Bioquímica. Las bases moleculares de la vida, 5e

Prefacio

Contenido del capítulo

Bienvenido a la quinta edición de Bioquímica. Las bases moleculares de la vida. Aunque este libro se actualizó y revisó para incluir la investigación más reciente en bioquímica, nuestra misión original permanece sin cambios. Aún creemos que la base de una educación en ciencias biológicas es la comprensión coherente de los principios básicos de la bioquímica. Una vez que se dominan los conceptos bioquímicos, los estudiantes están preparados para enfrentar las complejidades del campo científico de su elección. Con esa finalidad, buscamos presentar una cobertura integral de los sistemas, estructuras y reacciones bioquímicos, pero en el contexto del organismo. Por tanto, hemos intentado mantener un balance único entre química, biología y sus aplicaciones a la medicina y la salud humana.

ORGANIZACIÓN Y ABORDAJE

BALANCE DE LOS PRINCIPIOS QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS. Como en las ediciones previas, la quinta edición está diseñada para los estudiantes de ciencias biológicas y para las licenciaturas en química. Se presenta una cobertura minuciosa de los principios, estructuras y reacciones bioquímicos, pero en el contexto biológico que enfatiza su relevancia.

UNA REVISIÓN DE LOS PRINCIPIOS BÁSICOS. Se hicieron pocas suposiciones sobre los antecedentes de un estudiante de química y biología. Para asegurar que todos los estudiantes tengan la preparación suficiente para alcanzar una comprensión significativa de la bioquímica, los primeros cuatro capítulos revisan los principios de temas como los grupos funcionales orgánicos, enlaces no covalentes, termodinámica y estructura celular. Los capítulos mencionados se simplificaron en esta quinta edición, lo que los hace más fáciles de tratar en clase o de asignar para el estudio independiente.

Se introdujeron varios temas en estos capítulos iniciales que luego se continúan en todo el libro. Los ejemplos incluyen los cambios en el volumen celular inducidos por procesos metabólicos que alteran el balance iónico a ambos lados de las membranas; el ensamble automático de biopolímeros como las proteínas en estructuras supermoleculares; y la naturaleza y función de las máquinas moleculares. Otros conceptos importantes que se subrayan incluyen la relación entre la estructura biomolecular y la función, así como la naturaleza dinámica, incesante y autorregulada de los procesos de la vida. También se presentan las generalidades de las principales técnicas físicas y químicas que emplean los bioquímicos para explorar la vida en el plano molecular.

RELEVANCIA EN LA VIDA DIARIA. Como los estudiantes que toman cursos de un semestre de bioquímica provienen de diversos campos y tienen objetivos diferentes en su carrera, esta quinta edición demuestra de manera consistente las fascinantes conexiones entre los principios bioquímicos y los campos de la medicina, nutrición, agricultura, bioingeniería y ciencia forense. Las características como los ensayos “Bioquímica en perspectiva”, y las docenas de ejemplos integrados dentro del texto ayudan a los estudiantes a ver la relevancia de la bioquímica en sus campos de estudio elegidos.

PROGRAMA SUPERIOR PARA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS. El pensamiento analítico es un elemento central de cualquier empresa científica y el dominio de los principios bioquímicos requiere el manejo consistente y sostenido de una amplia variedad de problemas. La quinta edición también presenta a los estudiantes un sistema completo para la solución de problemas que incluye los “Problemas desarrollados” efectivos de cada capítulo, ilustrativos de cómo se resuelven los problemas cuantitativos, y docenas de “Preguntas” intercaladas en los capítulos que brindan a los estudiantes la oportunidad de poner en acción su conocimiento en el momento en que se introducen nuevos conceptos y temas de gran interés. Las “Preguntas de revisión” y “Preguntas de análisis” integradas al final de cada capítulo, que ya en sí eran extensas en la edición previa, se aumentaron en diez por ciento para cada capítulo.

ILUSTRACIONES SENCILLAS Y CLARAS. Los conceptos bioquímicos a menudo requieren un alto grado de visualización, por lo que se desarrolló un programa gráfico que ilustra los procesos complejos. Las páginas de la quinta edición contienen más de 700 figuras a color, muchas de las cuales se intensificaron para hacer una presentación más vívida en tres dimensiones, en una escala y colores consistentes con las estructuras químicas.

ACTUALIDAD. La quinta edición se actualizó y presenta los avances recientes en este campo, al tiempo que se mantiene enfocada en los principios “generales” que son el tema principal del curso de bioquímica de primer grado. De nuevo, estos cambios reflejan el objetivo de una cobertura equilibrada y minuciosa de la química en un contexto biológico. En la siguiente sección se presenta una lista detallada del material actualizado.

LO NUEVO EN ESTA EDICIÓN

Como resultado del ritmo acelerado en el descubrimiento de las ciencias biológicas y de nuestro compromiso para presentar a los estudiantes el sistema de aprendizaje de mayor calidad disponible en cualquier libro de bioquímica, se hicieron las siguientes revisiones en la quinta edición.

Mayor relevancia. Se agregaron cinco nuevos ensayos “Bioquímica en perspectiva” para captar el interés del estudiante. Los temas lo introducen a diversos temas bioquímicos de gran utilidad.
Programa ampliado de solución de problemas. La cuarta edición ya incluía un conjunto extenso de preguntas al final del capítulo. Esa cifra se aumentó casi en 10 por ciento para la quinta edición. Los grupos ampliados de problemas incluyen elementos de distinta dificultad, desde problemas prácticos básicos hasta ejercicios de integración más difíciles.
Ilustraciones nuevas. Con más de 60 figuras nuevas, la quinta edición incorpora de nuevo un programa gráfico superior y ampliado diseñado para ayudar a los estudiantes a desarrollar una noción visual sólida de los procesos bioquímicos. Muchas figuras se intensificaron para lograr una presentación vívida, clara y consistente en color y tres dimensiones.
Temas importantes. La edición previa introdujo dos temas nuevos que se conservaron: hacinamiento macromolecular y biología de sistemas. El hacinamiento macromolecular, el agregado denso de grandes cantidades de proteínas y otras moléculas en las células, tiene un efecto profundo en una gran variedad de procesos vivos. Este concepto proporciona a los estudiantes una visión más realista de la estructura y función celulares. El campo relativamente nuevo de la biología de sistemas es un abordaje de los procesos bioquímicos basado en principios de la ingeniería. Se desarrolló como respuesta a las enormes cantidades abrumadoras de información disponible para los científicos en biología, la biología de sistemas es la investigación asistida por computadora de las complejas interacciones entre las biomoléculas. Nuestra accesible introducción a los principios biológicos de sistemas proporciona a los estudiantes información nueva sobre por qué los procesos biomoleculares son tan complejos. Además, el texto incluye nuevo contenido en áreas de la proteómica, epigenética, enfermedades por plegamiento de proteínas y más.
Mayor atención a los mecanismos de reacción. Los mecanismos catalíticos ayudan a los estudiantes a comprender mejor los medios por los que ocurren las reacciones químicas. Los ejemplos de los temas nuevos incluyen los mecanismos de rubisco e hidroxilación del residuo de prolina. Se conservó una descripción de los papeles de las cadenas laterales de aminoácidos en los mecanismos catalíticos de enzimas, y los mecanismos de las polimerasas de ácido nucleico y la formación de enlaces peptídicos catalizada por el ribosoma. También en este caso se buscó intensificar el balance único del texto entre la química y la biología.

Se encuentra disponibles en Internet (en inglés), un conjunto de recursos adicionales para acompañar la quinta edición, diseñados para ayudar a los estudiantes a dominar el tema y a los instructores a alcanzar estos objetivos.

RECONOCIMIENTOS

Expresamos nuestro aprecio por el esfuerzo de las personas dedicadas que aportaron contenido detallado y revisiones exactas del texto, así como materiales complementarios para la quinta edición:

Werner G. Bergen – Auburn University

Ruth E. Birch – Saint Louis University

David W. Brown – Florida Gulf Coast University

Edward J. Carroll, Jr. – California State University, Northridge

Jiann-Shin Chen – Virginia Tech

Randolph A. Coleman – The College of William and Mary

Kim K. Colvert – Ferris State University

Sulekha Coticone – Florida Gulf Coast University

Bhaksar Datta – Missouri State University

Anjuli Datta – Pennsylvania State University

Siegfried Detke – University of North Dakota

Paula L. Fischhaber – California State University, Northridge

Thomas Frielle – Shippensberg University

Matthew Gage – Northern Arizona University

Paul J. Gasser – Marquette University

Eric R. Gauthier – Laurentian College

Frederick S. Gimble – Purdue University

Mark Gomelsky – University of Wyoming

George R. Green – Mercer University

James Hawker – Florida State University

Kristin Hendrickson – Arizona State University

Tamara Hendrickson – Wayne State University

Andrew J. Howard – Illinois Institute of Technology

Christine A. Hrycyna – Purdue University

Vijaya L. Korlipara – Saint John’s University

C. Martin Lawrence – Montana State University

Rich Lomneth – University of Nebraska at Omaha

Madhavan Soundararajan – University of Nebraska at Lincoln

Carrie May – University of New Hampshire

Dougals D. McAbee – California State University, Long Beach

Alexander Melkozernov – Arizona State University

David Moffet – Loyola Marymount University

Rakesh Mogul – California State Polytechnic University, Pomona

Jamil Momand – California State University, Los Angeles

George Nemecz – Campbell University

Jerry L. Phillips – University of Colorado at Colorado Springs

Ramin Radfar – Wofford College

Rachel Roberts – Texas State University–San Marcos

Gordon S. Rule – Carnegie Mellon University

Ben Sandler – Oklahoma State University

Michael G. Sehorn – Clemson University

Steve Seibold – Michigan State University

Andrew Shiemke – West Virginia University

Kevin R. Siebenlist – Marquette University

Deana J. Small – University of New England

Maxim Sokolov – West Virginia University

Salvatore A. Sparace – Clemson University

Ralph A. Stephani – Saint John’s University

Anthony P. Toste – Missouri State University

Sandra L. Turchi-Dooley – Millersville University

Harry van Keulen – Cleveland State University

Ales Vancura – Saint John’s University

Athena Webster – California State University, East Bay

Lisa Wen – Western Illinois University

Kenneth O. Willeford – Mississippi State University

Wu Xu – University of Louisiana at Lafayette

Laura S. Zapanta – University of Pittsburgh

También deseamos agradecer a quienes revisaron las primeras cuatro ediciones de este libro:

Gul Afshan – Milwaukee School of Engineering

Kevin Ahern – Oregon State University

Mark Annstron – Blackburn College

Donald R. Babin – Creighton University

Stephanie Baker – Erksine College

Bruce Banks – University of North Carolina

Thurston Banks – Tennessee Technological University

Ronald Bartzatt – University of Nebraska, Omaha

Deborah Bebout – The College of William and Mary

Werner Bergen – Auburn University

Steven Berry – University of Minnesota, Duluth

Allan Bieber – Arizona State University

Brenda Braaten – Framingham State College

John Brewer – University of Georgia

Martin Brock – Eastern Kentucky University

Alice Cheung – University of Massachusetts, Amherst

Oscar P. Chilson – Washington University

Sean Coleman – University of the Ozarks

Elizabeth Critser – Columbia College

Michael Cusanovich – University of Arizona

Bansidhar Datta – Kent State University

Danny J. Davis – University of Arkansas

Patricia DePra – Carlow University

William Deutschman – State University of New York, Plattsburgh

Robert P. Dixon – Southern Illinois University – Edwardsville

Patricia Draves – University of Central Arkansas

Lawrence K. Duffy – University of Alaska, Fairbanks

Charles Englund – Bethany College

Nick Flynn – Angelo State University

Clarence Fouche – Virginia Intermont College

Gregory Grove – Pennsylvania State University

Terry Helser – State University of New York, Oneonta

Pui Shing Ho – Oregon State University

Charles Hosler – University of Wisconsin

Holly Huffman – Arizona State University

Larry L. Jackson – Montana State University

John R. Jefferson – Luther College

Craig R. Johnson – Carlow University

Gail Jones – Texas Christian University

Ivan Kaiser – University of Wyoming

Michael Kalafatis – Cleveland State University

Peter Kennelly – Virginia Tech University

Barry Kitto – University of Texas, Austin

Paul Kline – Middle Tennessee State University

James Knopp – North Carolina State University

Hugh Lawford – University of Toronto

Carol Leslie – Union University

Duane LeTourneau – University of Idaho

Robley J. Light – Florida State University

Maria O. Longas – Purdue University, Calumet

Cran Lucas – Louisiana State University – Shreveport

Jerome Maas – Oakton Community College

Arnulfo Mar – University of Texas – Brownsville

Larry D. Martin – Morningside College

Martha McBride – Norwich University

Gary Means – Ohio State University

Joyce Miller – University of Wisconsin – Platteville

Robin Miskimins – University of South Dakota

Rakesh Mogul – California Polytechnic State University

Joyce Mohberg – Governors State University

Bruce Morimoto – Purdue University

Alan Myers – Iowa State University

Harvey Nikkei – Grand Valley State University

Treva Palmer – Jersey City State College

Ann Paterson – Williams Baptist College

Scott Pattison – Ball State University

Allen T. Phillips – Pennsylvania State University

Jennifer Powers – Kennesaw State University

Gordon Rule – Carnegie Mellon University

Tom Rutledge – Ursinus College

Richard Saylor – Shelton State Community College

Edward Senkbeil – Salisbury State University

Ralph Shaw – Southeastern Louisiana University

Andrew Shiemke – West Virginia University

Aaron Sholders – Colorado State University

Ram P. Singhal – Wichita State University

Salvatore Sparace – Clemson University

David Speckhard – Loras College

Narasimha Sreerama – Colorado State University

Ralph Stephani – St. John’s University

Dan M. Sullivan – University of Nebraska, Omaha

William Sweeney – Hunter College

Christine Tachibana – Pennsylvania State University

John M. Tomich – Kansas State University

Anthony Toste – Southwest Missouri State University

Toni Trumbo-Bell – Bloomsburg University of Pennsylvania

Craig Tuerk – Morehead State University

Shashi Unnithan – Front Range Community College

Harry van Keulan – Cleveland State University

William Voige – James Madison University

Alexandre G. Volkov – Oakwood College

Justine Walhout – Rockford College

Linette M. Watkins – Southwest Texas State University

Lisa Wen Western – Illinois University

Alfred Winer – University of Kentucky

Beulah Woodfin – University of New Mexico

Kenneth Wunch – Tulane University

Les Wynston – California State University, Long Beach

Deseamos también expresar nuestro aprecio a Jason Noe, editor en jefe; John Haber, editor de desarrollo; Katie Naughton, asistente editorial; Jason Kramer, administrador de mercadotecnia; Adam Glazer, director de mercadotecnia; Patrick Lynch, director editorial, y John Challice, vicepresidente y editor. Reconocemos agradecidos los excelentes esfuerzos del equipo de producción de la Oxford University Press. Agradecemos en particular los esfuerzos de Angela Riley y Barbara Mathieu, editoras de producción en jefe; Steven Cestaro, director de producción; Lisa Grzan, líder del equipo de producción, y Paula Schlosser, directora artística. Un agradecimiento muy especial a Ann Randolph, cuya constante diligencia en este proyecto aseguró la exactitud del texto.

Extendemos nuestro profundo aprecio a las personas que nos alentaron e hicieron posible este proyecto: Ira y Jean Cantor, y Josephine Rabinowitz. Por último, agradecemos a nuestro hijo James Adrian McKee por su paciencia y aliento.

Trudy McKee

James R. McKee

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Contenido del capítulo

ORGANIZACIÓN Y ABORDAJE

LO NUEVO EN ESTA EDICIÓN

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