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INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS

Después de estudiar este capítulo, usted debe ser capaz de:

  • Apreciar y describir las relaciones estructurales entre vitaminas B específicas y ciertas coenzimas.

  • Esbozar los cuatro mecanismos principales mediante los cuales las enzimas efectúan catálisis, y cómo estos mecanismos se combinan para facilitar la catálisis.

  • Describir el concepto de un “ajuste inducido” y cómo facilita la catálisis.

  • Esbozar los principios que subyacen las valoraciones ligadas a enzimas.

  • Describir cómo el acoplamiento de una enzima a la actividad de una deshidrogenasa puede simplificar la valoración de la actividad de una enzima dada.

  • Identificar enzimas y proteínas cuyas concentraciones plasmáticas se usan para el diagnóstico y el pronóstico de infarto de miocardio.

  • Describir la aplicación de endonucleasas de restricción y de polimorfismos de la longitud de los fragmentos de restricción en la detección de enfermedades genéticas.

  • Ilustrar la utilidad de la mutagénesis dirigida hacia sitio para la identificación de residuos aminoacilo que están involucrados en el reconocimiento de sustratos o efectores alostéricos, o en el mecanismo de la catálisis.

  • Describir cómo la adición de “marcas” de afinidad fusionadas por medio de tecnología de DNA recombinante puede facilitar la purificación de una proteína expresada a partir de su gen clonado.

  • Indicar la función de proteasas específicas en la purificación de enzimas marcadas por afinidad.

  • Comentar los eventos que llevaron al descubrimiento de que los RNA pueden actuar como enzimas y describir brevemente el concepto evolutivo de un “mundo de RNA”.

IMPORTANCIA BIOMÉDICA

Las enzimas, que catalizan las reacciones químicas que hacen posible la vida sobre la Tierra, participan en la desintegración de nutrientes para proporcionar energía y bloques de construcción químicos; el montaje de esos bloques de construcción hacia proteínas, DNA, membranas, células y tejidos, así como la utilización de energía para impulsar la motilidad celular, la función neural y la contracción muscular. Casi todas las enzimas son proteínas. Las excepciones notables son los RNA ribosomales y un puñado de moléculas de RNA con actividad de endonucleasa o de nucleótido ligasa conocidas en conjunto como ribozimas. La capacidad para detectar y cuantificar la actividad de enzimas específicas en la sangre, otros líquidos tisulares, o extractos de células proporciona información que complementa la capacidad del médico para diagnosticar muchas enfermedades y predecir su pronóstico. Otras aplicaciones médicas comprenden cambios de la cantidad o de la actividad catalítica de enzimas clave que puede ser el resultado de defectos genéticos, déficits nutricionales, daño de tejido, toxinas o infección por virus o bacterias patógenos (p. ej., Vibrio cholerae). Los científicos médicos abordan desequilibrios de la actividad enzimática al usar fármacos para inhibir enzimas específicas y están investigando la terapia génica como un medio para remediar déficit de la concentración de enzimas o la función de las mismas.

Además de servir como los catalizadores para todos los procesos metabólicos, su impresionante actividad catalítica, especificidad para sustrato y estereoespecificidad permiten a las enzimas desempeñar funciones clave en otros procesos ...

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