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Bienvenido a la cuarta edición de Bioquímica: las bases moleculares de la vida. En los pocos años transcurri­dos desde que se publicó la tercera edición, el rápido

avance de la investigación en bioquímica y las otras ciencias biológicas ha mantenido su ímpetu. En campos tan diversos como la medicina y la botánica, se han utilizado las tecno­logías desarrolladas por bioquímicos y biólogos moleculares para obtener una comprensión más detallada de las moléculas y de los mecanismos que sustentan la vida. Si bien el libro se ha revisado y actualizado para reflejar este trabajo, la misión original de los autores de esta obra no ha cambiado. Segui­mos creyendo que la piedra angular de la educación en cien­cias biológicas es una comprensión de los principios básicos de la bioquímica. Una vez que se han dominado los conceptos bioquímicos, los estudiantes están en condiciones de enfren­tar las complejidades del campo científico que han elegido.

ORGANIZACiÓN Y MÉTODO EQUILIBRIO ENTRE PRINCIPIOS QUíMICOS Y BIO­LÓGICOS. Como las anteriores, la cuarta edición está di­señada para estudiantes de biología, química y otras ciencias biológicas y de la salud. Se han hecho pocas suposiciones acerca de los conocimientos previos de química y de biología de los estudiantes. A fin de garantizar que todos ellos estén suficientemente preparados para adquirir una comprensión significativa de la bioquímica, en los cuatro primeros capítu­los se revisan los principios de los grupos funcionales orgáni­cos, de la formación de enlaces no covalentes, de la termodi­námica y de la estructura celular. En estos primeros capítulos se presentan varios temas, que se exploran más a fondo a lo largo del libro. Entre los ejemplos están el autoensamble de biopolímeros (como las proteínas) en estructuras super­moleculares y la naturaleza y la función de las máquinas mo­leculares. Otros conceptos importantes que se ponen de relieve son la relación entre la estructura y la función bio­moleculares y la naturaleza dinámica, incesante y autorre­guIada de los procesos biológicos. También se ofrecen a los estudiantes perspectivas generales de las principales téc­nicas físicas y químicas que han utilizado los bioquímicos para explorar la vida en el nivel molecular.

RELEVANCIA PARA EL MUNDO REAl. Dado que los estudiantes que toman un curso introductorio de bioquímica tienen distintos antecedentes y han planeado seguir distintas carreras, la cuarta edición demuestra de manera continua las

fascinantes conexiones que hay entre los principios bioquími­cos y los campos de la medicina, la nutrición, la agricultura, la bioingeniería y las ciencias forenses. Características como los ensayos "Bioquímica en perspectiva", así como muchos otros ejemplos integrados en el cuerpo del texto, ayudan a los estudiantes a ver la reÍevancia de la bioquímica en el campo de estudio que han elegido.

UN EXCELENTE PROGRAMA DE RESOLUCiÓN DE PROBLEMAS. El pensamiento analítico está en el núcleo de la actividad científica y el dominio de los principios bio­químicos requiere el manejo consistente y sostenido de una amplia gama de problemas. La cuarta edición sigue presen­tando a los estudiantes un completo paquete de resolución de problemas que incluye problemas resueltos dentro de los capítulos, los cuales ilustran cómo resolver situaciones cuan­titativas, así como preguntas también dentro del cuerpo de los capítulos, que dan a los estudiantes la oportunidad de poner en práctica sus conocimientos justo después de que se presen­tan nuevos conceptos.

ILUSTRACIONES SENCILLAS Y CLARAS. Los concep­tos bioquímicos a menudo requieren un alto grado de visua­lización, por lo que se han creado más de 700 figuras a todo color que dan vida a procesos complejos.

ACTUALIDAD. La cuarta edición se ha actualizado para re­flejar los desarrollos recientes en el campo, mientras se man­tiene la concentración en los principios del "panorama gene­ral" que se hallan en el currículo de un curso de bioquímica de un semestre. Enseguida se presenta una lista detallada del material actualizado.

lO QUE ES NUEVO EN ESTA EDICiÓN Como resultado del compromiso de ofrecerles a los estudian­tes el sistema de enseñanza de la más alta calidad posible, se ha mejorado la cuarta edición en los siguientes aspectos.

MÁS RELEVANCIA. Se añadieron 13 ensayos "Bioquí­mica en perspectiva" (antes llamados "Recuadros de inte­rés especial") totalmente nuevos, con el fin de despertar el interés de los estudiantes. Temas como "Mcdicina basada en carbohidratos", "Glucósidos y aviones a reacción" (una anti­gua vía bioquímica para la generación de energía vista desde la perspectiva de la biología de sistemas) e "Historia evoluti­va del ciclo del ácido cítrico" presentan a los estudiantes una variedad de temas de gran interés en bioquímica. Todos los

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ensayos "Bioquímica en perspectiva", incluidos varios de la tercera edición, ahora están disponibles en el sitio de Internet de apoyo. (Véase la lista completa en la Guía de ensayos que se presenta al principio de este libro.)

UN PROGRAMA DE SOLUCiÓN DE PROBLEMAS MÁS AMPLIO. La cuarta edición incluye el doble de pre­guntas al final de los capítulos que la anterior: ahora son al­rededor de 50 por capítulo. Los nuevos grupos de problemas cubren un mayor rango de grados de dificultad, que va desde problemas de práctica básicos hasta ejercicios de integración más desafiantes.

ILUSTRACIONES TOTALMENTE NUEVAS. Con más de 60 figuras nuevas, la cuarta edición incorpora un mejor y más amplio programa de ilustraciones diseñado para ayudar a los estudiantes a desarrollar un sólido dominio visual de los procesos bioquímicos y de su efecto en el estado vivo.

NUEVOS TEMAS. Como resultado de considerables es­fuerzos de investigación, se introdujeron dos temas nuevos: el hacinamiento macromolecular y la biología de sistemas. El hacinamiento macromolecular, que es el denso empaque de grandes cantidades de proteínas y de otras moléculas dentro de las células, tiene un profundo impacto en una amplia va­riedad de procesos vitales. El concepto de hacinamiento ma­cromolecular da a los estudiantes un panorama más realista de la estructura y del funcionamiento de la célula. El campo relativamente nuevo de la biología de sistemas es un acerca­miento a los procesos bioquímicos basado en principios de ingeniería. Desarrollada en respuesta a la abrumadora canti­dad de información nueva ahora disponible para quienes se dedican a las ciencias biológicas, la biología de sistemas es la investigación auxiliada por computadora de las interacciones complejas que ocurren entre las biomoléculas. La accesible introducción a los principios de la biología de sistemas da a los estudiantes nuevos indicios acerca de por qué los procesos biomoleculares son tan complejos. Además, el texto incluye nuevos contenidos en las áreas de proteómica, epigenética y enfermedades del plegamiento proteínico.

MAYOR ÉNFASIS EN LOS MECANISMOS DE REACCiÓN . Los mecanismos catalíticos permiten a los estu­diantes una mejor comprensión de los medios por los cuales ocun'en las reacciones bioquímicas. Se describen las funcio­nes de las cadenas laterales de los aminoácidos en los me­canismos catalíticos de las enzimas, los mecanismos de las polimerasas de ácidos nucleicos y la fOlmación de enlaces pep­tídicos catalizada por ribosomas.

TEMAS DE ACTUALIDAD. Lo que sigue es una muestra abreviada de sólo algunos de los temas actuales que se pre­sentan en la cuarta edición.

El capítulo 1 ahora incluye un breve panorama general de la biología de sistemas que les proporciona a los estudiantes conocimientos sobre la complejidad de los mecanismos que regulan los procesos biológicos, y sobre la forma en la que quienes investigan las ciencias de la vida pueden evaluar finalmente el alud de datos provenientes del Proyecto del ge­noma humano.

En el capítulo 2 se presenta el concepto de hacinamiento macro molecular para dar a los estudiantes una imagen más realista de la estructura y del funcionamiento celulares. Hay

un nuevo enfasis en el sistema endomembrana, con alusión especial al estrés del ER y a la respuesta a su sobrecarga, que contribuyen ambos con numerosos procesos patológicos del ser humano.

En el capítulo 3, las exposiciones del agua estructurada y de las transiciones sol-gel dan a los estudiantes una nue­va percepción de la función del agua en los seres vivos, en especial con respecto a las propiedades estructurales de las proteínas citoplásmicas.

Una nueva exposición de las proteínas multifuncionales (o "de doble turno") en el capítulo 5 proporciona conocimientos sobre el proceso evolutivo del reclutamiento proteínico.

Una nueva sección en el capítulo 6 describe los medios por los cuales las cadenas laterales de los aminoácidos de las proteínas contribuyen con los mecanismos catalíticos.

En el capítulo 8 una exposición más amplia de la regula­ción de la glucólisis incluye la función de la AMPK, ahora conocida como un regulador metabólico maestro, fundamen­tal en la homeostasis energética celular.

En los capítulos 9 y 10 (metabolismo aerobio), una nueva introducción describe por qué la mayoría de los organismos primordiales que existían al momento de generarse las gran­des cantidades de oxígeno en la atmósfera ya estaban adap­tados a los efectos tóxicos de este gas. En una introducción revisada al capítulo 10, la exposición del estrés oxidativo se concentra en el ambiente redox en el que ocurren los procesos vitales .

Una exposición más amplia de los ácidos grasos en el ca­pítulo II incluye los ácidos grasos ru3 y ru6, y una cober­tura más extensa de la estructura de las membranas aborda las propiedades estructurales y las funcionales de los micro­dominios de membrana (denominados balsas lipídicas). El capítulo 12 incluye una exposición revisada de la regulación del metabolismo de los ácidos grasos que explora los efectos reguladores de la AMPK y de los factores de transcripción SREBP y PPAR.

Se revisó extensamente el análisis de las alternativas al metabolismo C3 en el capítulo 13.

En los capítulos 14 y 15 (metabolismo del nitrógeno), la exposición de la actividad de reductasa de ribonucleótido se expandió para incluir el mecanismo mediado por radicales y el material sobre el recambio proteínico se actualizó a fin de cu­brir el mecanismo de degradación de proteínas proteasómicas.

En el capítulo 16, un nuevo análisis del comportamiento alimentario delinea los procesos bioquímicos que controlan la cantidad de alimentos que un animal consume, un tema de clara relevancia para los estudiantes adultos jóvenes.

La exposición de las histonas del capítulo 17 se actualizó para incluir un mayor detalle estructural, así como una cober­tura de las modificaciones epigenéticas y del ensamblaje de los nucleosomas. Una exposición actualizada de los genomas eucariotas presenta un panorama general de los tipos de ge­nes y de las secuencias intergénicas. Se amplió la cobertura de los transposones para abordar los UNE y los SINE. Por último, se expandió la sección dedicada a las características estructurales y funcionales del RNA no codificador.

En el capítulo 18, una sección aumentada sobre la expre­sión génica en procariotas ahora incluye los ribointerruptores y un análisis más amplio de la expresión génica en eucariotas cubre la edición del RNA.

AGRADECIMIENTOS Deseamos expresar nuestra gratitud por los esfuerzos de las dedicadas personas que han realizado revisiones detalladas del contenido y de la exactitud del texto y del material suple­mentario de la cuarta edición:

Kevin Ahern Oregon State University Thurton E. Banks Tennessee Technological Uni-

versity Ronald Battzatt University of Nebraska, Omaha Werner G. Bergen Auburn University Steven M. Berry University of Minnesota, Duluth John Brewer University of Georgia Martín Brock Eastern Kentucky University Sean T. Coleman University of the Ozarks Elizabeth S. Crister Columbia College Michael A. Cusanovich University of Arizona Binsidhar Datta Kent State University William Deutschman State University of New York,

Plattsburgh Gregory W. Grove Pennsylvania State University Pui Shing Ho Oregon State University Holly A. Huffman Arizona State University John R. Jefferson Luther College Gail Jones Texas Christian University Peter J. Kennelly Virginia Tech University Barry Kitto University ofTexas, Austin James A. Knopp North Carolina State University Gary E. Means Ohio State University Rakesh Mogul California Polytechnics State University Joyce Mohberg Governors State University Ann V. Paterson Williams Baptisi College Jennifer Powers Kennesaw State University Gordon S. Rule Carnegie Mellon University Andrew K. Shiemke West Virginia University Aaron Sholders Colorado State University Salvatore A. Sparace Clemson University Narasimha Sreerama Colorado State University Dan M. Sullivan University ofNebraska, Omaha Anthony P. Toste Missouri State University Toni Trumbo Bell Bloomsburg University of

Pennsylvania Harry van Keulan Cleveland State University

También agradecemos a las personas que revisaron las tres ediciones anteriores del libro:

Gul Afshan Milwaukee School of Engineering Mark Annstron Blackburn College Donald R. Babin Creighton University Bruce Banks University of North Carolina Allan Bieber Arizona State University Brenda Braaten Framingham State College Osear P. Chilson Washington University Danny J. Davis University of Arkansas Patricia DePra Carlow University 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

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Ciaren ce Fouche Virginia Intermont College Terry Helser State University of New York, Oneonta Pui Shing Ho Oregon State University Charles Hosler U niversity of Wisconsin Larry L. Jackson Montana State University Johon R. Jefferson Luther College Crai R. Johson Carlow College Ivan Kaiser University of Wyoming Michael Kalafatis Cleveland State University Paul Kline Middle Tennessee State University Hugh Lawford University of Toronto Carol Leslie Union University Duane Le Tourneau University of Idaho Robley J. Light Florida State University Maria O. Longas Purdue University, Calumet Cran Lucas Louisiana State University-Shereveport Jerome Maas Oakton Community College Arnulfo Mar University ofTexas-Brownsville Larry D. Martín Morningside College Martha McBride Norwich University Joyce Miller University of Wisconsin-Platteville Robin Miskimins University of South Dakota Bruce Morimoto Purdue University Alan Myers lowa State University Harvery Nikkei Grand Valley State University Treva Palmer Jersey City State College Scott Pattison Ball State University Allen T. Phillips Pennsylvania State University Tom Rutledge Urinus College Richard Saylor Shelton State Community College Edward Senkbeil Salsbury State University Ralph Shaw Southeastern Louisiana University Ram P. Singhal Wichita State University David Speckhard Loras College Ralph Stephani St. John 's University Dan M. Sullivan University of Nebraska, Omaha William Sweeney Hunter College Cristíne Tachibana Pennsylvania State University John M. Tomich Kansas State University Anthony Toste Southwest Missouri State University Craig Therk Morehead Sate University Shashi Unnithan Front Range Cornmunity College William Voige James Madison University Alexandre G. Volkov Oakwood College Justíne 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 TuJane University Les Wynston California State University, Long Beach

Expresamos nuestro agradecimiento a John Challice, vicepre­sidente y editor; a Jason Noe, jefe editorial, y a Jane Clayton , directora de desarrollo. Los excelentes esfuerzos del equipo de producción de Oxford University Press merecen toda nuestra gratitud. Apreciamos en especial la participación de B.arbara Mathieu, editora de producción; de Steven Cestaro, director

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de producción; de Running River Design, quienes diseñaron los interiores del libro; de Paula Schlosser, directora de arte; de Evelyn O'Shea, jefa de diseño, y de Cassandra Palmer, asistente editorial. Además, extendemos nuestra gratitud al equipo de mercadotecnia de Oxford, a saber Adam Glazer, director de marketing; Preeti Parasharami, directora de pro­ducto; Jill Crosson, directora de publicidad y promociones, y Trent Haywood, publicista en jefe. Damos las gracias en par­ticular a Joseph Rabinowitz (profesor emérito, University of Pennsylvania) y a Ann Randolph, cuya permanente diligencia en este proyecto garantizó la exactitud del texto.

Asimismo, extendemos nuestra profunda gratitud a aque­llas personas que nos alentaron y que hicieron posible este proyecto: Ira y Jean Cantor, y Joseph y Josephine Rabi­nowitz.

Por último, damos las gracias a nuestro hijo, James Adrian McKee, no sólo por su paciencia y estímulo, sino también por sus esfuerzos para asegurar la exactitud del texto.

Trudy McKee James R. McKee