GCE AS/A level 1071/01 New AS BIOLOGY/HUMAN …csfcbiology.wikispaces.com/file/view/Jan 2009...

INSTRUCTIONS TO CANDIDATES

Write your name, centre number and candidate number in the spaces at the top of this page.

Answer all questions.

Write your answers in the spaces provided in this booklet.

INFORMATION FOR CANDIDATES

The number of marks is given in brackets at the end of each question or part-question.

You are reminded of the necessity for good English and orderly presentation in your answers.

The quality of written communication will affect the awarding of marks.

SJJ*(W09-1071-01)

GCE AS/A level

1071/01 New AS

BIOLOGY/HUMAN BIOLOGY – BY1

A.M. THURSDAY, 8 January 2009

11⁄2 hours

For Examiner’s use only

Question MaximumMark

MarkAwarded

70Total

Candidate Name

CandidateNumber

CentreNumber

2 Examineronly

(1071-01)

1. Below is a list of chemicals which may be found in cells.

A magnesium F calciumB maltose G phosphateC amino acid H waterD cellulose I sucroseE iron

Each of the following statements applies to one or more of these chemicals.After each statement, write in the box the letter or letters which correspond(s) to the chemical(s)being described. Each letter may be used once, more than once, or not at all.

(a) Found in bones and teeth.

(b) A non-reducing sugar

(c) Found in chlorophyll in leaves.

(d) A polysaccharide found in plant cell walls.

(e) Found attached to lipids in the plasma membrane.

(f) A large quantity of energy is needed to raise its temperature.(Total 6 marks)

2. (a) The level of protein structure is decided by the folding of the molecule and the types ofbonds present.

Tick (!) the boxes in the table to show all the bonds present at each level of proteinstructure. [3]

(b) (i) How does the quaternary structure of a protein differ from the tertiary structure? [1]

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(ii) Give an example of a quaternary protein. [1]

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(Total 5 marks)

Tertiary

peptide hydrogen disulphide ionic

Primary

Secondary

Level of proteinstructure

Types of bonds

3 Examineronly

(1071-01) Turn over.

3. The diagrams show part of a molecule of starch (A) and part of a molecule of cellulose (B). Thehexagonal shapes represent hexose sugars.

(a) Name monosaccharide X and its form. [1]

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(b) Name the bond formed between two hexose sugars. [1]

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(c) State two structural differences between starch and cellulose. [2]

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(d) Starch is a compact storage polysaccharide. Cellulose has a structural role in plant cellwalls. Describe how cellulose units are arranged in a complete molecule and how thisarrangement gives cellulose a high tensile strength. [2]

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(Total 6 marks)

starch

cellulose

Organelle Name Function

4 Examineronly

(1071-01)

4. The diagram shows the ultra-structure of a plant cell.

(a) Complete the table by naming and stating the function of each of the organelles labelled A, B and C. [6]

(b) The structures labelled A are identical. Explain why they differ in appearance in thediagram. [1]

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(c) State two ways in which an animal cell would differ from a plant cell. [2]

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(Total 9 marks)

BLANK PAGE

Turn over.

6 Examineronly

(1071-01)

5. (a) The diagram shows an animal cell.

(i) Sodium ions diffuse into the cell. They then move out of the cell by active transport.Complete the diagram using the words HIGH or LOW to show the relativeconcentration of sodium ions at X, Y and Z. [1]

(ii) Explain how one structural feature of the cell shown helps to ensure a rapid rate ofdiffusion. [1]

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(b) (i) A number of factors influence the rate of diffusion.In the table below circle the letter which shows the combination of factors which givethe most rapid rate of diffusion. [1]

Appearance of membrane Concentration gradient Thickness of membrane

high to low thick

low to high

high to low

low to high

Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Ions out

Ions in

7 Examineronly

(1071-01)

(ii) Using the information in the diagram in part (a), explain how active transport ofsodium ions out of the cell helps to ensure a rapid rate of diffusion of sodium ionsinto the cell. [1]

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(iii) Describe and explain the effect of an increase in temperature on the rate of diffusion.[2]

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(c) The graph shows the relationship between concentration difference across a membrane andthe rate of diffusion, for diffusion and facilitated diffusion.

Concentration difference across membrane

(i) Identify the two lines.

P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Q . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(ii) Using the graph and your knowledge of membrane structure explain the differencebetween P and Q. [2]

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Rateof diffusionacrossmembrane

Turn over.

8 Examineronly

(1071-01)

(d) Define the term water potential. [1]

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(e) A turgid plant cell was placed in a concentrated solution of sucrose. The diagram shows theappearance of the cell after one hour.

(i) Label structures J and K on the diagram. [2]

(ii) What evidence on the diagram shows that the water potential of the cell sap must behigher (less negative) than that of the sucrose solution? [1]

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(iii) Use your knowledge of a property of structure K to explain why the water potential atT must be equal to that at S. [2]

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(Total 15 marks)

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9 Examineronly

(1071-01)

6. (a) Diagrams A and B represent two different types of enzyme inhibition.

(i) State the type of inhibition shown in A and B. [2]

A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(ii) What type of inhibition, A or B, would be decreased by increasing the concentrationof substrate? [1]

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INHIBITOR

ENZYME

Turn over.

10 Examineronly

(1071-01)

(b) Immobilised enzymes are enzyme molecules that are trapped on an inert matrix such as agel capsule.The graph shows the effect of temperature on the maximum rate of reaction of the sameenzyme in its free and in its immobilised state.

40 60 80 100

(i) Explain the rate of reaction at 5°C and 70°C for the free enzyme. [2]

5°C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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70°C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Temperature / °C

Rate ofreaction/arbitrary units

11 Examineronly

(1071-01)

(ii) Describe three differences between the effects of temperature on the immobilised andthe ‘free’ enzyme. [3]

1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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(iii) Suggest how trapping the enzyme to an inert matrix can explain the differences youhave described in part (b) (ii). [1]

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(iv) Describe one use of immobilised enzymes in medicine. [1]

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(Total 10 marks)

Turn over.

12 Examineronly

(1071-01)

7. The diagram shows a three-dimensional view of one of the stages of mitosis in a typical animalcell.

(a) (i) Name the stage shown. [1]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(ii) Name the structure labelled A. [1]

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(iii) State the function of structure B. [1]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(b) Dividing cells undergo a regular pattern of events, known as the cell cycle.The following statements describe some of the main events taking place in animal cells.Insert the name of the appropriate stage in the box opposite each statement. [3]

Statement

Chromosomes shorten and thicken and spindle forms

Formation of two nuclei

A period of intense activity which includes thereplication of DNA

Stage in cell cycle

(Total 9 marks)

(c) Complete the table to show three differences between meiosis and mitosis. [3]

Meiosis Mitosis

13 Examineronly

(1071-01)

8. Answer one of the following questions.Any diagrams included in your answer must be fully annotated.

Either, (a) (i) Describe the structure of DNA. [7](ii) What are the differences between DNA and RNA? [3]

Or (b) Explain how the properties of water are important to plants and animals.Use examples where appropriate. [10]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Turn over.

14 Examineronly

(1071-01) Turn over.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15 Examineronly

(1071-01)

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(Total 10 marks)

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