Bioquimica 3 Ed(opt)

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1. Procariotas A. Forma y función B. Clasificación de los procariotas

2. Eucariotas A. Arquitectura celular B. Filogenia y diferenciación

3. Bioquímica: Prólogo A. Estructuras biológicas B. Procesos metabólicos C. Expresión y transmisión de la información genética

4. El origen de la vida A. Propiedades singulares del carbono B. Evolución química C. El nacimiento de los sistemas vivos

5. La literatura bioquímica A. Cómo buscar en la literatura B. Lectura de un artículo de investigación

Resulta fácil, habitualmente, el decidir si algo está vivo o no. Ello es debido a que los objetos que viven comparten muchos atributos comunes, tales como la capacidad de extraer energía de los alimentos para impulsar sus diferentes funciones, la capacidad para responder activamente a las variaciones de su entorno y la posibilidad de crecer y de diferenciarse y, quizá lo más llamativo de todo, el poder reproducirse. Por supuesto que un organismo detem1inado puede no poseer todos estos rasgos. Por ejemplo, las mulas, que es .obvio que están vivas, es muy raro que se reproduzcan. A la inversa, la materia inanimada puede exhibir algunas propiedades que la asemejan a la vida. Así, los cristales pueden crecer más cuando se sumergen en una disolución sobresaturada del material cristalino. Por esta razón, la vida, lo mismo que otros muchos fenómenos complejos, resulta quizá imposible de definir de un modo preciso. Sin embargo, Nor111an Horowitz ha propuesto un conjunto útil de criterios para definir los sistemas vivos: La vida posee

las propiedades de replicación, catálisis y mutabilidad. Gran parte de este libro se ocupa del modo mediante el que los sistemas vivos exhiben estas propiedades.

La bioquímica es el estudio de la vida a nivel molecular. El significado de este tipo de estudios se incrementa mucho si se relacionan con la biología de los organismos correspondientes o aun con las comunidades de tales organismos. Este capítulo de introducción comienza, por ello, con una sinopsis del campo biológico. Continúa cori un esbozo de la bioquímica, una discusión del origen de la vida y, finalmente, una introducción a la literatura bioquímica.

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Capítulo 1. Vida

1. PROCARIOT AS

3

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Espirilo

Hace mucho tiempo que se ha reconocido que la vida se basa en unidades morfolc_?gicas conocidas Espiroqueta como células. La forn1ulación de este concepto se ~ atribuye·, generalmente, a un trabajo de Matthias Anabaena ,(cianobacteria) Schleiden y Theodor Schwann, en 1838, pero sus orígenes ·pueden percibirse ya en las observaciones efectuadas en el siglo XVII por los primeros microscopistas, como Robert Hooke. Existen dos clasificaciones principales de las células: los eucariotas (del griego: eu, bueno o cierto + kayron, núcleo o nudo) que poseen un núcleo encerrado en una membrana Escherichia coli que encapsula su DNA (ácido desoxirribonucleico) ~'--­ "~'·-~-. y los procariotas (del griego: pro, antes) que carecen ""'0~ de este orgánulo. Los procariotas, que comprenden .. .( {ls'taphylococcus los diversos tipos de bacterias, poseen estructuras relativamente simples y son unicelulares invariableTres especies de Tf.i ¡.~ Rickettsia mente (aunque pueden formar filamentos o colonias Mycoplasma de células independientes). Los eucariotas, que pueden ser multicelulares así como unicelulares, son incomparablemente mucho más complejos que los procariotas. (Los virus, que .son ·entidades mucho más simples que las células, no se consideran vivos debido Figura 1-1 ,' a que carecen de aparato metabólico para reproducir- · Dibujos a escaJa de algunas células procarióticas. , se ~uera 'de sus células hu~sped. Son esencialmente grandes agregados moleculares.) Esta sección es una (membrana plasmática) gruesa de ~ 70 A, que está exposición de los procariotas. Los eucariotas se consiconstituida por una bicapa lipídica que contiene proderarán en la sección sig\liente. teínas embebidas que controlan el transporte de las moléculas hacia el interior y el exterior de la célula y A. Form~ y función ·cataliza diversas reacciones. Las células de la· mayor Los procariotas son los organismos más flµmerosos parte de las especies procarióticas se hallan rodeadas y difundidos sobre la tierra. Ello es debido a sus por una pare~ celular gruesa, de 30 a 250 A, rígida, metabolismos yariados ·y que, con frecuencia, \son constituida por polisacáridos, cuya función principal es la de proteger a la célula de daños mecánicos e muy adaptable.s, ·10 que les per~ite adecuarse a una variedad enorme de '·hábitats. Además de ~·habitar impedir que reviente en medios más diluidos osmótinuestra temperatura familiar y entorno aeróbico, alcamente que su propio contenido. Algunas bacterias se recubren a sí mismas, ulteriormente, con una cápgunos tipos de bacterias pueden prosperar o aun necesitar condiciones que son hostiles a los eucariotas, sula de polisacárido gelatinosa que las protege de las tales como la falta de oxígeno, temperaturas elevadas defensas de organismos superiores. Aunque los proy ambientes químicos poco frecuentes. Además su cariotas carecen de orgánulos subcelulares con memrápido ritmo de reproducción (el óptimo < 20 min brana, característicos de los eucariotas (Sección 1-2), por división celular en muchas especies) les permite sus membranas plasmáticas pueden replegarse y foraprovechar ventajosamente condiciones favorables mar estructuras con capas múl~~ples conocidas como me_sosomas. Se cree que los mesosomas actúan como que S