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INTRODUCCIÓN

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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”.

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IMPORTANCIA BIOMÉDICA

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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.

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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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