Bioquímica - media axon es

John W. Baynes PhD Carolina Distinguished Professor Emeritus Department of Chemistry and Biochemistry Graduate Science Research Center University of South Florida Columbia, South Carolina USA Marek H. Dominiczak MD FRCPath FRCP(Glas) Professor in the Medical Faculty University of Glasgow Consultant Biochemist NHS Greater Glasgow and Clyde


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TERCERAJohn W. Baynes Carolina Distinguished Professor EmeritusGraduate Science Research CenterColumbia, South CarolinaMarek H. DominiczakProfessor in the Medical FacultyNHS Greater Glasgow and Clyde
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Prefacio ................................................................................xi Colaboradores .....................................................................xiii Dedicatoria ........................................................................ xvii Agradecimientos ................................................................xix Abreviaturas ......................................................................xxiIntroducción ......................................... J. W. Baynes y M. H. Dominiczak Bioquímica y medicina clínica .............................................1 La bioquímica en dos páginas ..............................................1 Palabras finales .....................................................................3 Aminoácidos y proteínas ....................5 N. Taniguchi Introducción .........................................................................5 Aminoácidos ........................................................................5 Amortiguadores o tampones ..............................................10 Péptidos y proteínas ...........................................................11 Purificación y caracterización de las proteínas ..................14 Análisis de la estructura proteica .......................................17 ..........23 J. W. Baynes Introducción .......................................................................23 Hidratos de carbono ...........................................................23 Lípidos ................................................................................26 Estructura de las membranas biológicas ............................29 Sangre: células y proteínas ........................................33 W. D. Fraser Introducción .......................................................................33 Plasma y suero ...................................................................33 Elementos formes que componen la sangre .......................33 Proteínas plasmáticas ........................................................34 Respuesta de fase aguda y proteína C reactiva ...................40 Transporte de oxígeno ......................43 Introducción .......................................................................43 Características de las proteínas globinas de los mamíferos ............................................................43 Modulación alostérica de la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno ..................................49 Temas seleccionados ..........................................................52 Proteínas catalíticas-enzimas ...........59 J. Fujii Introducción .......................................................................59 Reacciones enzimáticas ......................................................59 Cinética enzimática ............................................................62 Mecanismo de acción enzimática .......................................64 Inhibición enzimática .........................................................65 Regulación de la actividad enzimática ...............................68 Medición enzimática de la glucosa sanguínea ...................70 Hemostasia y trombosis ...................73 G. Lowe Introducción .......................................................................73 Hemostasia .........................................................................73 Pared de los vasos ...............................................................75 Prostaciclina y óxido nítrico ...............................................75 Plaquetas ............................................................................76 Coagulación .......................................................................78 Fibrinólisis ..........................................................................83 ..................87 Introducción .......................................................................87 Tipos de procesos de transporte ..........................................87 ............................................97 L. W. Stillway Introducción .......................................................................97 Oxidación como fuente de energía .....................................97 Energía libre .......................................................................98 Conservación de la energía por acoplamiento con el trifosfato de adenosina ........................................99 Síntesis mitocondrial de trifosfato de adenosina a partir de a coenzimas reducidas .................................99 El sistema mitocondrial del transporte de electrones ................................................................101
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Transferencia de electrones de NADH a las mitocondrias ..........................................................104 Síntesis de trifosfato de adenosina. Hipótesis quimiosmótica .............................................107 Inhibidores del metabolismo oxidativo .............................111 Regulación de la fosforilación oxidativa ...........................112 gastrointestinal ...............................115 U. V. Kulkarni e I. Broom Introducción .....................................................................115 Tracto gastrointestinal .....................................................115 Digestión ...........................................................................117 Digestión y absorción de los hidratos de carbono .............118 Digestión y absorción de lípidos ........................................121 Digestión y absorción de proteínas ...................................124 Micronutrientes: vitaminas ......................................129 M. H. Dominiczak e I. Broom Introducción .....................................................................129 Vitaminas liposolubles .....................................................129 Vitaminas hidrosolubles ...................................................133 Oligoelementos .................................................................140 Metabolismo anaerobio de la glucosa en el eritrocito ..........143 J. W. Baynes Introducción .....................................................................143 Eritrocito ..........................................................................144 Glucólisis ..........................................................................144 Síntesis de 2,3-bisfosfoglicerato ........................................150 Vía de las pentosas fosfato ................................................150 ....................155 J. W. Baynes Introducción .....................................................................155 Estructura del glucógeno ..................................................156 Glucogénesis hepática a partir de la glucosa sanguínea ...............................................156 Vía de la glucogenólisis hepática ......................................157 Regulación hormonal de la glucogenólisis hepática ........158 Mecanismo de acción del glucagón ..................................158 Movilización del glucógeno hepático por la adrenalina ......161 Glucogenólisis muscular ..................................................163 Regulación de la glucogénesis ..........................................165 Gluconeogénesis ...............................................................166 ..................................173 L. W. Stillway Introducción .....................................................................173 Funciones del ciclo del ácido tricarboxílico ......................173 Piruvato carboxilasa ........................................................175 Complejo piruvato deshidrogenasa ..................................175 Enzimas y reacciones del ciclo de los ácidos tricarboxílicos ..............................................................177 Rendimiento de energía del ciclo de los ácidos tricarboxílicos .........................................182 Regulación del ciclo de los ácidos tricarboxílicos .............183 Reacciones anapleróticas («de relleno») ...........................183 ........................185 J. W. Baynes Introducción .....................................................................185 Activación de los ácidos grasos para el transporte al interior de las mitocondrias .....................................185 Oxidación de los ácidos grasos .........................................186 Cetogénesis, una vía metabólica única del hígado ...........189 ..............................195 U. V. Kulkarni e I. Broom Introducción .....................................................................195 Síntesis de ácidos grasos ...................................................195 Elongación de ácidos grasos .............................................199 Desaturación de ácidos grasos ..........................................199 Ácidos grasos esenciales ...................................................200 Almacenamiento y transporte de ácidos grasos: síntesis de triacilgliceroles ...........................................200 Regulación de los depósitos de grasa corporal total ...............................................................201 Biosíntesis del colesterol y de los esteroides ..........................205 M. H. Dominiczak y A. M. Wallace Introducción .....................................................................205 Estructura del colesterol ...................................................206 Colesterol libre y esterificado ............................................206 Absorción intestinal del colesterol ...................................206 Biosíntesis del colesterol ...................................................206 Ácidos biliares ..................................................................211 Hormonas esteroideas ......................................................214 Vitamina D ......................................................................216 Lipoproteínas y transporte .........................................219 Introducción .....................................................................219 Lipoproteínas ....................................................................219 Receptores de lipoproteína ...............................................221 Enzimas y proteínas de transferencia que participan en el metabolismo de las lipoproteínas ........................222
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Índice de contenidos
Vías del metabolismo de las lipoproteínas ........................222 Dislipemias .......................................................................225 Aterogénesis .....................................................................226 Valoración del riesgo cardiovascular ................................232 Tratamiento clínico de las dislipemias ..............................234 .....................................237 Allen B. Rawitch Introducción .....................................................................237 Metabolismo de las proteínas de la dieta y endógenas ................................................................. 237 Degradación de los aminoácidos ......................................239 Metabolismo del esqueleto carbonado de los aminoácidos ......................................................245 Biosíntesis de los aminoácidos ..........................................247 Enfermedades hereditarias del metabolismo de los aminoácidos ......................................................248 ...................................253 J. A. Carson y J. W. Baynes Introducción .....................................................................253 Estructura muscular ........................................................254 Proceso contráctil ............................................................257 Metabolismo energético del músculo ...............................259 Desarrollo y regeneración muscular ................................261 .....265 Homeostasis de la glucosa ................................................266 Insulina ............................................................................267 Hipoglucemia ...................................................................274 Ciclo alimentación-ayuno ................................................274 Metabolismo durante el estrés ..........................................278 Diabetes mellitus ..............................................................279 Valoración de laboratorio del metabolismo del combustible y la diabetes mellitus ..........................284 Tratamiento de la diabetes ...............................................287 ......291 Introducción .....................................................................291 Regulación de la ingesta de alimentos ..............................291 Regulación del balance energético ...................................292 Definiciones en la ciencia de la nutrición .........................294 Nutrigenómica .................................................................295 Principales clases de nutrientes ........................................296 Nutrientes esenciales (limitantes) ....................................298 Minerales ..........................................................................298 Valoración del estado nutricional .....................................299 Malnutrición ....................................................................301 Obesidad ...........................................................................302 Alimentación en la salud y en la enfermedad ..................303 Nutrición y enfermedad crónica ......................................305 y los electrolitos ..............................307 M. H. Dominiczak y M. Szczepanska-Konkel Introducción .....................................................................307 Agua ................................................................................307 Osmolaridad .....................................................................310 Riñones ............................................................................312 Valoración de la función renal .........................................316 Potasio ..............................................................................317 Sistema renina-angiotensina ...........................................317 Integración de la homeostasis del agua y el sodio ............322 .......................................325 M. H. Dominiczak y M. Szczepanska-Konkel Sistemas tampón del organismo .......................................325 Pulmones: el recambio gaseoso ........................................328 Control renal del bicarbonato ..........................................331 Alteraciones del equilibrio ácido-base ..............................332 ......................................337 W. D. Fraser y M. H. Dominiczak Estructura del hueso y remodelación ósea .......................337 Metabolismo del calcio .....................................................339 Alteraciones del metabolismo del calcio y del hueso ........343 Enfermedad ósea metabólica ............................................347 glucoproteínas ................................. A. D. Elbein Introducción .....................................................................351 Estructuras y uniones ......................................................351 Interconversiones de los azúcares de la dieta ...................355 Otras vías del metabolismo de los azúcares nucleótidos .................................................................. 357 Biosíntesis de oligosacáridos .............................................360 Funciones de las cadenas de oligosacáridos de las glucoproteínas ...................................................363 ............................ D. Elbein Introducción .....................................................................367 Síntesis y recambio de los glicerofosfolípidos ....................367 Esfingolípidos ....................................................................370 Enfermedades del almacenamiento lisosomal consecuencia de los defectos de la degradación de los glucolípidos ........................................................ 373 Antígenos de grupo sanguíneo AB0 ................................374 Otras sustancias de grupo sanguíneo ...............................374
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..........................377 G. P. Kaushal, A. D. Elbein y W. M. Carver Introducción .....................................................................377 Colágenos .........................................................................377 Proteínas no colágeno en la matriz extracelular ..............381 Proteoglucanos .................................................................384 ...........................389 A. F. Jones Introducción .....................................................................389 Estructura del hígado .......................................................389 Hígado y metabolismo de los hidratos de carbono ...........391 Hígado y metabolismo de las proteínas ............................391 Síntesis del grupo hemo ...................................................393 Metabolismo de la bilirrubina ..........................................393 Metabolismo de los fármacos ............................................395 Farmacogenómica ............................................................398 Genómica de la enfermedad hepática ..............................399 Pruebas bioquímicas de función hepática ........................399 Clasificación de las enfermedades hepáticas ....................400 .................................403 Gugliucci y R. Thornburg Introducción .....................................................................403 Metabolismo de las purinas ..............................................403 Metabolismo de las pirimidinas ........................................408 Formación de desoxinucleótidos ......................................409 ..............413 R. Thornburg y A. Gugliucci Introducción .....................................................................413 Estructura del ácido desoxirribonucleico .........................413 Ciclo celular en las células eucariotas ..............................416 Reparación del ADN .........................................................419 ...........................423 G. A. Bannon y R. Thornburg Anatomía molecular de las moléculas de ácido ribonucleico ...................................................424 Polimerasas del ácido ribonucleico ...................................426 Ácido ribonucleico mensajero: transcripción ..................426 Procesamiento postranscripcional del ácido ribonucleico ..................................................428 Degradación selectiva o inactivación del ácido ribonucleico ..................................................432 Síntesis y recambio de proteínas .....435 J. R. Patton y G. A. Bannon Introducción .....................................................................435 Código genético ................................................................435 Maquinaria de la síntesis de proteínas .............................436 Proceso de síntesis de proteínas ........................................439 Plegado de las proteínas ...................................................441 Destino de las proteínas y modificaciones postraduccionales ........................................................442 Regulación de la expresión ............................................... J. R. Patton, D. M. Hunt y A. Jamieson Introducción .....................................................................447 Mecanismos básicos de la expresión génica .....................447 Receptores de esteroides ...................................................452 Abordajes alternativos a la regulación génica en el ser humano .........................................................454 Proyecto Genoma Humano ..............................................458 Tecnología del ADN recombinante ..................................461 W. S. Kistler, R. G. Best y A. Jamieson Introducción .....................................................................461 Hibridación .......................................................................461 Amplificación y clonación de ADN ..................................467 Métodos específicos utilizados en el análisis del ácido desoxirribonucleico ......................................472 Secuenciación del ácido desoxirribonucleico ...................477 Genómica, proteómica ...............................481 A. Pitt y W. Kolch Introducción .....................................................................481 Genómica .........................................................................482 Proteómica .......................................................................490 Metabolómica ...................................................................494 ................................499 J. W. Baynes Introducción .....................................................................499 Carácter inerte del oxígeno ..............................................499 Especies reactivas del oxígeno y estrés oxidativo ..............500 Especies reactivas del nitrógeno (RNS) .............................502 Naturaleza del daño por radicales de oxígeno ..................502 Defensas antioxidantes .....................................................503 Los efectos beneficiosos de las especies reactivas del oxígeno ...................................................................505 ....................509 J. A. Gracie y A. Farrell Introducción .....................................................................509 Respuesta inmunitaria innata ..........................................509 Respuesta inmunitaria adaptativa ...................................512 Linfocitos ..........................................................................513 Moléculas que participan en el reconocimiento del antígeno .................................................................513 Complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) ...............514 Tejidos linfoides ................................................................515 Células presentadoras de antígeno ...................................516
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Índice de contenidos
Reacción con antígenos, respuesta frente a ellos y eliminación ...............................................................517 Respuesta de la célula T ....................................................518 Respuesta inmunitaria específica humoral ......................519 Vacunación ......................................................................520 .............525 R. K. Semple y F. F. Bolander Jr. Introducción .....................................................................525 Hormonas ........................................................................525 Principios de la acción hormonal .....................................526 Determinación bioquímica de la acción hormonal ..........529 Principales tipos de patología endocrina ..........................529 Sistema regulador hipotálamo-hipofisario .......................531 Eje hipotálamo-hipofisario-tiroideo ..................................532 Eje hipotálamo-hipofisario-suprarrenal ...........................536 Eje hipotálamo-hipofisario-gonadal .................................540 Eje de la hormona del crecimiento ...................................545 Eje de la prolactina ...........................................................547 Receptores de membrana ..............551 M. M. Harnett y H. S. Goodridge Introducción .....................................................................551 Receptores hormonales ....................................................551 Receptores acoplados a la transducción de la señal intracelular ................................................553 Segundos mensajeros .......................................................554 Neuroquímica ..................................569 E. J. Thompson Introducción .....................................................................569 Cerebro y nervios periféricos ............................................569 Células del sistema nervioso .............................................570 Transmisión sináptica ......................................................572 Mecanismo de la visión ....................................................575 Neurotransmisores ..........................579 S. Heales Introducción .....................................................................579 Definición de neurotransmisor .........................................579 Clasificación de los neurotransmisores ............................579 Neurotransmisión ............................................................580 Clases de neurotransmisores ............................................583 Homeostasis celular: crecimiento, diferenciación celular y cáncer .......593 M. M. Harnett y H. S. Goodridge Introducción .....................................................................593 Ciclo celular ......................................................................593 Factores de crecimiento ....................................................594 Regulación del ciclo celular ..............................................597 Apoptosis ..........................................................................600 Cáncer ..............................................................................603 ................................609 J. W. Baynes Introducción .....................................................................609 Teorías del envejecimiento ...............................................611 Modelos genéticos el aumento de la esperanza de vida .........................................................................615 Intervenciones antienvejecimiento:¿qué funciona y qué no? ..............................................617 Apéndice: intervalos de referencia para las pruebas de laboratorio seleccionadas .....................621 Yee Ping Teoh y M. H. Dominiczak Índice alfabético ...............................................................629
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Prefacio Nos complace presentar la tercera edición de . Ha sido muy gratificante ver la adopción de las ediciones ante-riores por un número creciente de universidades de todo el mundo. En la tercera edición, nuestros objetivos siguen siendo los mismos: proporcionar una base bioquímica para el estudio de la medicina clínica, con la máxima aplicación práctica. El objetivo último es contribuir a formar a un médico informado científicamente. La tercera edición se ha actualizado sustancialmente. Los capítulos sobre lípidos, endocrinología bioquímica y homeos-tasis de la glucosa se han reescrito y los de regulación de la expresión génica y la tecnología del ADN recombinante se han actualizado para incluir los recientes avances en estos campos tan rápidamente cambiantes. También hemos incorporado a nuevos autores para ofrecer una nueva perspectiva de algunos temas complejos, como la biosíntesis de proteínas y de nucleó-tidos, y el ADN y el ARN. Hemos añadido un nuevo capítulo genómica, proteómica y metabolómica, como complemento de los capítulos existentes sobre biotecnología y expresión génica. Todos los capítulos se han revisado haciendo hincapié en la claridad de la exposición. También hemos eliminado el material redundante o desfasado. Las referencias bibliográficas se han actualizado y ahora hay más referencias relacionadas con páginas web. En esta edición, hemos suprimido el banco de preguntas (autoevaluación) por-que este recurso, y muchos más, se encuentran en la página web de Elsevier www.studentconsult.com , a la que se remite al . Hemos incluido numerosas referencias cruzadas nuevas que llevan al lector a temas relacionados y casos clínicos en diferen-tes capítulos del libro. De esta forma, los cuadros clínicos, diag-nósticos o de conocimientos avanzados complementan el texto en varios capítulos diferentes. Sin embargo, el lector puede uti-lizar estas referencias cruzadas de forma opcional: cada capítulo tiene también una lectura individual. En esta edición, el lector verá que se ha hecho más hinca-reguladoras. Nos hemos centrado en estas complejas vías por-que la regulación de la transducción de señal aporta un enorme potencial para el desarrollo de nuevas terapias. Una adverten-cia: el lector pronto verá que la terminología sobre expresión génica y señalización a menudo es difícil para un no especialista (también para el especialista). Muchos nombres de genes y fac-tores de transcripción son, como mínimo, enigmáticos. Los que hemos incluido no deben memorizarse, pero ofrecen una ima-gen coherente y un modelo basado en hechos de otros sistemas en biología reguladora. La ventaja del libro es que une (esperamos que con éxito) aspectos de la bioquímica «convencional» con un volumen importante de biología molecular. La decisión acerca de cuánto debíamos incluir de cada especialidad está basada en el pragma-tismo: la importancia de un tema concreto en la práctica actual El texto recoge varias interfases interdisciplinarias, la más importante es la existente entre bioquímica y biología molecu-lar. Hay otras: los capítulos sobre el metabolismo del agua y los electrolitos y sobre el equilibrio ácido-base en la enseñanza tra-dicional pertenecen a la fisiología. Sin embargo, creemos que son básicos para entender la bioquímica en medicina. También hemos incluido un volumen importante de «diagnóstico» (clí-nico) de bioquímica, que ilustra la interpretación de las pruebas utilizadas con frecuencia en la práctica clínica. Esto hace que el libro sea no sólo más valioso para un estudiante de medicina, sino fica y pretenden seguir una carrera en medicina de laboratorio. Esperamos que ofrezca al lector una amplia perspectiva de la bioquímica y de su futuro potencial. Si lo logra, es porque nuestros colaboradores forman un amplio cuadro de expertos, con investigadores dedicados a la investigación básica más actual, además de médicos especializados que pasan gran parte de su tiempo en hospitales y consultas externas. Creemos, por tanto, que aquí no corresponde una crítica clásica de un manual de bioquímica médica: no es un libro en el que los médi-cos teorizan sobre ciencia o los científicos sobre práctica clínica, es un trabajo integral que realmente combina investigación y Esperemos que sea una lectura agradable. Y esperamos recibir sus comentarios y sugerencias. * Estos recursos electrónicos pertenecen a la edición original, por lo que se encuentran en lengua inglesa.
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Colaboradores DirectorSection on Protein AnalyticsRegulatory DivisionSt Louis, MO, USA Carolina Distinguished Professor EmeritusDepartment of Chemistry and BiochemistryGraduate Science Research CenterUniversity of South CarolinaColumbia, SC, USA ProfessorDivision of Medical GeneticsSchool of MedicineUniversity of South CarolinaColumbia, SC, USA Associate Professor in Biological SciencesDepartment of Biological SciencesUniversity of South CarolinaColumbia, SC, USA Broom Professor of Clinical Biochemistry; Consultant in ClinicalBiochemistry and Metabolic MedicineThe Robert Gordon UniversitySchool of Life SciencesAberdeen, UK Associate ProfessorDepartment of Exercise ScienceUniversity of Southern CarolinaColumbia, SC, USA Wayne M Associate ProfessorDepartment of Cell and Developmental Biology and AnatomyUniversity of South CarolinaSchool of MedicineColumbia, SC, USA Marek H Professor in the Medical FacultyUniversity of Glasgow;cNHS Greater Glasgow and ClydeGartnavel General HospitalGlasgow, UK Professor and ChairDepartment of Biochemistry and Molecular BiologyUniversity of Arkansas for Medical SciencesLittle Rock, AR, USA Farrell Formerly Consultant Immunologist; Head ofDepartment of Clinical Immunology, Immunopathology, Histocompatibility and ImmunogeneticsWestern InfirmaryGlasgow, UK Professor of Clinical BiochemistryDepartment of Clinical ChemistryRoyal Liverpool University HospitalLiverpool, UK ProfessorDepartment of Biomolecular FunctionGraduate School of Medical ScienceYamagata UniversityYamagata, Japan Consultant Chemical PathologistNHS Greater Glasgow and ClydeYorkhill Hospital for Sick ChildrenGlasgow, UK Research ScientistImmunobiology Research InstituteCedars-Sinai Medical CenterLos Angeles, CA, USA
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Senior University TeacherDivision of Immunology, Infection and InflammationGlasgow Biomedical Research CentreUniversity of GlasgowGlasgow, UK Alehandro Professor of BiochemistryTouro UniversityVallejo, CA, USA Margaret M Harnett Professor of Immune SignallingDivision of Immunology, Infection and InflammationGlasgow Biomedical Research CentreUniversity of GlasgowGlasgow, UK Consultant Clinical ScientistDepartment of Clinical BiochemistryNational Hospital for Neurology and NeurosurgeryLondon, UK Professor of BiochemistryDepartment of Biochemistry and Molecular BiologyUniversity of Kansas School of MedicineKansas City, KS, USA D Margaret Associate ProfessorDepartment of Pathology and MicrobiologyUniversity of South Carolina School of MedicineColumbia, SC, USA Andrew Consultant PhysicianDepartment of MedicineHairmyres HospitalEast Kilbride, UK Consultant Physician and Chemical PathologistDepartment of Clinical Biochemistry and ImmunologyBirmingham Heartlands and Solihull NHS TrustBirmingham, UK Professor of MedicineDepartment of Medicine, Division of NephrologyUniversity of Arkansas for Medical SciencesLittle Rock, AR, USA Professor of BiochemistryDepartment of ChemistryUniversity of South CarolinaColumbia, SC, USA Walter Professor of Molecular Cell BiologyBeatson Institute for Cancer ResearchGlasgow, UK Kulkarni Senior Research FellowCentre for Obesity Research and EpidemiologyThe Robert Gordon UniversityAberdeen, UK Gordon Professor of Vascular MedicineDivision of Cardiovascular Medical SciencesUniversity of GlasgowRoyal InfirmaryGlasgow, UK Professor of Pharmaceutical SciencesLaboratory of Biochemistry and Molecular BiologyGraduate School of Pharmaceutical SciencesOsaka UniversityOsaka, Japan Jeffrey R Associate ProfessorDepartment of Pathology, Microbiology and ImmunologySchool of MedicineUniversity of South CarolinaColumbia, SC, USA Andrew DirectorSir Henry Wellcome Functional Genomics Facility;Department of Integrative and Systems BiologyUniversity of GlasgowGlasgow, UK Professor of Biochemistry and Molecular BiologyOffice of Academic AffairsUniversity of Kansas Medical CenterKansas City, KS, USA
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Colaboradores
Senior Lecturer; Consultant PhysicianDepartment of Medicine and TherapeuticsUniversity of GlasgowWestern InfirmaryGlasgow, UK Wellcome Trust Clinician Scientist FellowDepartment of Clinical BiochemistryCambridge UniversityCambridge, UK Professor of Biochemistry and Molecular BiologyDepartment of Biochemistry and Molecular BiologyMedical University of Southern CarolinaCharleston, SC, USA Mirosawa Professor of Clinical BiochemistryLaboratory of Cellular and Molecular NephrologyPolish Academy of Sciences Medical Research CentreMedical School of GdanskGdansk, Poland Taniguchi ProfessorDepartment of BiochemistryOsaka University Medical SchoolOsaka, Japan Yee Ping Teoh Consultant Chemical PathologistDepartment of Medical BiochemistryWrexham Maelor HospitalWrexham, UK Edward J Professor of NeurochemistryDepartment of NeuroimmunologyInstitute of NeurologyNational Hospital for Nervous DiseasesLondon, UK Thornburg Professor of BiochemistryDepartment of Biochemistry, Biophysics and Molecular BiologyIowa State UniversityAmes, IA, USA Wallace Professor, University of StrathclydeDepartment of Clinical BiochemistryRoyal InfirmaryGlasgow, UK
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John Baynes A todos los coautores, que han contribuido con su experiencia y Marek Dominiczak A mis profesores, H. Gemmel Morgan y Stefan Angielski A Anna, a mis padres y a Peter Jacob A mis estudiantes y colaboradores A quienes determinarán el futuro de la bioquímica
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Agradecemos a los colaboradores de esta edición su esfuerzo y experiencia, además de su disposición a satisfacer las numerosas peticiones de los editores. Gracias a los nuevos colaboradores de esta edición: Wayne Carver, Alistair Gracie, Alejandro Gugliucci, Walter Kolch, Utkarsh Kulkarni, Jeffrey Patton y Yee Ping Teoh. Gracias, de nuevo, a Peter Semple por revisar los cuadros clíni-cos y a Peter Galloway por revisar y contribuir con abundantes casos pediátricos en la segunda edición. Estamos muy apenados por la muerte prematura de Alex Farrell, que escribió el capítulo original sobre el sistema inmunitario. También deseamos dar las gracias a nuestros estudiantes por sus comentarios, que comparten con nosotros en los laboratorios y en las clases y tutorías, y por las revisiones, sugerencias y críti-cas enviadas a la página web. También estamos en deuda con los numerosos médicos y enfermeras que conocimos en las rondas de visitas y, especialmente, a los miembros del Nutrition Team de Glasgow, donde las discusiones multidisciplinares canalizan la experiencia de campos diferentes en la asistencia a los pacientes. Por último, gracias al equipo de Elsevier (Alex Stibbe, Kate Dimock, Nani Clansey y Kerrie-Anne McKinlay) por dirigir con experiencia esta edición desde la idea, pasando por la redacción y la corrección, hasta la publicación. Gracias a los dibujantes por sus continuos esfuerzos al preparar las ilustraciones y a las correctoras, Anne Powell y Punella Theakes, por su meticulosi-dad. Igualmente, agradecemos enormemente la valiosa ayuda administrativa de Jacky Gardiner en Glasgow.
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Abreviaturas A adenina AC anhidrasa carbónica acetil-CoA acetil-coenzima A ACT asa aspartato carbamoíl transferasa ACTH corticotropina ACh acetilcolina ADH alcohol deshidrogenasa ADN ácido desoxirribonucleico ADP difosfato de adenosina AFP -fetoproteína AGE producto final de glucosilación avanzada AHF factor antihemofílico AICAR 5-aminoimidazol-4-carboxamida ribonucleótido AINE antiinflamatorio no esteroideo AIR 5-aminoimidazol ribonucleótido ALDH aldehído deshidrogenasa ALT alanina aminotransferasa AMP monofosfato de adenosina AMPc AMP cíclico APC poliposis adenomatosa del colon (gen) APO-1 receptor Fas con «dominio de muerte» apoA, B, etc. apolipoproteína A, B, etc. APRT adenosina fosforribosil transferasa ARN ácido ribonucleico ARNhn ácido ribonucleico heteronuclear ARNm ácido ribonucleico mensajero ARNPol II ARN polimerasa II ARNsn ARN nuclear pequeño AST aspartato aminotransferasa ATC ciclo de los ácidos tricarboxílicos ATF factor de transcripción activador ATM gen mutado de la ataxia- ATP trifosfato de adenosina AVP arginina-vasopresina (igual que hormona antidiurética) AZT 3’-azido-3’-desoxitimidina Bcl-2 proteína 2 del linfoma de células B bp par de bases 2,3-BPG 2,3-difosfoglicerato BUN nitrógeno de urea en sangre equivalente (pero no igual) a la urea BVC biopsia de vellosidades coriónicas C citosina CAD endonucleasa dependiente de la caspasa CAIR carboxiaminoimidazol ribonucleótido CAT catalasa CCDV canal de calcio dependiente del voltaje CCHNP cáncer colorrectal hereditario no asociado a poliposis CD designación de grupo: sistema para clasificar las moléculas de la superficie celular CDGS síndromes de glucoproteínas deficientes en hidratos de carbono CDK cinasa dependiente de la ciclina CDKI inhibidor de la cinasa dependiente de la ciclina CDP difosfato de citidina CDS complejo demencia-sida CFTR regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística CHCM concentración de hemoglobina corpuscular media CID coagulación intravascular diseminada CITP péptido carboxiterminal de extensión del procolágeno CMP monofosfato de citidina COMT catecol-O-metil transferasa CoQ coenzima Q (ubiquinona) COX-1 ciclooxigenasa 1 CPK creatina fosfocinasa CPS I, II carbamoíl fosfato sintetasa I, II CPT I, II carnitina palmitoíl transferasa I, II CREB proteína de unión al elemento de respuesta al AMP cíclico CRGP péptido del gen relacionado con la calcitonina CRH corticoliberina CRP proteína C reactiva CT calcitonina CTP trifosfato de citidina DAG diacilglicerol DCC gen «delecionado en el carcinoma de colon» DE desviación estándar DEAE dietilaminoetilo DGGE electroforesis en gel en gradiente desnaturalizante
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DHAP fosfato de dihidroxiacetona DIPF diisopropilfosfofluoruro DNP 2,4-dinitrofenol Dol-P dolicol fosfato Dol-PP-GlcNAc dolicol pirofosfato-acetilglucosamina DOPA dihidroxifenilalanina DPPC dipalmitoilfosfatidilcolina ECA enzima de conversión de la EDRF factor relajante derivado del endotelio (NO) EDTA ácido etilenodiaminotetraacético EF-1, 2 factor de elongación 1, 2 EF2 factor de elongación eucariota EGF factor de crecimiento epidérmico eIF-3 factor de iniciación de células eucariotas (3) ELK factor de transcripción EPOC enfermedad pulmonar obstructiva ERK cinasa regulada extracelularmente FA fosfatasa alcalina FACIT colágeno asociado a fibrillas con triples hélices interrumpidas FAD flavina adenina dinucleótido FADD proteína accesoria con «dominio de muerte» FADH flavina adenina dinucleótido reducido FAICAR 5-formilaminoimidazol-4-carboxamida ribonucleótido FAP poliposis adenomatosa familiar Fas molécula de señalización de apoptosis: proteína accesoria con «dominio de muerte» (CD95) F-ATPasa ATPasa de tipo F (acoplada a factor) FBPasa fructosa bisfosfatasa FC fosfatidil colina FC R grupo de receptores de las inmunoglobulinas FGAR formilglicinamida ribonucleótido FGF factor de crecimiento de fibroblastos FMN flavina mononucleótido FMNH flavina mononucleótido reducido FN factor nuclear FP3 factor plaquetario 3 FRAXA síndrome X frágil Fru-1,6-BP fructosa-1,6 bisfosfato Fru-2,6-BP fructosa-2,6 bisfosfato Fru-2,6-Bpasa fructosa-2,6 bisfosfatasa Fru-6-P fructosa-6 fosfato FSF factor estabilizador de fibrina FSH folitropina FT factor de transcripción (con calificador) G guanina G3PDH gliceraldehído-3-fosfato-deshidrogenasa GABA ácido -aminobutírico GAG glucosaminoglucano Gal galactosa Gal-1-P galactosa-1-fosfato GalNAc -acetilgalactosamina GalNH galactosamina GAP proteína activadora de la guanosina trifosfatasa GAR glicinamida ribonucleótido GDH glutamato deshidrogenasa GDP guanosina difosfato GDP-D-Man guanosina difosfato -manosa GDP-L-Fuc guanosina difosfato- -fucosa GDP-Man guanosina difosfato manosa GFAP proteína acídica fibrilar glial GH somatotropina GHRH somatoliberina GIP péptido insulinotrópico dependiente de la glucosa GK glucocinasa Glc glucosa Glc-1-P glucosa-1-fosfato Glc-6-P glucosa-6-fosfato Glc-6-Pasa glucosa-6-fosfatasa GlcN-6-P glucosamina-6-fosfato GlcNAc acetilglucosamina GlcNAc-1P acetilglucosamina-1-fosfato GlcNAc-6-P acetilglucosamina-6-fosfato GlcNH glucosamina GlcUA ácido -glucurónico GLP-1 péptido análogo al glucagón 1 GLUT transportador de glucosa (GLUT-1, GLUT-5) GM1 monosialogangliósido 1 GMP monofosfato de guanosina GMPc GMP cíclico GnRH gonadoliberina GP glutatión peroxidasa GP1b-IXa (etc.) receptor de glucoproteína 1b-IXa (etc.) GRE elemento de respuesta a los glucocorticoides GSH glutatión reducido GSSG glutatión oxidado GT -glutamil transferasa GTP trifosfato de guanosina GTPasa guanosina trifosfatasa HAD hormona antidiurética o vasopresina (conocida también como AVP) HAM hipercalcemia asociada a malignidad Hb hemoglobina HDL lipoproteína de alta densidad HE hormona esteroidea HGF-R receptor del factor de crecimiento hepatocitario HGPRT hipoxantina-guanina fosforribosil transferasa
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Abreviaturas
HHF hipercalcemia hipocalciúrica familiar 5-HIAA ácido 5-hidroxiindolacético 5-HT 5-hidroxitriptamina HLA antígeno leucocitario humano HLH hélice-bucle-hélice (motivo) HMG hidroximetilglutaril HMWK cininógeno de alto peso molecular HPLC cromatografía líquida de alta HPT hiperparatiroidismo HTGL lipasa hepática de triglicéridos HTH hélice-giro-hélice (motivo) Hto hematocrito ICAM-1 molécula intracelular de adhesión celular 1 IDL lipoproteína de densidad intermedia IdUA ácido -idurónico IFN( ) interferón ( ) Ig inmunoglobulina IGF factor de crecimiento insulínico IGF-1 factor de crecimiento análogo a la insulina 1 (etc.) IL interleucina (IL-1, IL-29) IMP monofosfato de inosina Inr iniciador (secuencia de nucleótidos de un gen) IP , I-1-P , I-4-P (etc.) inositol monofosfato IP , I-1, 3-P , I-1, 4-P inositol bisfosfato IP , I-1,4,5-P inositol trisfosfato IP , I-1,3,4, 5-P inositol tetrafosfato IRE elemento de respuesta al hierro IRE-BP proteína de unión al IRE IRMA ensayo inmunorradiométrico ISRS inhibidor selectivo de la recaptación de serotonina ITAM motivo de activación del inmunorreceptor vía tirosina ITIM motivo de inhibición del inmunorreceptor vía tirosina JAK janus cinasa JNK cinasa Jun -terminal K constante de equilibrio kb kilobase kbp par(es) de kilobase KCCT tiempo de coagulación con caolín-cefalina KIP2 molécula reguladora del ciclo celular K constante de Michaelis LACI inhibidor de la coagulación asociado a lipoproteína LCAT lecitina-colesterol aciltransferasa LCR líquido cefalorraquídeo LDH lactato deshidrogenasa LDL lipoproteína de baja densidad LEC líquido extracelular LH lutropina LIC líquido intracelular LMA leucemia mieloblástica aguda LMC leucemia mieloide crónica LPL lipoproteína lipasa LPS lipopolisacárido LRP LDL proteína relacionada con el receptor Malonil-CoA malonil-coenzima A Man manosa Man-1-P manosa-1-fosfato Man-6-P manosa-6-fosfato MAO monoaminooxidasa MAPK proteína cinasa activada por mitógeno (una superfamilia de cinasas transductoras de señales) Mb mioglobina MCP-1 proteína quimiotáctica de monocitos 1 M-CSF-R receptor del factor estimulante de las colonias de macrófagos MDR resistente a múltiples fármacos MEC matriz extracelular MEK cinasa de la proteína cinasa activada por mitógeno MEK proteína cinasa perteneciente a la superfamilia MAPK met-RNAt metionil-ARNt MGUS gammapatía monoclonal de significado incierto MHC complejo principal de histocompatibilidad MioD factor transportador específico de los MPD mieloperoxidasa MRP proteína asociada a resistencia multifarmacológica MS espectrometría de masas MSH melanotropina MSUD enfermedad de la orina de jarabe de arce Na /K -ATPasa sodio-potasio ATPasa NABQ1 -acetil benzoquinoneimina NAC -acetilcisteína NAD nicotinamida adenina dinucleótido (oxidado) NADH nicotinamida adenina dinucleótido NADP nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (oxidada) NADPH nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (reducida) NANA ácido -acetil neuramínico (ácido siálico) NEM IIA neoplasia endocrina múltiple tipo IIA NF-II neurofibromatosis tipo II NGF factor de crecimiento nervioso NMDA -metil- -aspartato
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NO óxido nítrico NPY neuropéptido Y nt nucleótido (como medida del nucleico) 1,25(OH) D 1,25-dihidroxi vitamina D 8-oxo-Gua 8-oxo-2’-desoxiguanosina OxS estrés oxidativo p38RK cinasa reactivante p38 PA ácido fosfatídico Pa pascal PAF factor activador de las plaquetas PAGE electroforesis en gel de poliacrilamida PAI-1 inhibidor del activador del plasminógeno tipo 1 PAPS fosfosulfato de fosfoadenosina P-ATPasa ATPasa de tipo P (implica pc peso corporal PC piruvato carboxilasa PCP fenciclidina PCR reacción en cadena de la polimerasa PDE fosfodiesterasa PDF producto de degradación de la fibrina PDGF factor de crecimiento derivado de las PDH piruvato deshidrogenasa PDK cinasa dependiente del trisfosfato de fosfatidilinositol PE fosfatidil etanolamina PEP ácido fosfoenolpirúvico PEPCK fosfoenolpiruvato carboxicinasa PFK-1 (2) fosfofructocinasa-1 (2) 3-PG 3-fosfoglicerato PGG prostaglandina G (etc.) PGK fosfoglicerato cinasa PGM fosfoglucomutasa PHHI hipoglucemia hiperinsulinémica persistente del lactante Pi fosfato inorgánico PI-3-K fosfoinositido-3-cinasa PICP péptido aminoterminal de extensión del procolágeno PIP /PIP fosfatidilinositol bisfosfato/trisfosfato Pir base de pirimidina (en una secuencia de nucleótido) PK piruvato cinasa PKA/PKC proteína cinasa A/C PKU fenilcetonuria PL fosfolipasa A PLA/PLC fosfolipasa A/C PMA forbol miristato acetato PPi pirofosfato inorgánico PRL prolactina PrP proteína priónica PRPP 5-fosforribosil- -pirofosfato PS fosfatidil serina PTA antecedente de tromboplastina PTH paratirina PTHrP proteína relacionada con la paratirina PTK proteína tirosina cinasa PTOG prueba de tolerancia oral a la glucosa PTPasa fosfotirosina fosfatasa R receptor (con calificador, no solo) RAIDD proteína accesoria con «dominio de muerte» Rb proteína del retinoblastoma RE retículo endoplásmico REL retículo endoplásmico liso RER retículo endoplásmico rugoso RFLP polimorfismo en la longitud de los fragmentos de restricción o polimorfismo RIP proteína accesoria con «dominio de muerte» RKK homólogo p38RK de MEK RNR ribonucleótido reductasa RNS especies reactivas del nitrógeno ROS especies reactivas del oxígeno S unidad de Svedberg SACAIR 5-aminoimidazol-4-( succinilcarboxamida) ribonucleótido SAM S-adenosil metionina SAP1 factor de transcripción SAPK proteína cinasa activada por el estrés SCIDS síndrome de inmunodeficiencia combinada grave scuPA activador de plasminógeno de cadena única, de tipo urinario SDR síndrome de dificultad respiratoria SDRA síndrome de dificultad respiratoria agudo SDS dodecil sulfato sódico SDS-PAGE electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecil sulfato sódico SEK homólogo SAPK de MEK ser-P serín fosfato SGLT de glucosa acoplado a Na SH2 región de homología a Src de tipo 2 SHP seudohipoparatiroidismo SIADH síndrome de secreción inadecuada de vasopresina sida síndrome de inmunodeficiencia SNC sistema nervioso central SNP sistema nervioso periférico SOD superóxido dismutasa SPCA acelerador de la conversión de protrombina sérica
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Abreviaturas
SPR partícula de reconocimiento de señales Src proteína tirosina cinasa SRE elemento de respuesta a los esteroides SSCP polimorfismo conformacional de cadena sencilla STAT transductor de señales y activador de transcripción SUR receptor de la sulfonilurea T timina T triyodotironina T tiroxina TAG triacilglicerol (triglicérido) TAP transportadores asociados con la presentación de antígeno TB tuberculosis TBG globulina de unión tiroidea TD tubo digestivo TFPI inhibidor de la vía del factor hístico TG triacilglicerol (triglicérido) TGF(- ) factor de crecimiento transformante ( ) THS tratamiento hormonal sustitutivo T transporte renal máximo TNF factor de necrosis tumoral TNF-R receptor del factor de necrosis tumoral tPA activador del plasminógeno tipo hístico TRADD proteína accesoria con «dominio de muerte» TRAFS proteína accesoria con «dominio de muerte» TRH tiroliberina TSH tirotropina TT túbulo transverso TTP trifosfato de timidina TTPA tiempo de tromboplastina parcial activada TXA tromboxano A U uridina UCP proteína desacoplante UDP difosfato de uridina UDP-Gal UDP-galactosa UDP-GalNAc UDP- -acetilgalactosamina UDP-Glc UDP-glucosa UDP-GlcNAc UDP- -acetilglucosamina UDP-GlcUA UDP ácido glucurónico UMP monofosfato de uridina uPA activador del plasminógeno tipo UV ultravioleta VCAM-1 molécula de adhesión celular vascular 1 VCM volumen corpuscular medio VEB virus de Epstein-Barr VIH virus de la inmunodeficiencia humana VIP péptido intestinal vasoactivo VLDL lipoproteína de muy baja densidad VSG velocidad de sedimentación globular vWF factor Von Willebrand WAF-1 regulador del ciclo celular XMP monofosfato de xantina XO xantina oxidasa X-SCID inmunodeficiencia combinada grave ligada al cromosoma X ZP3 glucoproteína de zona pelúcida 3
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TERCERA
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Edición en español de la tercera edición de la obra original en inglés Medical Biochemistry Copyright © MMIX Elsevier Limited. All rights reserved. Revisión cientí caMaría Josefa Sabriá Pau Doctora en Ciencias Químicas. Profesora titular. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular. Unidad de Bioquímica de Medicina. Universidad Autónoma de Barcelona. © 2011 Elsevier España, S.L. Travessera de Gràcia, 17-21 08021 Barcelona (España)
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