Microsoft Word - bis103 final s2016 verA .docx 1 BIS103-­‐001 Spring 2016 Final Version A Write your name on your scantron and bubble in your student ID number AND test identifier (Version A, B, or C)...

Microsoft Word - bis103 final s2016 verA .docx
    
  1    
 
BIS103-­‐001    
 Spring    
 2016    
     
     
 Final    
     
     
     
     
     
     
     
     
 Version    
 A    
 
    
 
Write    
 your    
 name    
 on    
 your    
 scantron    
 and    
 bu
le    
 in    
 your    
 student    
 ID    
 number    
 AND    
 test    
 identifier    
 
(Version    
 A,    
 B,    
 or    
 C)    
 -­‐    
 2    
 points    
 will    
 be    
 subtracted    
 if    
 either    
 piece    
 of    
 info    
 is    
 omitted    
 
    
 
T    
 =    
 25    
 ºC    
 (298    
 K)    
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
 ∆G°’    
 =    
 –nF∆E°’    
 
T    
 =    
 37    
 ºC    
 (310    
 K)    
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
 E=    
 E°’+    
 (0.026V/n)ln    
 [electron    
 acceptor]/[electron    
 donor]    
 
R    
 =    
 8.315    
 J    
 /    
 mol    
 K    
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
 F=    
 96.5    
 kJ/V•mol    
 
    
 
Please    
 choose    
 the    
 single    
 best    
 answer    
 for    
 each    
 question    
 and    
 fill    
 in    
 the    
 co
esponding    
 bu
le    
 on    
 your    
 
scantron.    
 You    
 will    
 only    
 hand    
 in    
 the    
 scantron,    
 so    
 please    
 make    
 sure    
 you    
 fill    
 in    
 the    
 bu
le    
 for    
 your    
 
answer    
 thoroughly.    
 All    
 questions    
 are    
 worth    
 2    
 points.    
     
 
    
 
    
  2    
 
1)    
 Which    
 of    
 the    
 following    
 enzymes    
 involving    
 nitrogen    
 assimilation    
 is    
 not    
 present    
 in    
 mammals?    
 
a. Glutamine    
 synthetase    
 
. Nitrite    
 reductase    
 
c. Nitrate    
 reductase    
 
d. Glutamate    
 synthase    
 
e. 2    
 or    
 more    
 of    
 the    
 above    
 
    
 
2)    
 What    
 is    
 a    
 ketogenic    
 amino    
 acid?    
 
a. An    
 amino    
 acid    
 that    
 assists    
 in    
 preventing    
 ketosis,    
 or    
 the    
 over    
 accumulation    
 of    
 ketone    
 bodies    
 
. An    
 amino    
 acid    
 that    
 is    
 derived    
 from    
 ketone    
 bodies    
 
c. An    
 amino    
 acid    
 that    
 can    
 be    
 a    
 precursor    
 to    
 ketone    
 bodies    
 
d. An    
 amino    
 acid    
 that    
 can    
 bind    
 to    
 ketone    
 bodies    
 
e. None    
 of    
 the    
 above    
 
    
 
3)    
 What    
 is    
 an    
 inco
ect    
 statement    
 of    
 the    
 purpose    
 of    
 amino    
 acid    
 catabolism?    
 
a. To    
 provide    
 energy    
 sources,    
 particularly    
 during    
 starvation    
 
. To    
 provide    
 ca
on    
 skeletons    
 for    
 use    
 in    
 the    
 CAC,    
 and    
 subsequently    
 gluconeogenesis    
 
c. To    
 
eakdown    
 amino    
 acids    
 into    
 compounds    
 such    
 as    
 fumarate,    
 acetyl-­‐CoA    
 or    
 acetoacetate    
 
d. To    
 generate    
 ATP    
 from    
 the    
 oxidation    
 of    
 ca
on    
 skeletons    
 into    
 CO2    
     
 and    
 H20    
 
e. All    
 of    
 the    
 above    
 describes    
 the    
 purpose    
 of    
 amino    
 acid    
 catabolism    
 
    
 
4)    
 Which    
 of    
 the    
 below    
 describes    
 a    
 difference    
 between    
 aminotransferases    
 and    
 oxidative    
 
deamination?    
 
a. Aminotransferases    
 release    
 free    
 ammonia;    
 oxidative    
 deamination    
 replace    
 amino    
 groups    
 with    
 
oxygen    
 
. Aminotransferases    
 transfer    
 an    
 amino    
 group    
 from    
 an    
 amino    
 acid    
 to    
 alpha-­‐ketoglutarate,    
 
forming    
 the    
 alpha    
 keto    
 acid    
 and    
 glutamate;    
 oxidative    
 deamination    
 releases    
 a    
 free    
 ammonia    
 
and    
 forms    
 an    
 oxidized    
 product    
 
c. Oxidative    
 deamination    
 release    
 free    
 ammonia    
 and    
 require    
 ATP    
 
d. Aminotransferases    
 transfer    
 an    
 amino    
 group    
 from    
 an    
 amino    
 acid    
 to    
 glutamate,    
 forming    
 the    
 
alpha    
 keto    
 acid    
 and    
 alpha-­‐ketoglutarate;    
 oxidative    
 deamination    
 releases    
 a    
 free    
 ammonia    
 and    
 
oxidizes    
 glutamate    
 into    
 alpha-­‐ketoglutarate    
 
e. Aminotransferases    
 transfer    
 amino    
 groups    
 from    
 one    
 amino    
 acid    
 to    
 another,    
 thereby    
 giving    
 
the    
 cell    
 flexibility    
 in    
 ketogenic    
 vs    
 glucogenic    
 pathways.    
 Oxidative    
 deamination    
 oxidizes    
 
amino    
 acids    
 for    
 use    
 in    
 gluconeogenesis.    
 
    
 
5)    
 Ca
amoyl    
 phosphate    
 is    
 involved    
 in    
 which    
 of    
 the    
 following    
 processes?    
 
a. Citric    
 Acid    
 Cycle    
 
. Pentose    
 Phosphate    
 Pathway    
 
c. Glycogen    
 
eakdown    
 
d. Calvin    
 cycle    
 
e. Urea    
 cycle    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
  3    
 
6)    
 How    
 is    
 ammonia    
 transported    
 out    
 of    
 the    
 mitochondria?    
 
a. Incorporated    
 into    
 ca
amoyl    
 phosphate,    
 which    
 is    
 transported    
 to    
 the    
 cytosol    
 then    
 
dephosphorylated    
 into    
 citrulline    
 
. Incorporated    
 into    
 ornithine,    
 which    
 is    
 then    
 transported    
 to    
 the    
 cytosol    
 
c. It    
 is    
 not    
 transported    
 out    
 of    
 the    
 mitochondria    
 
d. Incorporated    
 into    
 ca
amoyl    
 phosphate,    
 which    
 reacts    
 with    
 ornithine    
 to    
 form    
 citrulline,    
 
which    
 is    
 then    
 transported    
 to    
 the    
 cytosol    
 
e. Concentrated    
 into    
 urea,    
 which    
 is    
 then    
 transported    
 to    
 the    
 cytosol    
 
    
 
    
 
7)    
 What    
 is    
 the    
 enzyme    
 that    
 catalyzes    
 the    
 following    
 reaction:    
     
 
    
 
a. glutamine    
 synthase    
 
. glutamate    
 kinase    
 
c. glutamate    
 phosphatase    
 
d. alanine    
 kinase    
 
e. glutamate    
 dehydrogenase    
 
    
 
8)    
 Which    
 process    
 takes    
 place    
 in    
 the    
 cytosol?    
 
a. Citric    
 acid    
 cycle    
 
. Beta-­‐oxidation    
 of    
 fatty    
 acids    
 
c. Fatty    
 acid    
 synthesis    
 
d. Ketone    
 body    
 formation    
 
e. Oxidative    
 phosphorylation    
 
    
 
9)    
 Where    
 is    
 glycogen    
 stored?    
 
a. Liver    
 
. Skeletal    
 muscle    
 
c. Adipose    
 tissue    
 
d. Heart    
 
e. a    
 and    
 b    
 
    
 
10)    
 Phosphocreatine    
 
a. Provides    
 sustained    
 energy    
 during    
 heavy    
 activity    
 
. Fuels    
 glycolysis    
 during    
 quick    
 bursts    
 of    
 heavy    
 activity    
 
c. Maintains    
 homeostasis    
 by    
 always    
 providing    
 low    
 levels    
 of    
 ATP    
 during    
 rest    
 
d. Provides    
 small    
 amounts    
 of    
 ATP    
 during    
 bursts    
 of    
 heavy    
 activity    
 
e. Is    
 a    
 phosphorylated    
 amino    
 acid    
 important    
 in    
 muscle    
 proteins    
 
    
 
    
  4    
 
11)    
 3-­‐phosphoglycerate    
 is    
 a    
 precursor    
 for    
 which    
 of    
 the    
 following    
 amino    
 acids:    
     
 
a. glutamate,    
 glutamine,    
 and    
 proline    
 
. serine,    
 glycine,    
 and    
 cysteine    
 
c. aspartate,    
 asparagine,    
 and    
 alanine    
 
d. arginine,    
 proline,    
 and    
 glutamine    
 
e. a    
 and    
 d    
 
    
 
12)    
 Which    
 of    
 the    
 following    
 metabolic    
 effects    
 do    
 not    
 occur    
 due    
 to    
 insulin    
 signaling?    
 
a. increase    
 in    
 fatty    
 acid    
 synthesis    
 in    
 the    
 liver    
 
. increase    
 in    
 gluconeogenesis    
 in    
 the    
 liver    
 
c. increase    
 glucose    
 uptake    
 in    
 the    
 muscle    
 
d. increase    
 glycogen    
 synthesis    
 in    
 the    
 liver    
 
e. All    
 of    
 the    
 above    
 will    
 be    
 triggered    
 by    
 insulin    
 
    
 
13)    
 Which    
 of    
 the    
 following    
 is    
 NOT    
 a    
 method    
 of    
 regulating    
 metabolic    
 pathways/enzyme    
 activity    
 
within    
 a    
 cell?    
 
    
 
a. Using    
 covalent    
 modification    
 and    
 allosteric    
 regulation    
 on    
 the    
 same    
 enzyme    
 
. Having    
 more    
 than    
 one    
 type    
 of    
 allosteric    
 regulator    
 work    
 on    
 the    
 same    
 enzyme    
 
c. Controlling    
 the    
 rate    
 of    
 synthesis    
 of    
 the    
 enzyme    
 at    
 the    
 level    
 of    
 transcription    
     
 
d. Having    
 different    
 enzymes    
 catalyzing    
 the    
 same    
 reaction    
 in    
 a    
 pathway    
 
e. All    
 of    
 the    
 above    
 are    
 possible    
 ways    
 of    
 regulating    
 metabolic    
 pathways/enzyme    
 activity    
 
    
 
14)    
 What    
 is    
 the    
 enzyme    
 class    
 that    
 converts    
 dihydroxyacetone    
 phosphate    
 and    
 glyceraldehyde-­‐3-­‐
phosphate?    
 
a. hydrolase    
 
. isomerase    
 
c. kinase    
 
d. hydratase    
 
e. dehydrogenase    
 
    
 
15)    
 Which    
 of    
 the    
 following    
 statements    
 is    
 true    
 for    
 the    
 synthesis    
 of    
 nucleotides?    
 
a. Nucleotide    
 synthesis    
 only    
 occurs    
 through    
 a    
 de    
 novo    
 pathway    
 where    
 the    
 ring    
 structures    
 are    
 
uilt    
 in    
 steps    
 
. Several    
 atoms    
 of    
 a    
 purine    
 ring    
 come    
 from    
 atoms    
 originally    
 in    
 aspartate,    
 glycine,    
 and    
 
glutamine    
 
c. The    
 starting    
 molecule    
 for    
 both    
 pyrimidine    
 and    
 purine    
 synthesis    
 is    
 aspartate    
 
d. 5-­‐Phosphoribosyl    
 1-­‐pyrophosphate    
 (PRPP)    
 is    
 used    
 in    
 pyrimidine    
 synthesis    
 but    
 not    
 purine    
 
synthesis    
 
e. all    
 of    
 the    
 statements    
 are    
 true    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
  5    
 
16)    
 What    
 is    
 the    
 significance    
 of    
 this    
 molecule    
 below?    
 
    
 
a. it    
 is    
 alpha    
 ketoglutarate,    
 an    
 important    
 metabolite    
 of    
 the    
 CAC    
 and    
 the    
 amino    
 group    
 acceptor    
 
in    
 aminotransferase    
 reactions    
 
. it    
 is    
 the    
 volatile    
 ketone    
 body    
 which    
 gets    
 exhaled    
 during    
 ketogenesis    
 
c. it    
 is    
 urea,    
 the    
 excretory    
 nitrogen    
 product    
 for    
 many    
 te
estrial    
 verte
ates    
 
d. it    
 is    
 the    
 cofactor    
 tetrahydrofolate,    
 which    
 mediates    
 1    
 ca
on    
 transfer    
 reactions    
 
e. it    
 is    
 one    
 of    
 the    
 twenty    
 common    
 amino    
 acids    
 
    
 
17)    
 What    
 role    
 do    
 chylomicrons    
 play    
 in    
 lipid    
 digestion?    
 
a. Chylomicrons    
 transport    
 triacylglycerols,    
 cholesterol    
 and    
 apolipoproteins    
 from    
 the    
 digestive    
 
tract    
 to    
 the    
 tissues.    
 
. Chylomicrons    
 transport    
 triacylglycerols,    
 cholesterol    
 and    
 apolipoproteins    
 from    
 adipose    
 tissue    
 
to    
 the    
 
ain    
 for    
 catabolism.    
     
 
c. Chylomicrons    
 transport    
 bile    
 salts    
 from    
 the    
 gallbladder    
 to    
 the    
 small    
 intestine    
 for    
 
emulsification    
 of    
 dietary    
 fats.    
 
d. Chylomicrons    
 
eak    
 down    
 lipids    
 into    
 smaller    
 byproducts    
 for    
 transport    
 throughout    
 the    
 
lymphatic    
 system    
 and    
 bloodstream    
 to    
 the    
 tissues    
 
e. one    
 or    
 more    
 of    
 the    
 above    
 
    
 
18)    
 Which    
 of    
 the    
 following    
 describes    
 the    
 activation    
 step    
 which    
 occurs    
 before    
 fatty    
 acid    
 
eakdown?    
 
Palmitate    
 =    
 C16:0,    
 Stearate    
 =    
 C18:0    
 
a. Palmitate    
 +    
 ATP    
 +    
 CoA    
 à    
 palmitoyl-­‐CoA    
 +    
 AMP    
 +    
 2    
 Pi    
 
. Palmitate    
 +    
 ATP    
 +    
 CoA    
 à    
 palmitoyl-­‐CoA    
 +    
 ADP    
 +    
 Pi    
 
c. Palmitate    
 +    
 ATP    
 +    
 CoA    
 à    
 Stearoyl-­‐CoA    
 +    
 ADP    
 +    
 Pi    
 
d. Palmitate    
 +    
 ATP    
 +    
 Acetyl-­‐CoA    
 à    
 Steroyl-­‐CoA    
 +    
 Acetate    
 +    
 ADP    
 +    
 Pi    
 
e. Palmitate    
 +    
 ATP    
 +    
 Acetyl-­‐CoA    
 à    
 palmitoyl-­‐CoA    
 +    
 Acetate    
 +AMP    
 +2Pi    
 
    
 
19)    
 How    
 may    
 the    
 liver    
 supply    
 substrates    
 for    
 gluconeogenesis    
 within    
 a    
 liver    
 cell?    
 
a. Through    
 
eak    
 down    
 of    
 glycogen    
 to    
 produce    
 glucose.    
 
. Through    
 conversion    
 of    
 alanine    
 to    
 pyruvate.    
 
c. By    
 converting    
 acetoacetate    
 to    
 alanine.    
 
d. By    
 increasing    
 production    
 of    
 lactate    
 in    
 the    
 liver    
 to    
 convert    
 to    
 pyruvate.    
 
e. All    
 of    
 the    
 above    
     
 
    
 
20)    
 What    
 metabolite    
 is    
 found    
 in    
 both    
 the    
 Citric    
 acid    
 cycle    
 and    
 the    
 Urea    
 cycle?    
 
a. Ornithine    
 
. Oxaloacetate    
 
c. Arginino-­‐succinate    
 
d. Fumarate    
 
e. Malate    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
 
    
  6    
 
21)    
 What    
 is    
 the    
 co
ect    
 order    
 of    
 the    
 CAC    
 enzymes?    
 
a. citrate    
 synthase,    
 isocitrate    
 dehydrogenase,    
 malate    
 dehydrogenase,    
 succinyl-­‐CoA    
 synthetase,    
 
fumarase,    
 succinate    
 dehydrogenase,    
 aconitase,    
 α-­‐ketoglutarate    
 dehydrogenase    
 
. malate    
 dehydrogenase,    
 citrate    
 synthase,    
 aconitase,    
 isocitrate    
 dehydrogenase,    
 α-­‐
ketoglutarate    
 dehydrogenase,    
 succinyl-­‐CoA    
 synthetase,    
 fumarase,    
 succinate    
 dehydrogenase    
 
c. malate    
 dehydrogenase,    
 citrate    
 synthase,    
 aconitase,    
 α-­‐ketoglutarate    
 dehydrogenase,    
 
isocitrate    
 dehydrogenase,    
 succinyl-­‐CoA    
 synthetase,    
 succinate    
 dehydrogenase,    
 fumarase    
 
d. citrate    
 synthase,    
 aconitase,    
 isocitrate    
 dehydrogenase,    
 α-­‐ketoglutarate    
 dehydrogenase,    
 
succinyl-­‐CoA    
 synthetase,    
 succinate    
 dehydrogenase,    
 fumarase,    
 malate    
 dehydrogenase    
 
e. citrate    
 synthase,    
 aconitase,    
 α-­‐ketoglutarate    
 dehydrogenase,    
 isocitrate    
 dehydrogenase,    
 
succinate    
 dehydrogenase,    
 succinyl-­‐CoA    
 synthetase,    
 fumarase,    
 malate    
 dehydrogenase    
 
    
 
22)    
 What    
 is    
 the    
 driving    
 force    
 for    
 ATP    
 biosynthesis    
 in    
 oxidative    
 phosphorylation?    
 
a. The    
 speed    
 of    
 glycolysis    
 
. The    
 activation    
 of    
 pyruvate    
 dehydrogenase    
 by    
 NADH    
 
c. The    
 pH    
 difference    
 across    
 the    
 inner    
 mitochondrial    
 mem
ane    
 
d. The    
 mobility    
 of    
 subunits    
 of    
 ATP    
 synthase    
 
e. The    
 malate-­‐aspartate    
 shuttle    
 
    
 
23)    
 What    
 is    
 an    
 inco
ect    
 statement    
 about    
 lipid    
 β    
 -­‐oxidation?    
 
a. Acyl-­‐CoA    
 dehydrogenase    
 creates    
 a    
 double    
 bond    
 between    
 C2    
 and    
 C3    
 of    
 the    
 substrate    
 in    
 the    
 
first    
 of    
 four    
 repetitive    
 steps    
 
. The    
 first    
 three    
 reactions    
 of    
 the    
 four    
 reaction    
 process    
 create    
 a    
 less    
 stable    
 C-­‐-­‐C    
 bond    
 to    
 allow    
 
for    
 the    
 cleavage    
 reaction    
 by    
 thiolase    
 in    
 the    
 last    
 step    
 
c. β    
 -­‐oxidation    
 generates    
 NADH    
 and    
 FADH2    
     
 
d. β    
 -­‐oxidation    
 requires    
 ATP    
 for    
 forming