e   i  o  s   i  s   I   I  w   i   l   l   b  e  c  o  m  p   l  e   t  e   d  o  n   l  y   i   f  s  p

  e  r  m  a  r  e  p  r  e  s  e  n   t .

   F  o

   l   l  o  w   i  n  g  m  e   i  o  s   i  s   I   I ,   t   h  e  r  e   i  s  o  n  e   h  a  p   l  o   i   d  e  g  g  c  e   l   l

  w   i   t   h   2   3

  c   h

  r  o  m  o  s  o  m  e  s

  a  n   d  u  p   t  o   t   h

  r  e  e  p  o   l  a  r   b  o

   d   i  e  s .

   P  o

   l  a  r   b  o   d   i  e  s  s  e  r  v  e  a  s  a   d  u  m  p   i  n  g  g  r  o  u  n

   d   f  o  r  e  x   t  r  a

  c   h

  r  o  m  o  s  o  m  e  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 144/149   O

  o  g  e  n  e  s   i  s

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 145/149

   I  n

   h  u  m  a  n  s ,   b  o

   t   h  s  p  e  r  m  c  e

   l   l  s  a  n   d   t   h  e  e

  g  g  c  e   l   l   h  a  v  e

   2   3

  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s

  e  a  c   h .

   F  o   l   l  o  w   i  n  g   f  e  r

   t   i   l   i  z  a   t   i  o  n  o   f

   t   h  e  e  g  g  c  e   l   l

   b  y  a  s   i  n  g   l  e

  s  p  e  r  m ,   t   h  e  z  y  g

  o   t  e   h  a  s   4   6  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e

  s ,   t   h  e   d   i  p   l  o   i   d

  n  u  m   b  e  r   f  o  u  n   d

   i  n   h  u  m  a  n  s  o  m  a   t   i  c  c  e   l   l  s .

   T   h  e   4   6  c   h  r  o  m

  o  s  o  m  e  s  r  e  p  r  e  s  e  n   t   2   3  p  a   i  r  s  o   f   h  o  m  o   l  o  g  o  u  s

  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s

 .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 146/149   G

  e  n  e   t   i  c   R  e  c  o  m   b   i  n  a   t   i  o  n   i  n   H  u  m

  a  n  s

   T   h  e  r  e  a  r  e   t   h  r  e

  e  w  a  y  s   i  n  w

   h   i  c   h  m  e   i  o  s   i  s  a  n   d   f  e  r   t   i   l   i  z

  a   t   i  o  n

  e  n  s  u  r  e   t   h  a   t

  a  c   h   i   l   d   h  a  s  a   d   i   f   f  e  r  e  n   t  c  o  m   b   i  n  a   t   i  o  n  o   f

  g  e  n  e  s   f  r  o  m

   t   h  a   t  o   f  e   i   t   h  e

  r  p  a  r  e  n   t  :

   1 .   I  n   d  e  p  e  n   d  e  n

   t  a  s  s  o  r   t  m  e  n   t  o   f  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s   d  u  r   i  n  g

  m  e   t  a

  p   h  a  s  e   I

   2 .   C  r  o  s  s   i  n  g  -  o  v  e  r   d  u  r   i  n  g  p

  r  o  p   h  a  s  e   I

   3 .   U  p  o  n   f  e  r   t   i   l   i  z  a   t   i  o  n ,  r  e  c  o

  m   b   i  n  a   t   i  o  n  o

   f  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e  s

   f  r  o  m

   d   i   f   f  e  r  e  n   t   i  n   d   i  v   i   d  u  a   l  s   (  v   i  a   t   h  e   i  r  g  a  m  e   t  e  s   )

  o  c  c  u  r  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 147/149   S  u

  m  m  a  r  y

   C  e   l   l   d   i  v   i  s   i  o  n   i  n  c  r  e  a  s  e  s   t   h  e

  n  u  m   b  e  r  o   f   b  o   d  y  c  e   l   l  s  ;

   A  p  o  p   t  o  s   i  s   d  e  c  r  e  a  s  e  s  c  e   l   l  n  u  m   b  e

  r .

   C  e   l   l  s  g  o  e  s   t   h  r  o  u  g   h  a  c  e   l   l  c

  y  c   l  e .

   E  a  c   h  s  p  e  c   i  e  s   h

  a  s  a  c   h  a  r  a  c   t  e  r   i  s   t   i  c  n  u  m   b

  e  r  o   f  c   h  r  o  m

  o  s  o  m  e  s .

   M

   i   t  o  s   i  s   1 .  p  r  o   d  u  c  e  s   d  a  u  g   h   t  e  r  c  e   l   l  s   t   h  a   t  a  r  e   i   d  e  n   t   i  c  a   l   t  o   t   h  e

  p  a  r  e  n   t  a

   l  c  e   l   l .

   2 .   h  a  s   f

  o  u  r  p   h  a  s  e  s   d

  e  s   i  g  n  e   d   t  o  m  a   i  n   t  a   i  n   t   h  e

  c   h  r  o  m  o  s  o  m  e

  n  u  m   b  e  r .

   3 .   i  s  u  s  e   d   f  o  r  g  r  o  w   t   h  a  n   d  r  e  p  a   i  r

  o   f   t   i  s  s  u  e  s .

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 148/149

   M  e   i  o  s   i  s   1 .  r  e   d  u  c  e  s   t   h  e  c   h

  r  o  m  o  s  o  m  e  n

  u  m   b  e  r .

   2 .   i  n  c   l  u   d  e  s   t  w  o  n

  u  c   l  e  a  r   d   i  v   i  s

   i  o  n  s .

   3 .  r  e  s  u   l   t  s   i  n  n  o  n  -   i   d  e  n   t   i  c  a   l   h  a  p   l  o   i   d  g  a  m  e   t  e  s .

   T   h  e   h  u  m  a  n

   l   i   f  e  c  y  c   l  e   i  n  c   l  u   d  e  s   b  o   t   h

  m   i   t  o  s   i  s  a  n   d

  m  e   i  o  s   i  s .

   T   h  e  p  r  o  c  e  s

  s  o   f  m  e   i  o  s   i  s

  a  n   d   f  e  r   t   i   l   i  z  a   t   i  o  n   i  n   h  u  m  a  n  s  a  n   d

  o   t   h  e  r  s  e  x  u  a   l   l  y  r  e  p  r  o   d  u  c   i  n  g  o  r  g  a  n   i  s  m  s  r  e  s  u   l   t   i  n

  o   f   f  s  p  r   i  n  g  w

   i   t   h  n  e  w  g  e  n

  e   t   i  c  c  o  m   b   i  n  a   t   i  o  n .

   S  u  m  m  a  r  y  c  o  n   t   i  n  u

  e   d

8/6/2019 Anatomy and Physiology Chap 2 and 3

http://slidepdf.com/reader/full/anatomy-and-physiology-chap-2-and-3 149/149

E   E   N   D

   N   I   C   E   D

   A   Y   !