Molecular Cell Biology (International Edition)

Introducción -- Capítulo 1 Evolución: moléculas, genes, células y organismos -- 1.1 Las moléculas de la vida -- Las proteínas dan estructura a las células y realizan la mayoría de las tareas celulares -- Los ácidos nucleicos transportan información codificada para producir proteínas en el momento y lugar correctos - - Los fosfolípidos son los bloques de construcción conservados de todas las membranas celulares -- El control de calidad de todas las macromoléculas celulares es esencial para la vida -- 1.2 Estructura y función de las células procariotas -- Los procariotas comprenden dos reinos: arqueas y eubacterias -- Muchas bacterias, incluida la Escherichia coli, son ampliamente Utilizado en investigación biológica -- 1.3 Estructura y función de las células eucariotas -- El citoesqueleto tiene muchas funciones importantes -- El núcleo contiene el genoma del ADN, aparatos para la síntesis de ADN y ARN y una matriz fibrosa -- El retículo endoplásmico es el sitio de Síntesis de la mayoría de las proteínas de membrana y secretadas, así como de muchos lípidos: el complejo de Golgi clasifica las proteínas secretadas y muchas proteínas de membrana hasta su destino final ciones en la célula -- Los endosomas traen proteínas y partículas del exterior a las células -- Los lisosomas son centros de reciclaje celular -- Las vacuolas de las plantas almacenan agua, iones y nutrientes de moléculas pequeñas como azúcares y aminoácidos -- Metabolizan los peroxisomas y los glioxisomas de las plantas Ácidos grasos y otras moléculas pequeñas sin producir ATP a partir de ADP y Pi -- Las mitocondrias son los sitios principales de producción de ATP en las células aeróbicas -- Los cloroplastos contienen compartimentos internos en los que tiene lugar la fotosíntesis -- Muchas estructuras similares a orgánulos no están limitadas por una membrana - - Todas las células eucariotas utilizan un ciclo similar para regular su división -- 1.4 Organismos eucariotas unicelulares ampliamente utilizados en la investigación en biología celular -- Las levaduras se utilizan para estudiar aspectos fundamentales de la estructura y función de las células eucariotas
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Las mutaciones en la levadura condujeron a la identificación de proteínas clave del ciclo celular -- Los estudios en el alga Chlamydomonas reinhardtii condujeron al desarrollo de una poderosa técnica para estudiar la función cerebral -- El parásito que causa la malaria tiene orgánulos novedosos que le permiten vivir una vida extraordinaria Ciclo -- 1.5 Estructura, función, evolución y diferenciación de los metazoos -- La multicelularidad requiere adherencias célula-célula y célula-matriz -- Los epitelios se originaron temprano en la evolución -- Las células se organizan en tejidos y los tejidos en órganos -- La genómica ha revelado aspectos importantes de la evolución de los metazoos y la función celular -- El desarrollo utiliza un conjunto conservado de factores maestros de transcripción e implica modificaciones epigenéticas del ADN y sus proteínas histonas asociadas -- 1.6 Organismos metazoarios ampliamente utilizados en la investigación en biología celular -- Drosophila melanogaster y Caenorhabditis elegans se utilizan para identificar Genes que regulan el desarrollo animal: las planarias se utilizan para estudiar células madre y regeneración de tejidos eración -- Estudios sobre peces, ratones y otros organismos vertebrados

Los enlaces iónicos son interacciones no covalentes formadas por las atracciones electrostáticas entre iones con carga opuesta -- Los enlaces de hidrógeno son interacciones no covalentes que determinan las propiedades del agua y la solubilidad en agua de las moléculas sin carga -- Las interacciones de Van der Waals son interacciones débiles y atractivas causadas por dipolos transitorios -- El efecto hidrofóbico hace que las moléculas no polares se adhieran entre sí -- La complementariedad molecular debido a las interacciones no covalentes conduce a un ajuste seguro entre las biomoléculas -- 2.2 Bloques de construcción químicos de las células -- Los aminoácidos que difieren solo en sus cadenas laterales componen las proteínas -- Se usan cinco nucleótidos diferentes para construir ácidos nucleicos -- Los monosacáridos se ensamblan covalentemente en polisacáridos lineales y ramificados -- Los fosfolípidos se asocian de forma no covalente para formar la estructura bicapa básica de las biomembranas -- 2.3 Reacciones químicas y equilibrio químico -- Una reacción química está en equilibrio Cuando las Tasas de Forward y Rever Las reacciones son iguales -- La constante de equilibrio refleja la extensión de una reacción química -- Las reacciones químicas en las células están en estado estacionario -- Las constantes de disociación de las reacciones de unión reflejan la afinidad de las moléculas que interactúan -- Los fluidos biológicos tienen valores de pH característicos -- Hidrógeno Los iones son liberados por los ácidos y absorbidos por las bases -- Los amortiguadores mantienen el pH de los fluidos intracelulares y extracelulares -- 2.4 Energética bioquímica -- Varias formas de energía son importantes en los sistemas biológicos -- Las células pueden transformar un tipo de energía en otro -- El cambio en la energía libre determina si una reacción química ocurrirá espontáneamente -- El ΔG°′ de una reacción se puede calcular a partir de su Keq -- La velocidad de una reacción depende de la energía de activación necesaria para energizar los reactivos a un estado de transición
Más información sobre Ionic Bonds Are Noncovalent Interactions Formed by the Electrostatic Attractions Between Oppositely Charged Ions -- Hydrogen Bonds Are Noncovalent Interactions That Determine the Properties of Water and the Water Solubility of Uncharged Molecules -- Van der Waals Interactions Are Weak Attractive Interactions Caused by Transient Dipoles -- The Hydrophobic Effect Causes Nonpolar Molecules to Adhere to One Another -- Molecular Complementarity Due to Noncovalent Interactions Leads to a Lock-and-Key Fit Between Biomolecules -- 2.2 Chemical Building Blocks of Cells -- Amino Acids Differing Only in Their Side Chains Compose Proteins -- Five Different Nucleotides Are Used to Build Nucleic Acids -- Monosaccharides Covalently Assemble into Linear and Branched Polysaccharides -- Phospholipids Associate Noncovalently to Form the Basic Bilayer Structure of Biomembranes -- 2.3 Chemical Reactions and Chemical Equilibrium -- A Chemical Reaction Is in Equilibrium When the Rates of the Forward and Reverse Reactions Are Equal -- The Equilibrium Constant Reflects the Extent of a Chemical Reaction -- Chemical Reactions in Cells Are at Steady State -- Dissociation Constants of Binding Reactions Reflect the Affinity of Interacting Molecules -- Biological Fluids Have Characteristic pH Values -- Hydrogen Ions Are Released by Acids and Taken Up by Bases -- Buffers Maintain the pH of Intracellular and Extracellular Fluids -- 2.4 Biochemical Energetics -- Several Forms of Energy Are Important in Biological Systems -- Cells Can Transform One Type of Energy into Another -- The Change in Free Energy Determines If a Chemical Reaction Will Occur Spontaneously -- The ΔG°′ of a Reaction Can Be Calculated from Its Keq -- The Rate of a Reaction Depends on the Activation Energy Necessary to Energize the Reactants into a Transition State
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La vida depende del acoplamiento de reacciones químicas energéticamente desfavorables con otras energéticamente favorables -- La hidrólisis de ATP libera energía libre sustancial e impulsa muchos procesos celulares -- El ATP se genera durante la fotosíntesis y la respiración -- NAD+ y FAD combinan muchas reacciones biológicas de oxidación y reducción - - Fin del capítulo -- Términos clave -- Repaso de los conceptos -- Capítulo 3 Estructura y función de las proteínas -- 3.1 Estructura jerárquica de las proteínas -- La estructura primaria de una proteína es su disposición lineal de aminoácidos -- Las estructuras secundarias son el núcleo Elementos de la arquitectura de las proteínas -- Los motivos estructurales son combinaciones regulares de estructuras secundarias -- La estructura terciaria es el plegamiento general de una cadena polipeptídica -- Las diferentes formas de representar la conformación de las proteínas transmiten diferentes tipos de información -- Los dominios son módulos de la estructura terciaria - - La comparación de secuencias y estructuras de proteínas proporciona información sobre la función y la evolución de las proteínas -- Existen cuatro amplias categorías estructurales de proteínas -- Múltiples polipéptidos se ensamblan en estructuras cuaternarias, complejos supramoleculares y condensados ​​biomoleculares -- 3.2 Plegamiento de proteínas -- Los enlaces peptídicos planos limitan las formas en las que se pueden plegar las proteínas -- El plegamiento de proteínas es promovido por Isomerasas de prolina -- La secuencia de aminoácidos de una proteína determina cómo se plegará -- Las chaperonas promueven el plegamiento de las proteínas in vivo -- Las proteínas anormalmente plegadas pueden formar amiloides que están implicados en enfermedades -- 3.3 Unión de proteínas y catálisis enzimática -- La unión específica de ligandos es la base de las funciones de la mayoría de las proteínas -- Las enzimas son catalizadores altamente eficientes y específicos -- El sitio activo de una enzima se une a los sustratos y lleva a cabo la catálisis -- Las serina proteasas demuestran cómo funciona el sitio activo de una enzima
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Las enzimas en una ruta común a menudo están físicamente asociadas entre sí -- 3.4 Función de regulación de proteínas -- La síntesis y degradación reguladas de proteínas es una propiedad fundamental de las células -- El proteasoma es una máquina molecular utilizada para degradar proteínas -- La ubiquitina marca las proteínas citosólicas para la degradación en proteosomas -- La unión no covalente permite la regulación alostérica o cooperativa de proteínas -- La unión no covalente de calcio y GTP se utilizan ampliamente como interruptores alostéricos para controlar la actividad de las proteínas -- La modificación covalente de las proteínas puede regular sus actividades -- Fosforilación y desfosforilación Regula covalentemente la actividad de la proteína -- La estructura y función de la proteína quinasa A es típica de muchas quinasas -- La actividad de la proteína quinasa a menudo está regulada por la fosforilación de la quinasa -- Ubiquitinilación y desubiquitinilación Regula covalentemente la actividad de la proteína -- La escisión proteolítica activa o desactiva irreversiblemente algunos Proteínas -- Registro de orden superior La regulación incluye el control de la ubicación de proteínas -- 3.5 Purificación, detección y caracterización de proteínas -- La centrifugación puede separar partículas y moléculas que difieren en masa o densidad -- La electroforesis separa moléculas en función de su relación carga-masa -- Cromatografía líquida Resuelve proteínas por masa, carga o afinidad -- Los ensayos de enzimas y anticuerpos altamente específicos pueden detectar proteínas individuales -- Los radioisótopos son herramientas indispensables para detectar moléculas biológicas -- La espectrometría de masas puede determinar la masa y la secuencia de las proteínas -- La estructura primaria de la proteína puede ser Determinada por métodos químicos ya partir de secuencias de genes -- La conformación de proteínas se determina mediante métodos físicos sofisticados -- 3.6 Proteómica -- La proteómica es el estudio de todas las proteínas o de una gran parte de ellas en un sistema biológico

Las técnicas avanzadas en espectrometría de masas son fundamentales para el análisis proteómico

Molecular Cell Biology proporciona una presentación rigurosa, autorizada y experimentalmente enfocada de la biología celular.