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7: Bioquímica microbiana - Biología

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  • 7.0: Moléculas orgánicas
    La bioquímica es la disciplina que estudia la química de la vida, y su objetivo es explicar la forma y función a partir de principios químicos. La química orgánica es la disciplina dedicada al estudio de la química basada en carbono, que es la base para el estudio de las biomoléculas y la disciplina de la bioquímica. Tanto la bioquímica como la química orgánica se basan en los conceptos de química general.
  • 7.1: Carbohidratos
    Las biomoléculas más abundantes en la tierra son los carbohidratos. Desde un punto de vista químico, los carbohidratos son principalmente una combinación de carbono y agua, y muchos de ellos tienen la fórmula empírica (CH2O) n, donde n es el número de unidades repetidas. Esta vista representa estas moléculas simplemente como cadenas de átomos de carbono "hidratados" en las que las moléculas de agua se unen a cada átomo de carbono, lo que lleva al término "carbohidratos".
  • 7.2: Lípidos
    Aunque están compuestas principalmente de carbono e hidrógeno, las moléculas de lípidos también pueden contener oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo. Los lípidos sirven para numerosos y diversos propósitos en la estructura y funciones de los organismos. Pueden ser una fuente de nutrientes, una forma de almacenamiento de carbono, moléculas de almacenamiento de energía o componentes estructurales de membranas y hormonas. Los lípidos comprenden una amplia clase de muchos compuestos químicamente distintos, los más comunes de los cuales se analizan en esta sección.
  • 7.3: Proteínas
    Los aminoácidos son capaces de unirse en prácticamente cualquier número, produciendo moléculas de prácticamente cualquier tamaño que poseen una amplia gama de propiedades físicas y químicas y realizan numerosas funciones vitales para todos los organismos. Las moléculas derivadas de los aminoácidos pueden funcionar como componentes estructurales de las células y entidades subcelulares, como fuentes de nutrientes, como depósitos de almacenamiento de átomos y energía, y como especies funcionales como hormonas, enzimas, receptores y moléculas de transporte.
  • 7.4: Uso de la bioquímica para identificar microorganismos

Miniatura: un sitio de unión a enzima que normalmente se uniría al sustrato puede unirse alternativamente a un inhibidor competitivo, evitando el acceso al sustrato. Imagen utilizada con permiso (CC BY 4.0; Thomas Shafee).


Microbiología, Ecología y Bioquímica del Suelo

La cuarta edición de Microbiología, Ecología y Bioquímica del Suelo actualiza esta referencia ampliamente utilizada, ya que el estudio y la comprensión de la biota del suelo, su función y la dinámica de la materia orgánica del suelo ha sido revolucionada por técnicas moleculares e instrumentales y la tecnología de la información. El conocimiento de la microbiología, ecología y bioquímica del suelo es fundamental para nuestra comprensión de los organismos y sus procesos e interacciones con su entorno. En una época de grandes cambios globales y un mayor énfasis en la biodiversidad y la seguridad alimentaria, la microbiología y ecología del suelo se ha convertido en un tema cada vez más importante.

Revisado por un grupo de autores de renombre mundial en muchas instituciones y disciplinas, este trabajo relaciona los avances en el conocimiento en este importante campo con su historia, así como con las aplicaciones futuras. La nueva edición proporciona información legible, práctica e impactante para sus muchas disciplinas aplicadas y fundamentales. Los profesionales recurren a este texto como referencia para los conocimientos fundamentales en su campo o para informar las prácticas de gestión.

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7: Bioquímica microbiana - Biología

Se estima que la tierra tiene 4.600 millones de años, pero durante los primeros 2.000 millones de años, la atmósfera careció de oxígeno, sin el cual la tierra no podría sustentar la vida tal como la conocemos. Una hipótesis sobre cómo surgió la vida en la tierra implica el concepto de & # 8220 sopa primordial & # 8221. Esta idea propone que la vida comenzó en un cuerpo de agua cuando los metales y gases de la atmósfera se combinaron con una fuente de energía, como un rayo o luz ultravioleta, para formar los compuestos de carbono que son los componentes químicos de la vida. En 1952, Stanley Miller (1930-2007), un estudiante graduado de la Universidad de Chicago, y su profesor Harold Urey (1893-1981), se propusieron confirmar esta hipótesis en un experimento ahora famoso. Miller y Urey combinaron lo que creían que eran los componentes principales de la atmósfera primitiva de la tierra: el agua (H2O), metano (CH4), hidrógeno (H2) y amoniaco (NH3) —Y los selló en un matraz estéril. Luego, calentaron el matraz para producir vapor de agua y pasaron chispas eléctricas a través de la mezcla para imitar un rayo en la atmósfera (Figura 1). Cuando analizaron el contenido del matraz una semana después, encontraron aminoácidos, las unidades estructurales de las proteínas, moléculas esenciales para la función de todos los organismos.

Figura 1. El científico Stanley Miller (en la foto) y Harold Urey demostraron que los compuestos orgánicos pueden haberse originado naturalmente a partir de materia inorgánica. El experimento de Miller-Urey ilustrado aquí simuló los efectos de los rayos sobre los compuestos químicos que se encuentran en la atmósfera primitiva de la Tierra. Las reacciones resultantes produjeron aminoácidos, los componentes químicos de las proteínas. (crédito & # 8220photo & # 8221: modificación del trabajo por NASA crédito & # 8220illustration & # 8221: modificación del trabajo por Courtney Harrington)


7.5 Uso de la bioquímica para identificar microorganismos

La identificación precisa de los aislados bacterianos es esencial en un laboratorio de microbiología clínica porque los resultados a menudo informan las decisiones sobre el tratamiento que afectan directamente los resultados del paciente. Por ejemplo, los casos de intoxicación alimentaria requieren una identificación precisa del agente causal para que los médicos puedan prescribir el tratamiento adecuado. Asimismo, es importante identificar con precisión el patógeno causante durante un brote de enfermedad para que se puedan emplear estrategias adecuadas para contener la epidemia.

Hay muchas formas de detectar, caracterizar e identificar microorganismos. Algunos métodos se basan en características bioquímicas fenotípicas, mientras que otros utilizan la identificación genotípica. Las características bioquímicas de una bacteria proporcionan muchos rasgos que son útiles para la clasificación e identificación. El análisis de las capacidades nutricionales y metabólicas del aislado bacteriano es un enfoque común para determinar el género y la especie de la bacteria. Algunas de las vías metabólicas más importantes que utilizan las bacterias para sobrevivir se analizarán en Metabolismo microbiano. En esta sección, discutiremos algunos métodos que utilizan características bioquímicas para identificar microorganismos.

Algunos microorganismos almacenan ciertos compuestos como gránulos dentro de su citoplasma, y ​​el contenido de estos gránulos se puede usar con fines de identificación. Por ejemplo, el poli-β-hidroxibutirato (PHB) es un compuesto de almacenamiento de carbono y energía que se encuentra en algunas bacterias no fluorescentes del género Pseudomonas . Las diferentes especies dentro de este género se pueden clasificar por la presencia o ausencia de PHB y pigmentos fluorescentes. El patógeno humano P. aeruginosa y el patógeno de la planta P. syringae son dos ejemplos de fluorescentes Pseudomonas especies que no acumulan gránulos de PHB.

Otros sistemas se basan en características bioquímicas para identificar microorganismos por sus reacciones bioquímicas, como la utilización de carbono y otras pruebas metabólicas. En entornos de laboratorio pequeños o en laboratorios de enseñanza, esos ensayos se llevan a cabo utilizando un número limitado de tubos de ensayo. Sin embargo, los sistemas más modernos, como el desarrollado por Biolog, Inc., se basan en paneles de reacciones bioquímicas realizadas simultáneamente y analizadas por software. El sistema de Biolog identifica las células en función de su capacidad para metabolizar determinados bioquímicos y de sus propiedades fisiológicas, incluido el pH y la sensibilidad química. Utiliza todas las clases principales de bioquímicos en su análisis. Las identificaciones se pueden realizar manualmente o con los instrumentos semiautomáticos o totalmente automatizados.

Otro sistema automatizado identifica microorganismos determinando el espectro de masas de la muestra y luego comparándolo con una base de datos que contiene espectros de masas conocidos para miles de microorganismos. Este método se basa en espectrometría de masas de tiempo de vuelo de ionización / desorción láser asistida por matriz (MALDI-TOF) y utiliza placas MALDI desechables en las que se mezcla el microorganismo con un reactivo de matriz especializado (Figura 7.26). La mezcla de muestra / reactivo se irradia con un láser ultravioleta pulsado de alta intensidad, lo que da como resultado la expulsión de iones gaseosos generados a partir de los diversos constituyentes químicos del microorganismo. Estos iones gaseosos se recogen y aceleran a través del espectrómetro de masas, con iones viajando a una velocidad determinada por su relación masa-carga (m / z), llegando así al detector en diferentes momentos. Un gráfico de la señal del detector frente a m / z produce un espectro de masas para el organismo que está relacionado de forma única con su composición bioquímica. La comparación del espectro de masas con una biblioteca de espectros de referencia obtenidos de análisis idénticos de microorganismos conocidos permite la identificación del microbio desconocido.

Los microbios también se pueden identificar midiendo sus perfiles de lípidos únicos. Como hemos aprendido, los ácidos grasos de los lípidos pueden variar en longitud de cadena, presencia o ausencia de dobles enlaces y número de dobles enlaces, grupos hidroxilo, ramificaciones y anillos. Para identificar un microbio por su composición lipídica, se analizan los ácidos grasos presentes en sus membranas. Un análisis bioquímico común utilizado para este propósito es una técnica utilizada en laboratorios clínicos, de salud pública y de alimentos. Se basa en la detección de diferencias únicas en los ácidos grasos y se denomina análisis de ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME). En un análisis FAME, los ácidos grasos se extraen de las membranas de los microorganismos, se alteran químicamente para formar ésteres metílicos volátiles y se analizan mediante cromatografía de gases (CG). El cromatograma GC resultante se compara con los cromatogramas de referencia en una base de datos que contiene datos de miles de cepas bacterianas para identificar el microorganismo desconocido (Figura 7.27).

Un método relacionado para la identificación de microorganismos se llama análisis de ácidos grasos derivados de fosfolípidos (PLFA). Las membranas están compuestas principalmente de fosfolípidos, que pueden saponificarse (hidrolizarse con álcali) para liberar los ácidos grasos. La mezcla de ácidos grasos resultante se somete luego a análisis FAME, y los perfiles de lípidos medidos se pueden comparar con los de microorganismos conocidos para identificar el microorganismo desconocido.

La identificación bacteriana también puede basarse en las proteínas producidas en condiciones específicas de crecimiento dentro del cuerpo humano. Estos tipos de procedimientos de identificación se denominan análisis proteómico. Para realizar el análisis proteómico, las proteínas del patógeno se separan primero por cromatografía líquida de alta presión (HPLC) y las fracciones recolectadas se digieren luego para producir fragmentos de péptidos más pequeños. Estos péptidos se identifican mediante espectrometría de masas y se comparan con los de microorganismos conocidos para identificar el microorganismo desconocido en la muestra original.

Los microorganismos también pueden identificarse por los carbohidratos unidos a las proteínas (glicoproteínas) en la membrana plasmática o la pared celular. Los anticuerpos y otras proteínas que se unen a los carbohidratos pueden unirse a carbohidratos específicos en la superficie celular, lo que hace que las células se agrupen. Pruebas serológicas (por ejemplo, las pruebas de grupos de Lancefield, que se utilizan para la identificación de Estreptococo especies) se realizan para detectar los carbohidratos únicos ubicados en la superficie de la célula.

Enfoque clínico

Resolución

Penny dejó de usar su nuevo protector solar y se aplicó la crema con corticosteroides en el sarpullido según las indicaciones. Sin embargo, después de varios días, su erupción no había mejorado y en realidad parecía estar empeorando. Hizo una cita de seguimiento con su médico, quien observó una erupción roja con bultos y ampollas llenas de pus alrededor de los folículos pilosos (Figura 7.28). La erupción se concentró especialmente en áreas que habrían estado cubiertas por un traje de baño. Después de algunas preguntas, Penny le dijo al médico que había asistido recientemente a una fiesta en la piscina y que había pasado algún tiempo en un jacuzzi. A la luz de esta nueva información, el médico sospechó un caso de erupción cutánea en el jacuzzi, una infección frecuentemente causada por la bacteria. Pseudomonas aeruginosa , un patógeno oportunista que puede prosperar en jacuzzis y piscinas, especialmente cuando el agua no está lo suficientemente clorada. P. aeruginosa es la misma bacteria que se asocia con infecciones en los pulmones de pacientes con fibrosis quística.

El médico recogió una muestra de la erupción de Penny para enviarla al laboratorio de microbiología clínica. Se realizaron pruebas de confirmación para distinguir P. aeruginosa de patógenos entéricos que también pueden estar presentes en el agua de piscinas y jacuzzis. La prueba incluyó la producción del pigmento azul verdoso piocianina en agar cetrimida y el crecimiento a 42 ° C. La cetrimida es un agente selectivo que inhibe el crecimiento de otras especies de flora microbiana y también mejora la producción de P. aeruginosa pigmentos piocianina y fluoresceína, que son de un característico azul verdoso y amarillo verdoso, respectivamente.

Las pruebas confirmaron la presencia de P. aeruginosa en la muestra de piel de Penny, pero el médico decidió no recetar un antibiótico. Aunque P. aeruginosa es una bacteria, Pseudomonas las especies son generalmente resistentes a muchos antibióticos. Afortunadamente, las infecciones de la piel como las de Penny suelen autolimitarse; la erupción suele durar unas 2 semanas y se resuelve por sí sola, con o sin tratamiento médico. El médico le aconsejó a Penny que esperara y siguiera usando la crema con corticosteroides. La crema no matará al P. aeruginosa en la piel de Penny, pero debería calmar su sarpullido y minimizar la picazón al suprimir la respuesta inflamatoria de su cuerpo a las bacterias.


Bioquímica y Biología Molecular Opción de bioquímica

La bioquímica y la biología molecular es el estudio de las bases moleculares de la vida. La bioquímica utiliza los principios de la química y la física para comprender las moléculas, estructuras y reacciones biológicas. La biología molecular se centra en cómo las moléculas biológicas interactúan para formar células, organismos y comportamientos.

Los estudiantes de esta especialidad aplican los principios básicos de la química y la física al estudio de las células vivas y sus componentes para explicar la biología a nivel molecular, genético y celular. Los estudiantes desarrollarán una base sólida en ciencias biológicas cuantitativas y analíticas, que incluyen biología molecular, bioquímica, enzimología, metabolismo, biología celular y genética molecular.

Resumen de opciones

La opción de bioquímica (BIOCH) de la especialización en bioquímica y biología molecular se centra en el estudio de los seres vivos con un fuerte énfasis en la química y física de la estructura y función biomolecular. En esta opción, el enfoque del estudio de la vida a nivel molecular es altamente cuantitativo, por lo que es importante contar con una sólida formación en matemáticas. No es sorprendente que esta opción requiera la base más extensa en química y física de cualquiera de las especialidades que ofrece el departamento. Los cursos optativos avanzados en la especialidad incluyen genética molecular, biología celular avanzada, inmunología, virología, medicina molecular, bioquímica fisiológica y cursos de laboratorio en química física. Los estudiantes en esta opción también se acercan a cumplir con los requisitos para una especialización en química. La especialización proporciona una excelente preparación para las escuelas de posgrado y profesionales, y los graduados son muy buscados por la industria.

Metas del programa

  • Los graduados tendrán y podrán comunicar un conocimiento de bioquímica y biología molecular suficiente para calificar para escuelas de posgrado o profesionales o para puestos de nivel de entrada como científicos industriales.
  • Los graduados desarrollarán habilidades básicas de laboratorio y estarán familiarizados con las técnicas y equipos estándar utilizados en el laboratorio moderno de bioquímica y biología molecular.
  • Los graduados generarán e interpretarán datos con posterior aplicación a la solución de problemas novedosos en bioquímica y biología molecular.
  • Los graduados identificarán oportunidades de carrera y problemas profesionales y éticos que preocupan a los científicos en el campo de la bioquímica y la biología molecular.

Requisitos para ingresar a la especialidad

  • Los estudiantes deben tener un GPA acumulativo de 2.0 o mejor y deben completar Chem 110, 111, 112 y Math 140 con una calificación de C o mejor.

Requisitos para graduarse

Para graduarse, los estudiantes deben cumplir con los tres requisitos siguientes:

  1. 2.0 GPA acumulativo.
  2. una calificación de C o mejor en dos de los siguientes tres cursos: BMB / Micrb 251, BMB / Micrb 252 y amp Micrb 201.
  3. una calificación de C o mejor en 9 créditos de cursos de conferencias BMB / Micrb de 400 niveles (para especializaciones de BMB).

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Bioquímica de la degradación microbiana del hexaclorociclohexano y perspectivas de biorremediación

Rup Lal es profesor de Biología Molecular en el Departamento de Zoología de la Universidad de Delhi. Nacido en un pueblo, Kanoh, en Himachal Pradesh, Rup Lal hizo su doctorado. en la Universidad de Delhi (1980).Es galardonado con una beca Alexander von Humboldt, una beca DBT Overseas Fellowship y una cátedra ASM Indo-US y es científico invitado en la Universidad de Cambridge. Actualmente, es Jefe del Departamento de Zoología y Decano de la Facultad de Ciencias. Sus principales intereses de investigación incluyen la diversidad microbiana en sitios contaminados con pesticidas, la genética y bioquímica de la degradación del hexaclorociclohexano (HCH) y el desarrollo de la tecnología de biorremediación de HCH. Rup Lal también está interesado en la evolución de lin genes y la manipulación genética del productor de rifamicina Amycolatopsis mediterranei. Su grupo está secuenciando genomas de Amycolatopsis mediterranei y Sphingobium indicum. Ha publicado más de 100 artículos y es editor en jefe de Indian Journal of Microbiology y miembro de la Academia Nacional de Ciencias Agrícolas y la Asociación de Microbiólogos de la India. Gunjan Pandey completó su maestría en bioquímica de la Universidad de Agricultura y Tecnología GB Pant, Pantnagar, India, en 1999 y su doctorado del Instituto de Tecnología Microbiana (IMTECH), Chandigarh, India, en 2004. Su investigación doctoral involucró estudios básicos y aplicados de la biodegradación de compuestos nitroaromáticos, una clase importante de contaminantes ambientales. En 2004, Gunjan se unió a CSIRO Entomology en Canberra, Australia, como becario postdoctoral y trabajó para desarrollar productos enzimáticos comerciales para la desintoxicación de varias químicas de pesticidas. Posteriormente fue nombrado científico investigador indefinido en CSIRO Entomology. Ahora dirige un equipo de investigación que está muy interesado en la biodegradación, la biotransformación y la biocatálisis, con especial énfasis en el descubrimiento y desarrollo de enzimas comercialmente viables para la desintoxicación de pesticidas. Pooja Sharma es estudiante de posgrado con el profesor Rup Lal. Presentó su tesis doctoral a la Universidad de Delhi, India, en septiembre de 2009 sobre la biorremediación enzimática del hexaclorociclohexano (HCH) mediante la acción de una enzima microbiana, HCH deshidroclorinasa (LinA). Completó su maestría en zoología con una especialización en biología celular en 2004 en la Universidad de Delhi. Tiene un gran interés en los microbios que degradan los pesticidas y actualmente participa en el despliegue de bacterias o sus enzimas para restaurar la salud ambiental. Kirti Kumari completó su maestría en zoología (especialización en biología celular) de la Universidad de Delhi, India, en 2005 y su Ph.D. bajo la supervisión del profesor Rup Lal de la Universidad de Delhi, India, en noviembre de 2009. Su investigación doctoral incluyó el estudio de la cinética y la diversidad de la enzima haloalcano deshalogenasa (LinB) en la vía de degradación del HCH. Actualmente trabaja en la biorremediación enzimática de suelos contaminados con HCH. Sus intereses de investigación incluyen descifrar las opciones de biorremediación para la descontaminación de residuos de pesticidas en el medio ambiente. Shweta Malhotra obtuvo su maestría en zoología (especialización en biología celular) y posteriormente su doctorado. título de la Universidad de Delhi, India. Trabajó como becaria postdoctoral en la Universidad de Louisville, Louisville, Kentucky. Actualmente, trabaja como becaria postdoctoral en el campo de la metagenómica en la Universidad Dong-A, Busan, Corea del Sur. Sus intereses de investigación incluyen la metagenómica, los elementos genéticos móviles (plásmidos y transposones), la biodegradación de compuestos orgánicos y la biología de actinomicetos. Rinku Pandey nació en Nueva Delhi, India, en 1977. Asistió a la Universidad de Delhi, donde obtuvo una maestría en zoología con especialización en biología celular y molecular en 2000. Se unió al grupo del profesor Rup Lal en la Universidad de Delhi en 2001 , donde trabajó en el análisis molecular de la lin genes implicados en la degradación del hexaclorociclohexano (HCH) y el análisis filogenético y la reclasificación de las tres principales bacterias que degradan el HCH y en 2005 obtuvo un doctorado. en biología molecular. Se unió a CSIRO Entomology como becaria postdoctoral en 2006 para trabajar en el campo de la recuperación de aceite mejorada microbianamente y la biorremediación enzimática de residuos de organoclorados cíclicos. Vishakha Raina completó su maestría en zoología con una especialización en biología celular y molecular (1997 a 1999) en la Universidad de Delhi. Posteriormente, realizó su Ph.D. en biología molecular con el profesor Rup Lal en la Universidad de Delhi (1999 a 2004), donde trabajó en la fisiología y genética de un microbio que degrada el hexaclorociclohexano (HCH), Sphingobium indicum B90A y sus aplicaciones para la biorremediación de suelos contaminados con HCH. Durante este tiempo visitó EPFL, Lausana, Suiza (julio a diciembre de 2001), como becaria. Posteriormente, se unió al grupo del Dr. Hans-Peter E. Kohler como becaria postdoctoral en EAWAG (Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas), Duebendorf, Suiza (2005 a 2007), donde trabajó extensamente en la bioquímica del HCH. isómeros. Aclaró las vías de degradación metabólica de todos los isómeros de HCH en Sphingobium indicum B90A. Ella ha estado trabajando en la degradación de pesticidas durante 10 años. Actualmente, es profesora asistente en la Universidad KIIT, Orissa, India. Hans-Peter E. Kohler es científico principal del Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas (EAWAG). Obtuvo un M.S. en bioquímica en el Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETHZ), Zúrich, Suiza (1980), y un Ph.D. en microbiología en ETHZ (1986). Desde 1998, ha dirigido el grupo de investigación de Bioquímica Ambiental del Departamento de Microbiología Ambiental de EAWAG. En 1998, fue profesor investigador invitado en el Departamento de Microbiología y el Centro de Investigación Ambiental Global y Regional (CGRER) de la Universidad de Iowa. Sus principales intereses de investigación incluyen la degradación microbiana y el destino ambiental de los contaminantes orgánicos recalcitrantes, la bioquímica de mono y dioxigenasas y la transformación microbiana de compuestos quirales. En particular, la elucidación de las vías de degradación microbiana, el aislamiento y caracterización de microbios competentes y la identificación y caracterización de enzimas cruciales son sus temas centrales de investigación. La investigación del Dr. Kohler también tiene como objetivo desarrollar estrategias de biorremediación para la descontaminación de sitios contaminados y promover procesos biotecnológicos para la producción sostenible de compuestos orgánicos, por ejemplo, péptidos β. Christof Holliger nació en Zürich, Suiza. Estudió en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zürich (ETHZ) y recibió su diploma en biología en 1984. Obtuvo su Ph.D. de la Universidad Agrícola, Wageningen, Países Bajos, en 1992, con una tesis sobre la decloración reductora por bacterias anaeróbicas. Fue nombrado líder de grupo en el Instituto Suizo de Investigación Acuática (EAWAG) en 1992 y Profesor Asistente en 1998 en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana (EPFL), Suiza. En 2004, fue ascendido a Profesor Asociado en la misma institución. Sus intereses de investigación son la biología molecular, genética, bioquímica, fisiología, así como la ecología microbiana de bacterias que degradan compuestos clorados. Además, el laboratorio que dirige investiga y desarrolla procesos de tratamiento de aguas residuales, residuos sólidos y gases residuales con especial énfasis en los consorcios microbianos involucrados. Colin Jackson nació en Hamilton, Nueva Zelanda, y recibió su B.Sc. (Hons) en 2002 de la Universidad de Otago. En 2006 completó su Ph.D. bajo la supervisión del profesor David Ollis en la Universidad Nacional de Australia. Posteriormente completó una breve beca postdoctoral con el Dr. John G. Oakeshott en la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO, Australia) antes de ser nombrado científico investigador indefinido en CSIRO. Actualmente se encuentra de licencia para realizar una beca de investigación Marie Curie en el Institut de Biologie Structurale en Grenoble, Francia. Está muy interesado en los determinantes estructurales y químicos de la catálisis enzimática y la ingeniería enzimática. John G. Oakeshott es el Científico Jefe de la División de Entomología de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia (CSIRO). Su experiencia radica en la bioquímica enzimática, la biología molecular y la genómica, y ha centrado gran parte de su trabajo durante los últimos 20 años en las enzimas degradantes de pesticidas de procariotas y eucariotas. Tiene un interés fundamental a largo plazo en la evolución molecular y, en particular, en los medios por los que surgen funciones bioquímicas cualitativamente nuevas. Sin embargo, también tiene fuertes intereses aplicados y ha liderado proyectos para desarrollar tecnologías de biorremediación de enzimas libres para eliminar residuos de pesticidas de líquidos contaminados y superficies humectables. John ha publicado más de 170 artículos, incluidos más de 130 en revistas que figuran en ISI (más de 3500 citas), además de casi 20 patentes / solicitudes de patente. John sirvió durante muchos años en los comités reguladores de tecnología genética de punta de Australia y es miembro de la Academia Australiana de Ciencias Tecnológicas e Ingeniería.

Introducción

Se estima que la tierra tiene 4.600 millones de años, pero durante los primeros 2.000 millones de años, la atmósfera careció de oxígeno, sin el cual la tierra no podría sustentar la vida tal como la conocemos. Una hipótesis sobre cómo surgió la vida en la tierra involucra el concepto de una "sopa primordial". Esta idea propone que la vida comenzó en un cuerpo de agua cuando los metales y gases de la atmósfera se combinaron con una fuente de energía, como un rayo o luz ultravioleta, para formar los compuestos de carbono que son los componentes químicos de la vida. En 1952, Stanley Miller (1930-2007), un estudiante graduado de la Universidad de Chicago, y su profesor Harold Urey (1893-1981), se propusieron confirmar esta hipótesis en un experimento ahora famoso. Miller y Urey combinaron lo que creían que eran los componentes principales de la atmósfera primitiva de la tierra: el agua (H2O), metano (CH4), hidrógeno (H2) y amoniaco (NH3) —Y los selló en un matraz estéril. A continuación, calentaron el matraz para producir vapor de agua y pasaron chispas eléctricas a través de la mezcla para imitar un rayo en la atmósfera (Figura 7.1). Cuando analizaron el contenido del matraz una semana después, encontraron aminoácidos, las unidades estructurales de las proteínas, moléculas esenciales para la función de todos los organismos.

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    • Autores: Nina Parker, Mark Schneegurt, Anh-Hue Thi Tu, Philip Lister, Brian M. Forster
    • Editor / sitio web: OpenStax
    • Título del libro: Microbiología
    • Fecha de publicación: 1 de noviembre de 2016
    • Ubicación: Houston, Texas
    • URL del libro: https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction
    • URL de la sección: https://openstax.org/books/microbiology/pages/7-introduction

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    PLANTBI 22 Amigos y enemigos microbianos 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: otoño de 2016, otoño de 2014, otoño de 2013
    Aunque a menudo no se ven, ¡los microbios están en todas partes! Este curso proporciona una descripción general de las funciones beneficiosas y nocivas que desempeñan los microbios, incluidos virus, arqueas, bacterias, protistas y hongos. Examinaremos microbios en ambientes terrestres, marinos y extremos y discutiremos sus funciones en la salud de los ecosistemas y el cambio climático. Además, exploraremos los profundos efectos de los microbios en el curso de la historia a través de sus efectos en la agricultura y la salud humana.
    Amigos y enemigos microbianos: Leer más [+]

    Objetivos y resultados de amp

    Objetivos del Curso: Comprender las similitudes y diferencias entre virus, arqueas, bacterias, protistas y hongos.
    Comprender las funciones beneficiosas y nocivas de los microbios en la vida diaria.
    Evalúe los datos y las afirmaciones relacionadas con los microbios en situaciones de la vida real, como el riesgo de enfermedades, la eficacia de los probióticos y el cambio climático.
    Comprender cómo las propiedades moleculares y el comportamiento de los microbios determinan cómo interactúan con su entorno y con otros organismos.

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2 horas de conferencia y 1 hora de discusión por semana

    Verano:
    6 semanas: 6 horas de conferencia y 3 horas de debate por semana
    8 semanas: 4 horas de conferencia y 2 horas de debate por semana
    10 semanas: 3 horas de conferencia y 1,5 horas de debate por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Semilla de vidrio Ryan

    PLANTBI 24 Seminario de primer año 1 unidad

    Condiciones ofrecidas: otoño de 2021, primavera de 2021, otoño de 2020
    Lectura y discusión con la facultad de Biología Vegetal y Microbiana sobre investigaciones y temas actuales en biología vegetal y microbiana. Los temas que pueden discutirse incluyen biología microbiana, genética vegetal, desarrollo vegetal, patología vegetal, biotecnología agrícola e ingeniería genética. Ideal para estudiantes que están considerando especializarse en el Departamento de Biología Vegetal y Microbiana. La inscripción está limitada a 20 estudiantes de primer año.
    Seminario para estudiantes de primer año: Leer más [+]

    Formato de horas y amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 1 hora de seminario por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Se ofrece solo para aprobar / no aprobar. Requiere examen final.

    PLANTBI 39E Seminario para estudiantes de primer año / segundo año 2-4 unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2012
    Los seminarios de primer y segundo año ofrecen a los estudiantes de las divisiones inferiores la oportunidad de explorar un tema intelectual con un miembro de la facultad y un grupo de compañeros en un entorno de seminario pequeño. Estos seminarios se ofrecen en todos los departamentos del campus. Los temas varían de un departamento a otro y de un semestre a otro. Los límites de inscripción los establece la facultad, pero el límite sugerido es de 25.
    Seminario Freshman / Sophomore: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Repita las reglas: El curso puede repetirse para obtener crédito sin restricción.

    Formato de horas y amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2-4 horas de seminario por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: La opción de calificación la decidirá el instructor cuando se ofrezca la clase. Requiere examen final.

    Instructor: Lindow

    PLANTBI 40 La vida (secreta) de las plantas 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2021, primavera de 2020, primavera de 2019
    Cubre temas contemporáneos en biología vegetal. Examina cómo las plantas crecen, se reproducen y responden al medio ambiente (por ejemplo, a la luz) de formas distintas a las de los animales. Presenta principios básicos de genética, biología celular y molecular. Los conceptos básicos de la ingeniería genética y la biotecnología revelan cómo se utilizan para modificar las plantas y se evalúan estos aspectos socialmente relevantes. Incluye visita al moderno laboratorio de investigación de biología vegetal y aspectos de las enfermedades y la diversidad de las plantas. El conocimiento de las ciencias físicas no se requiere ni se asume.
    La vida (secreta) de las plantas: Leer más [+]

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2 horas de conferencia y 1 hora de discusión por semana

    Verano: 8 semanas: 4 horas de conferencia y 2 horas de debate por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Zambryski

    PLANTBI 84 Seminario para estudiantes de segundo año 1 o 2 unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2011, primavera de 2010, primavera de 2009
    Los seminarios de segundo año son pequeños cursos interactivos ofrecidos por miembros de la facultad en departamentos de todo el campus. Los seminarios para estudiantes de segundo año ofrecen la oportunidad de un contacto intelectual cercano y regular entre los miembros de la facultad y los estudiantes en el crucial segundo año. Los temas varían de un departamento a otro y de un semestre a otro. Inscripción limitada a 15 estudiantes de segundo año.
    Seminario para estudiantes de segundo año: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: A discreción del instructor

    Repita las reglas: El curso puede repetirse para obtener crédito cuando el tema cambia.

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera:
    5 semanas - 3-6 horas de seminario por semana
    10 semanas - 1,5-3 horas de seminario por semana
    15 semanas - 1-2 horas de seminario por semana

    Verano:
    6 semanas - 2,5-5 horas de seminario por semana
    8 semanas: 1,5-3,5 horas de seminario y 2-4 horas de seminario por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: La opción de calificación la decidirá el instructor cuando se ofrezca la clase. Requiere examen final.

    PLANTBI C96 Estudio de Ciencias Biológicas 1 Unidad

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2021, Otoño de 2020, Otoño de 2019
    Se introducirá a los estudiantes a la "cultura" de las ciencias biológicas, junto con una orientación en profundidad de la vida académica y la cultura de la universidad en lo que respecta a la especialización en biología. Los estudiantes aprenderán conceptos, habilidades e información que pueden usar en sus cursos principales y como futuros profesionales de la ciencia.
    Estudiar las Ciencias Biológicas: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Consentimiento del instructor

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Se ofrece solo para aprobar / no aprobar. Requiere examen final.

    Instructor: Matsui

    También listado como: INTEGBI C96 / MCELLBI C96

    Estudio de Grupo Dirigido PLANTBI 98 1-3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: otoño de 2015, otoño de 2014, primavera de 2014
    Conferencias y discusiones en grupos pequeños que se centran en temas de interés, que varían de un semestre a otro.
    Estudio de grupo dirigido: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Repita las reglas: El curso puede repetirse para obtener crédito sin restricción.

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 1-3 horas de estudio grupal dirigido por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Se ofrece solo para aprobar / no aprobar. No se requiere examen final.

    PLANTBI 99 Estudio e investigación independientes supervisados ​​1 - 4 unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2016, otoño de 2015, primavera de 2015
    Estudio e investigación independientes de división inferior destinados al estudiante académicamente superior. Inscripción solo con la aprobación previa del consejero de la facultad que dirige la investigación.
    Estudio e investigación independientes supervisados: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: GPA de 3.4 o superior estado de división inferior

    Restricciones de crédito: La inscripción está restringida; consulte la sección sobre Políticas académicas: Guía de números de curso en la Guía de Berkeley.

    Repita las reglas: El curso puede repetirse para obtener crédito sin restricción.

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 1-3 horas de estudio independiente por semana

    Verano:
    6 semanas: 2,5 a 8 horas de estudio independiente por semana
    8 semanas: 1,5 a 6 horas de estudio independiente por semana
    10 semanas: 1,5 a 4,5 horas de estudio independiente por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Se ofrece solo para aprobar / no aprobar. No se requiere examen final.

    PLANTBI 101L Laboratorio de Biología Vegetal Experimental 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2021, primavera de 2020, primavera de 2019
    Los estudiantes realizarán investigaciones de vanguardia para abordar una cuestión importante en la biología vegetal moderna. La progresión experimental expone a los estudiantes a una variedad de enfoques y técnicas moleculares modernas. Se enfatiza el diseño experimental, la adquisición de datos y el análisis de los datos experimentales reales del estudiante. Los resultados de la investigación se presentarán en formatos escritos y orales similares a los utilizados en los laboratorios de investigación.
    Laboratorio de Biología Vegetal Experimental: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A-1B Biología vegetal y microbiana 135, 150 y 160 (pueden tomarse al mismo tiempo)

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 6 horas de laboratorio y 1 hora de discusión por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Wildermuth

    PLANTBI C103 Patogenia Bacteriana 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2021, primavera de 2020, primavera de 2019
    Este curso para estudiantes de posgrado y de división superior explorará las bases moleculares y celulares de la patogénesis microbiana. El curso se centrará en modelos de sistemas microbianos que ilustran los mecanismos de patogénesis. La mayor parte del énfasis se pondrá en patógenos bacterianos de mamíferos, pero habrá alguna discusión sobre patógenos virales y protozoarios. Habrá un énfasis en los enfoques experimentales. El curso también incluirá algunos aspectos de la genética y fisiología bacteriana, la respuesta inmune a la infección y la biología celular de las interacciones huésped-parásito.
    Patogenia bacteriana: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: MCELLBI 100, 102 o consentimiento del instructor

    Restricciones de crédito: Los estudiantes no recibirán crédito por MCELLBI C103 después de completar PB HLTH 262.

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 3 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Portnoy

    También listado como: MCELLBI C103

    PLANTBI 104L Investigación basada en el descubrimiento en microbiología 2 unidades

    Condiciones ofrecidas: Primera sesión de 6 semanas de verano de 2019, Primera sesión de 6 semanas de verano de 2018, Sesión de 10 semanas de verano de 2010
    Una introducción a la investigación en microbiología en la que los estudiantes generan knockouts de genes en Caulobacter y analizan los fenotipos mutantes. Cada estudiante interrumpirá un gen de función conocida y un gen de función desconocida. Los estudiantes asistirán a conferencias centradas en las técnicas que se emplearán y realizarán experimentos bajo supervisión. Este curso puede ser tomado por estudiantes sin experiencia previa en laboratorio para exponerlos a la investigación orientada al descubrimiento.
    Investigación basada en descubrimientos en microbiología: Leer más [+]

    Horas y formato de amplificador

    Verano:
    6 semanas: 3 horas de conferencia y 7,5 horas de laboratorio por semana
    10 semanas: 1,5 horas de conferencia y 4,5 horas de laboratorio por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Ryan

    PLANTBI C107L Principios de morfología vegetal con laboratorio 4 unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2019, otoño de 2017, otoño de 2016
    Un análisis de la diversidad estructural de las plantas terrestres con énfasis en los mecanismos de desarrollo responsables de esta variación en la morfología y la importancia de esta diversidad en relación con la adaptación y la evolución.
    Principios de morfología vegetal con laboratorio: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A-1B

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas: 1 hora de conferencia, 1 hora de debate y 4 horas de laboratorio por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Specht

    También listado como: INTEGBI C107L

    PLANTBI C109 Evolución y Ecología del Desarrollo 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2019, Otoño de 2018, Otoño de 2016
    Desde el cuerpo del caballito de mar hasta las mandíbulas del atrapamoscas de Venus y el cerebro humano, la naturaleza abunda en adaptaciones asombrosas. Este curso interdisciplinario explora cómo y por qué evoluciona dicha biodiversidad, así como qué limita la diversidad. Las conferencias y los estudios de casos se centrarán en conceptos básicos, avances recientes y enfoques integradores, haciendo especial hincapié en la interacción entre las redes reguladoras de genes, el medio ambiente y la genética de poblaciones.
    Evolución y ecología del desarrollo: Leer más [+]

    Objetivos y resultados de amp

    Resultados de aprendizaje de los estudiantes: • Explicar cómo un enfoque interdisciplinario que involucra genética, desarrollo, evolución
    La biología y la ecología se pueden utilizar para comprender los procesos que generan patrones de
    biodiversidad.
    • Enumerar y describir las principales preguntas, hallazgos y enfoques experimentales en el campo de
    biología del desarrollo ecológico y evolutivo.
    • Discuta la investigación biológica utilizando terminología especializada y defienda sus opiniones.
    • Evaluar e interpretar críticamente la literatura científica primaria.
    • Combinar material fáctico con razonamiento deductivo para proponer hipótesis y futuros
    direcciones de investigación

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: BIOLOGÍA 1A y 1B

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 3 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Alternativa al examen final.

    Instructor: Hombre negro

    También listado como: INTEGBI C109

    PLANTBI C110L Biología de Hongos con Laboratorio 4 Unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2021, Otoño de 2020, Otoño de 2016
    Aspectos seleccionados de los hongos: su estructura, reproducción, fisiología, ecología, genética y evolución su papel en las enfermedades de las plantas, el bienestar humano y la industria. Ofrecido incluso semestres de otoño.
    Biología de hongos con laboratorio: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1B

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2 horas de conferencia y 6 horas de laboratorio por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructores: Bruns, Taylor

    También listado como: INTEGBI C110L

    PLANTBI C112 Microbiología General 4 Unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2021, Verano de 2021 Sesión de 10 semanas, Otoño de 2020
    Este curso explorará las bases moleculares de la diversidad fisiológica y bioquímica entre los miembros de los dos dominios principales, Bacterias y Archaea. Se discutirán la importancia ecológica y los orígenes evolutivos de esta diversidad. Se enfatizarán los análisis moleculares, genéticos y de estructura-función de los ciclos celulares microbianos, las respuestas adaptativas, la capacidad metabólica y las síntesis macromoleculares.
    Microbiología general: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A y 1B

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas: 3 horas de conferencia y 1 hora de debate por semana

    Verano: 10 semanas: 5 horas de conferencia y 1,5 horas de debate por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Ryan

    También listado como: MCELLBI C112

    PLANTBI C112L Laboratorio de Microbiología General 2 Unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2021, Verano de 2021 Sesión de 10 semanas, Primavera de 2021
    Técnicas experimentales de microbiología diseñadas para acompañar la conferencia en C112 y C148. El énfasis principal en el laboratorio estará en el cultivo y caracterización fisiológica y genética de bacterias. Los ejercicios de laboratorio incluirán la observación, el enriquecimiento y el aislamiento de bacterias de entornos seleccionados.
    Laboratorio de Microbiología General: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: C112 (puede tomarse al mismo tiempo)

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 4 horas de laboratorio y 1 hora de discusión por semana

    Verano: 10 semanas: 6 horas de laboratorio y 1,5 horas de discusión por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. No se requiere examen final.

    Instructores: Komeili, Traxler

    También listado como: MCELLBI C112L

    PLANTBI 113 Champiñones California 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2019, Otoño de 2017, Otoño de 2015
    Esta es una clase práctica sobre identificación de macro hongos. Se hará hincapié en el trabajo de laboratorio con hongos frescos y secos. Las conferencias breves al comienzo de los laboratorios se centran en la sistemática, las técnicas de recolección y la identificación de los hongos. Se requieren tres excursiones de fin de semana además del laboratorio semanal. Se recomienda experiencia previa en cursos con hongos, pero no es obligatorio. Las calificaciones se basan en pruebas y una colección.
    Hongos de California: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Consentimiento del instructor

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 3 horas de laboratorio y 1 hora de discusión por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Bruns

    PLANTBI C114 Introducción a la virología comparativa 4 unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2021, primavera de 2020, primavera de 2019
    Este curso proporcionará una descripción general comparativa de los ciclos de vida de los virus y las estrategias que utilizan los virus para infectar y replicarse en los hosts. Discutiremos la estructura y clasificación del virus y las bases moleculares de la reproducción, evolución, ensamblaje e interacciones virus-huésped del virus. Se cubrirán las características comunes utilizadas durante la replicación del virus y las respuestas celulares del huésped a la infección. También se incluyen temas como las enfermedades víricas comunes y emergentes, su control y los factores que afectan su propagación.
    Introducción a la virología comparada: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Química introductoria (Química 1A o 3A-3B o equivalente) y biología introductoria (Biología 1A, 1AL y 1B o equivalente) y bioquímica general (Biología molecular y celular C100A o equivalente - preferiblemente completada pero puede tomarse al mismo tiempo)

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas: 3 horas de conferencia y 1,5 horas de debate por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Glaunsinger

    También listado como: ESPM C138 / MCELLBI C114

    PLANTBI C116 Diversidad microbiana 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2021, Otoño de 2020, Otoño de 2019
    Este curso para estudiantes de posgrado y de la división superior examinará ampliamente una miríada de tipos de organismos microbianos, tanto procariotas como eucariotas, utilizando un marco filogenético para organizar el concepto de & quot; biodiversidad & quot. Se hará hincapié en el desarrollo evolutivo de los muchos temas bioquímicos, cómo se moldear nuestra biosfera y los organismos que afectan la bioquímica global. Los mecanismos moleculares que ocurren en diferentes linajes serán comparados y contrastados para ilustrar estrategias biológicas fundamentales. Los estudiantes de posgrado también deben inscribirse en C216, Taller de diversidad microbiana.
    Diversidad microbiana: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: De pie en la división superior. C112 o consentimiento del instructor y química orgánica (se puede tomar al mismo tiempo)

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas: 3 horas de conferencia y 1 hora de debate por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Coates

    Anteriormente conocido como: 116

    También listado como: MCELLBI C116

    PLANTBI 120 Biología de Algas 2 Unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2020, primavera de 2018, primavera de 2016
    Biología general de las algas marinas y de agua dulce, destacando la investigación actual e integrando filogenia, ecología, fisiología, genética y biología molecular.
    Biología de las algas: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A-1B. Se recomienda el registro simultáneo en 120L

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Niyogi

    PLANTBI 120L Laboratorio de Biología de Algas 2 Unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2020, primavera de 2018, primavera de 2016
    Los laboratorios incluyen el estudio de tipos representativos, la identificación de especímenes recolectados durante varios viajes de campo y experimentos sobre desarrollo, fisiología y genética molecular.
    Laboratorio de Biología de Algas: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A-1B. Debe tomarse al mismo tiempo que 120

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 4 horas de laboratorio por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. No se requiere examen final.

    Instructor: Niyogi

    PLANTBI 122 Bioenergía 2 Unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2021, primavera de 2020, primavera de 2017
    Ofrece una evaluación de la oferta y la demanda mundial de energía, aborda la química del cambio climático, examina la respuesta de las plantas y los microbios a los cambios en el medio ambiente y enfatiza el papel de la biología y la fotosíntesis para ofrecer soluciones a problemas energéticos y sociales relacionados. La bioenergía se examina desde el punto de vista de los biocombustibles potenciales, incluidos los aspectos de la generación biológica de hidrógeno, hidrocarburos, ácidos grasos, lípidos y bioaceites, polímeros y materiales relacionados.
    Bioenergía: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A y 1B Química 3B

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Melis

    PLANTBI C124 Las conferencias de Berkeley sobre energía: energía de biomasa 3 unidades

    Condiciones ofrecidas: otoño de 2015, otoño de 2014, otoño de 2013
    Tras una introducción a los diferentes aspectos de nuestro consumo energético global, el curso se centrará en el papel de la biomasa. El curso ilustrará cómo la escala global de energía guía la investigación de la biomasa. Se hará énfasis en la integración de los aspectos biológicos (selección de cultivos, recolección, almacenamiento y distribución, y composición química de la biomasa) con los aspectos químicos para convertir la biomasa en energía. El curso tiene como objetivo involucrar a los estudiantes en investigaciones de vanguardia.
    Las conferencias de Berkeley sobre energía: energía de biomasa: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Química 1B o Química 4B, Matemáticas 1B, Biología 1A

    Repita las reglas: El curso puede repetirse para obtener crédito en circunstancias especiales: Repetible cuando el tema cambia con el consentimiento del instructor.

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 3 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructores: Bell, Blanch, Clark, Smit, C. Somerville

    También listado como: BIO ENG C181 / CHEM C138 / CHM ENG C195A

    PLANTBI C134 Cromosoma Biología / Citogenética 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2021, primavera de 2019, primavera de 2018
    Estudio del comportamiento, estructura y función de los cromosomas con énfasis en el comportamiento en organismos modelo. Los temas incluyen mitosis, meiosis, aberraciones cromosómicas, función del genoma, compensación de dosis, transposones, ADN repetitivo e imágenes citológicas modernas.
    Biología cromosómica / citogenética: Leer más [+]

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2 horas de conferencia y 1 hora de discusión por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructores: Dernburg, Karpen

    También listado como: MCELLBI C134

    PLANTBI 135 Fisiología y Bioquímica de Plantas 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2021, Otoño de 2020, Otoño de 2019
    Un estudio de los procesos fisiológicos y bioquímicos en plantas superiores, incluidas las relaciones hídricas, el transporte de iones y la fisiología hormonal, la fotosíntesis (utilización de la luz y asimilación de carbono), el metabolismo del nitrógeno y el azufre y las vías biosintéticas específicas de las plantas.
    Fisiología y Bioquímica de Plantas: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A-1B

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 3 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructores: Melis, Terry

    PLANTBI C148 Genómica y Genética Microbiana 4 Unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2021, primavera de 2020, primavera de 2019
    El curso enfatiza la genética de bacterias y arqueas y la genómica comparada. Genética y métodos genómicos utilizados para diseccionar procesos metabólicos y de desarrollo en bacterias, arqueas y eucariotas microbianos seleccionados. Mecanismos genéticos integrados con información genómica para abordar la integración y diversidad de procesos microbianos. Introducción al uso de herramientas computacionales para un análisis comparativo de genomas microbianos y determinación de relaciones entre bacterias, arqueas y eucariotas microbianos.
    Genómica y genética microbiana: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología molecular y celular C100A / Química C130 o Biología molecular y celular 102

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas: 3 horas de conferencia y 1 hora de debate por semana

    Verano:
    8 semanas: 6 horas de conferencia y 2 horas de debate por semana
    10 semanas: 5 horas de conferencia y 1,5 horas de debate por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructores: Brenner, Taga

    También listado como: MCELLBI C148

    PLANTBI 150 Biología Célula Vegetal 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2021, Otoño de 2020, Otoño de 2019
    Una introducción a la estructura, dinámica y función de las células vegetales: estructura y desarrollo de orgánulos, tráfico intracelular de pequeñas y macromoléculas, señalización celular, división y especialización celular.
    Biología de células vegetales: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A-1B

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas: 3 horas de conferencia y 1 hora de debate por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructores: Luan, codorniz

    PLANTBI 160 Plant Molecular Genetics 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2021, primavera de 2020, primavera de 2019
    Una consideración de la genética vegetal y la biología molecular. Los temas incluyen principios de genómica y análisis funcional de genes, regulación de la expresión génica en respuesta a estímulos ambientales y de desarrollo, vías de señalización intercelulares e intracelulares y la base molecular y genética de las excepcionales estrategias celulares y de desarrollo adoptadas por las plantas.
    Genética molecular vegetal: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A-1B

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas: 3 horas de conferencia y 1 hora de debate por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructores: Fletcher, Daniel Zilberman

    PLANTBI 165 Interacciones planta-microbio 3 unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2021, primavera de 2020, primavera de 2019
    Este curso cubrirá temas sobre interacciones moleculares planta-microbio que van desde cómo los microbios causan enfermedades hasta cómo se defienden las plantas. Un segundo objetivo del curso es involucrar a los estudiantes en investigaciones de vanguardia en el área de interacciones planta-microbio.
    Interacciones planta-microbio: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A-1B, Estadística 2 o 20 o 131A o Salud Pública 142. Se recomienda completar un curso de biología vegetal de división superior y un curso de microbiología de división superior

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 3 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Alternativa al examen final.

    Instructores: Somerville, panadero, Lewis

    PLANTBI 170 Aplicaciones modernas de biotecnología vegetal 2 Unidades

    Condiciones ofrecidas: primavera de 2013, primavera de 2012, primavera de 2010
    Este curso está diseñado para presentar a los estudiantes los principios y aplicaciones de la biotecnología vegetal moderna. Se revisarán los conceptos básicos de la agricultura moderna a la luz de las aplicaciones biotecnológicas emergentes. Se hará hincapié en la comprensión de las herramientas y estrategias involucradas en la optimización de la productividad de la planta.
    Aplicaciones modernas de la biotecnología vegetal: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A-1B

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructores: Baker, Somerville

    PLANTBI 177 Comunicación de información cuantitativa 2 unidades

    Condiciones ofrecidas: antes de 2007
    Este curso cubrirá varios aspectos de la comunicación de información cuantitativa, con un enfoque principal en visualizaciones para publicaciones, presentaciones y carteles. Otros temas incluyen el intercambio de datos y análisis, como nuevos modelos de publicación y cuadernos interactivos, así como la administración y publicación de datos del ciclo de vida. La discusión principal será sobre cuestiones conceptuales, y se espera que los estudiantes usen varios sistemas y recursos como un estudio hogareño autodirigido.
    Comunicación de información cuantitativa: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Aprobación del instructor

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas: 1,5 horas de seminario y 1,5 horas de debate por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Alternativa al examen final.

    Instructor: Brenner

    PLANTBI 180 Biología Vegetal Ambiental 2 Unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2019, Otoño de 2017, Otoño de 2015
    Un enfoque integrado y multidisciplinar del estudio de las interacciones entre las plantas y el medio ambiente. Introduce parámetros físicos en el microambiente global que afectan la función de la planta y los aspectos moleculares, celulares y de desarrollo de la respuesta de la planta a condiciones subóptimas / adversas. Bioquímica, fisiología y biología molecular subyacentes de los mecanismos de adaptación y aclimatación de las plantas. Examina las consecuencias de la actividad industrial sobre el crecimiento y la productividad de las plantas.
    Biología vegetal ambiental: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Biología 1A-1B

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Terry

    PLANTBI 185 Técnicas en Microscopía Óptica 3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2021, Otoño de 2020, Primavera de 2019

    El curso será una descripción detallada de la práctica de la microscopía óptica aplicada a la investigación científica. El énfasis del curso estará en el uso correcto y apropiado del microscopio óptico para científicos biológicos, sin embargo, los estudiantes de otras disciplinas son bienvenidos. El curso cubrirá la teoría del microscopio óptico, los componentes y la mecánica del microscopio, y las técnicas ópticas, incluidas descripciones detalladas, demostraciones y el uso de todos los métodos modernos de contraste del microscopio óptico. Los estudiantes recibirán experiencia práctica en todos los microscopios y técnicas de imágenes digitales a través de la instrucción directa y el uso de instrumentación en la Instalación de Imágenes Biológicas de la Facultad de Recursos Naturales.

    Técnicas en microscopía óptica: Leer más [+]

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 3 horas de conferencia y 3 horas de laboratorio por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Ruzin

    PLANTBI 190 Temas especiales en biología vegetal y microbiana 1 - 4 unidades

    Condiciones ofrecidas: Verano de 2014 Segunda sesión de 6 semanas, Primavera de 2012, Primavera de 2011
    Esta clase está diseñada para desarrollar habilidades en el análisis crítico de problemas específicos de biología vegetal y / o microbiana. Los temas pueden variar de un semestre a otro.
    Temas especiales en biología vegetal y microbiana: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Posición de la división superior o consentimiento del instructor

    Repita las reglas: El curso puede repetirse para obtener crédito cuando el tema cambia.

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 1-4 horas de conferencia por semana

    Verano:
    6 semanas - 3-10 horas de conferencia por semana
    8 semanas - 2-8 horas de conferencia por semana
    10 semanas - 1,5 a 6 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    PLANTBI C192 Enfoques moleculares para la resolución de problemas ambientales 2 unidades

    Condiciones ofrecidas: otoño de 2020, primavera de 2019, otoño de 2018
    Seminario en el que los estudiantes consideran cómo los enfoques biotecnológicos modernos, incluidos los métodos de ADN recombinante, pueden usarse para reconocer y resolver problemas en el área de conservación, hábitat y preservación de especies en peligro, agricultura y contaminación ambiental. Los estudiantes también desarrollarán y presentarán estudios de casos de resolución de problemas ambientales utilizando métodos moleculares modernos.
    Enfoques moleculares para la resolución de problemas ambientales: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Nivel junior o senior en la especialidad de Genética y Biología Vegetal o Biología Microbiana, o consentimiento del instructor

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 2 horas de conferencia por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. Requiere examen final.

    Instructor: Lindow

    Anteriormente conocido como: Ciencia, políticas y gestión del medio ambiente 192

    También listado como: ESPM C192

    PLANTBI H196 Investigación con honores - Biología vegetal y microbiana 4 unidades

    Condiciones ofrecidas: otoño de 2016, primavera de 2016, otoño de 2015
    Investigaciones de honor independientes supervisadas específicas de los aspectos de la especialización en biología vegetal y microbiana, seguida de una presentación oral y un informe escrito. Los estudiantes con honores deben completar dos semestres de investigación.
    Investigación con honores - Biología vegetal y microbiana: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Posición de la división superior y GPA mínimo. Consulte el sitio web de Honores de la Facultad de Recursos Naturales para conocer el GPA mínimo actual. http://nature.berkeley.edu/site/honors_program.php

    Repita las reglas: El curso puede repetirse para obtener crédito sin restricción.

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 1-4 horas de estudio independiente por semana

    Verano: 8 semanas: 1,5 a 7,5 horas de estudio independiente por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Grado de la letra. No se requiere examen final.

    PLANTBI 198 Estudios grupales dirigidos en biología vegetal 1-3 Unidades

    Condiciones ofrecidas: otoño de 2015, otoño de 2014, primavera de 2014
    Estudios grupales de temas seleccionados.
    Estudios grupales dirigidos en biología vegetal: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Consentimiento del instructor

    Repita las reglas: El curso puede repetirse para obtener crédito sin restricción.

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 1-3 horas de estudio grupal dirigido por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Se ofrece solo para aprobar / no aprobar. No se requiere examen final.

    PLANTBI 199 Estudio e investigación independientes supervisados ​​1 - 4 unidades

    Condiciones ofrecidas: Otoño de 2020, Otoño de 2017, Otoño de 2016
    Se aplican restricciones de inscripción; consulte la sección Introducción a los cursos y planes de estudio de este catálogo.
    Estudio e investigación independientes supervisados: Leer más [+]

    Reglas y requisitos de amplificador

    Requisitos previos: Consentimiento del instructor GPA general de 3.0

    Repita las reglas: El curso puede repetirse para obtener crédito sin restricción.

    Horas y formato de amplificador

    Otoño y / o primavera: 15 semanas - 0 horas de estudio independiente por semana

    Verano:
    6 semanas - 1-3 horas de estudio independiente por semana
    8 semanas - 1-3 horas de estudio independiente por semana

    Detalles adicionales

    Nivel de asignatura / curso: Biología vegetal y microbiana / Licenciatura

    Estado de calificación / examen final: Se ofrece solo para aprobar / no aprobar. No se requiere examen final.


    7: Bioquímica microbiana - Biología

    El Departamento de Biología ofrece varias clases de su curso básico, 7.01x.

    Si bien todas estas clases cubren el mismo material básico, incluidos los principios fundamentales de bioquímica, genética, biología molecular y biología celular, cada clase de la materia tiene su propio material distintivo, que se describe a continuación.

    El material del núcleo se centra en la función a nivel molecular:

    • la estructura y regulación de genes, y la estructura y síntesis de proteínas
    • cómo estas moléculas se integran en las células
    • y cómo las células se integran en sistemas y organismos multicelulares
    • y enfoques computacionales y genómicos de la biología.

    7.012 es una exploración de áreas de investigación actual en biología celular, inmunología, neurobiología, genética humana, biología del desarrollo y evolución.

    7.012 Instructores: Dr. Eric Lander, director, Broad Institute y profesor de biología Dr. Robert Weinberg, miembro del Whitehead Institute y profesor de biología.

    7.013El enfoque está en la aplicación de los principios fundamentales hacia la comprensión de la biología humana. Los temas incluyen genética, biología celular, biología molecular, enfermedades (agentes infecciosos, enfermedades hereditarias y canacer), biología del desarrollo, neurobiología y evolución.

    7.013 Instructores: Dra. Hazel Sive, Miembro, Instituto Whitehead y Profesora de Biología Dr. Tyler Jacks, Directora del Centro de Investigación del Cáncer y Profesora de Biología.

    7.014El enfoque de esta clase es la Aplicación de los principios fundamentales hacia la comprensión de los microorganismos como agentes geoquímicos responsables de la evolución y renovación de la biosfera y de su papel en la salud y las enfermedades humanas. Los temas incluyen los ciclos biogeoquímicos, el crecimiento de la población, la ecología del ecosistema, la diversidad microbiana.

    7.014 Instructores: Dr. Graham Walker, profesor de biología y profesor del HHMI Dr. Sallie (Penny) Chisholm, profesor de estudios ambientales y profesor de biología Lee & amp Geraldine Martin.


    Cincuenta años de SBB: los artículos más citados de cada año

    Este número especial virtual recopila los 51 artículos de investigación / revisión más citados para cada uno de los 50 años de existencia de Soil Biology & amp Biochemistry (1969-2019), según el número de citas realizadas el 31 de diciembre de 2020, según lo registrado por Scopus. Se eligió esta fecha del censo, un año después del 50 aniversario, ya que permitía acumular 12 meses de citas a artículos publicados en 2019, y que este ejercicio se completara dentro de los primeros meses de 2021, por lo tanto, en un tiempo razonable. del año del “aniversario de oro” de SBB. Durante el primer medio siglo de su existencia, SBB publicó unos 10.059 artículos de investigación, 162 artículos de revisión y 160 artículos más.

    La investigación que involucra la (micro) biología y bioquímica de los suelos durante este período incluye los años iniciales de posiblemente el verdadero desarrollo de la disciplina, lo que llevó al auge de la investigación que surgió en la década de 1990 y al surgimiento de técnicas moleculares que respaldaron un aumento exponencial de la número de artículos publicados, y posiblemente un aumento proporcional en la comprensión de la base biológica del funcionamiento del suelo.

    • Cronología de los temas clave cubiertos por los artículos más citados para cada año en SBB 1969-2019, clasificados según la frecuencia de cobertura, luego alfabéticamente. Las zonas amarillas refuerzan el rango general de años cubiertos.

    Los temas que han recibido mayor cobertura en los trabajos más citados son los dedicados a la metodología, la biomasa microbiana y la dinámica del C, siendo también notablemente frecuentes los relacionados con las enzimas y la dinámica del N. Los artículos sobre metodología tuvieron su apogeo en 1969-1997, sin ninguno desde entonces.La enzimología tiene la mayor longevidad como tema, con aparición esporádica de 1969 a 2017, y la dinámica de C en un amplio intervalo de 1974 a 2016, con ocurrencias regulares a lo largo de este período. Las instancias singulares de temas han sido más frecuentes desde 2014.

    • Wordcloud de todas las palabras clave utilizadas en los títulos de los artículos más citados de cada año en SBB 1969-2019. El tamaño de la palabra refleja la frecuencia de uso durante este período.

    Dado el alcance de la revista, no sorprende que "suelo" y "microbiano" sean las palabras clave dominantes. "Biomass" refleja el papel dominante que este concepto ha jugado en la historia de la revista, mientras que "enzima" también es frecuente, como se refleja en la cronología del tema. Lo mismo ocurre con el "método" y la "medida", que son fundamentales para el estudio eficaz de los sistemas de suelos. Existe entonces una gama muy amplia de términos menos frecuentes, que reflejan la diversidad de los temas tratados por los artículos más citados. Entre estos términos menos frecuentes, cabe destacar que se ha prestado relativamente poca atención a los estudios de metanálisis, a pesar de que se han publicado numerosos estudios de este tipo, especialmente en la última década y teniendo en cuenta su naturaleza de cuasi-revisión. También es de destacar que se ha prestado poca atención a los métodos que utilizan herramientas genéticas para el análisis de comunidades microbianas del suelo, cuyo desarrollo ha sido exponencial en las últimas dos décadas y que se han incorporado como herramientas de investigación de rutina en muchos laboratorios de microbiología de suelos. Esto puede justificarse porque muchos de estos métodos se han publicado preferentemente en revistas con un enfoque más aplicado en la microbiología del suelo.

    La clasificación de los artículos más citados en cada uno de los 50 años de historia de SBB (Lista 1) no siempre coincide con la lista cuando se clasifica por número de citas independientemente del año de publicación (Lista 2), y aunque el mismo artículo aparece en la misma posición en ambas listas ocasionalmente (especialmente durante los primeros años), esto no siempre ocurre. No obstante, los ocho artículos más citados a lo largo de la historia de la revista coinciden con los artículos más citados en el año de publicación y se clasifican del 1 al 8 según el número de citas. El artículo más citado en los 50 años de historia de Soil Biology & amp Biochemistry es el demostrablemente seminal "Un método de extracción para medir la biomasa microbiana del suelo" de Vance, Brookes y Jenkinson (1987) que había sido citado 7179 veces en la fecha del censo y que Como era de esperar, también fue el artículo más citado en el año de publicación correspondiente (1987).

    Solo los quince primeros artículos de los más citados cada año tenían más de 1000 citas (rango 1001-7179).

    El número de citas de los artículos más citados en cada año de publicación es muy variable, oscilando entre 7179 (Vance et al., 1987) y 44 (Kuzyakov y Razavi, 2019). Por supuesto, el número de citas que recibe un artículo en los primeros dos o tres años después de la publicación es generalmente muy bajo, y los números altos generalmente solo se alcanzan después de al menos cinco años. Sin embargo, existen algunas excepciones a esta regla general como el artículo de Bünemann et al., Publicado en 2018, que en solo dos años tiene 332 citas (puesto 41), probablemente porque se trata de un artículo de revisión y esta forma de publicación tiende a citarse con más frecuencia que los artículos de investigación, al menos a corto plazo. Dicho esto, solo doce de los 50 artículos incluidos en esta compilación son artículos de revisión. Catorce de los 51 artículos más citados en el año de publicación son artículos metodológicos, seis de los cuales están clasificados entre los diez primeros según el número de citas (que van de 1623 a 7176). Cinco de los seis artículos se refieren a métodos para medir la biomasa microbiana, publicados entre las décadas de 1970 y 1990 (Vance et al., 1987 Brookes et al., 1982, 1985 Anderson y Domsch, 1978 Jenkinson y Powlson, 1976 y Wu et al., 1990 ). El otro artículo trata sobre la medición de la actividad enzimática (fosfomonoesterasa) y fue publicado en el primer año de existencia de la revista (Tabatabai y Bremner, 1969). Dos de los otros 4 artículos dentro de los diez primeros son artículos de revisión, uno sobre cómo la aplicación de biocarbón afecta la biota del suelo, publicado relativamente recientemente (Lehmann et al., 2011) y otro sobre la toxicidad de los métodos de medición de microorganismos y procesos microbianos del suelo (Giller et al., 1998). El artículo final entre los diez primeros (Kirschbaum, 1995) no es estrictamente un artículo de revisión, pero se parece mucho a uno, ya que el autor utilizó datos de artículos publicados anteriormente para analizar la sensibilidad a la temperatura de los procesos de descomposición de materia orgánica y las implicaciones para el clima global.

    Entre los 15 artículos principales hay otras dos revisiones. El primero de ellos, publicado por Wrage et al. (2001) y en el puesto 11, revisa el conocimiento en ese momento sobre la desnitrificación de nitrificantes, con el objetivo de “dar una definición exacta, difundir el conocimiento de su ruta y factores de control e identificar áreas de investigación necesarias para mejorar los presupuestos globales de N2O”. La segunda revisión (en el puesto 12) fue publicada por Kögel-Knabner en 2002 y ofrece una descripción general de la cantidad de hojarasca, la proporción de varias partes de las plantas y su distribución por debajo y por encima del suelo, así como las diferentes proporciones de tejidos vegetales que actúan como material parental para la formación de materia orgánica del suelo. Se pone especial énfasis en la composición química de los materiales parentales de materia orgánica, con el objetivo de proporcionar información que ayude a identificar los cambios que ocurren durante la biodegradación de la hojarasca vegetal en los suelos.

    En el artículo más citado antes mencionado de los publicados en los 50 años de historia de SBB (Vance et al., 1987), los autores demostraron que la cantidad de C liberada después de la fumigación del suelo con cloroformo y la extracción directa está relacionada con la biomasa microbiana C medido por el método de fumigación-incubación descrito originalmente por Jenkinson y Powlson (1976) y por el método de fumigación-incubación modificado para uso en suelos ácidos publicado por Vance et al., en SBB en 1987. Jenkinson y Powlson, (1976) fue también el artículo más citado de los publicados en SBB en el año de publicación (1819 citas). Además, al examinar la relación entre el C orgánico extraído después de la fumigación y el N y el ATP de la biomasa, Jenkinson y Powlson también demostraron que el ATP y el C liberado por el cloroformo se derivaban de la misma biomasa microbiana, lo que indica que el método de fumigación-extracción era adecuado para medir la biomasa microbiana del suelo. Desde entonces, el método se ha convertido en la forma más utilizada de medir este importante componente del suelo en los laboratorios de todo el mundo.

    Entre los artículos más citados en el año de publicación, otros cinco sobre el desarrollo o mejora de métodos relacionados con la biomasa microbiana del suelo se publicaron entre 1978 y 1990. Durante estos años hubo un mayor interés en el papel de los microorganismos del suelo en la materia orgánica. descomposición y ciclo de nutrientes, en bosques naturales y pastizales, así como en tierras agrícolas. Métodos de medición de P y N en biomasa microbiana (Brookes et al., 1982 1985), o en los que se modificó o mejoró algún aspecto de la medición de biomasa microbiana (Anderson y Domsch, 1978 Voroney y Paul, 1984 Wu et al., 1990 ), fueron adoptados rápidamente por laboratorios de todo el mundo y, por lo tanto, el número de citas también aumentó rápidamente. A excepción de los estudios de Anderson y Domsch y los de Voroney y Paul, realizados respectivamente en Alemania (Institut für Bodenbiologie, Braunschweig), Canadá (Universidad de Saskatchewan) y Estados Unidos (Universidad de California Berkeley), todos los demás estudios fueron realizado en Rothamsted Experimental Station (Reino Unido). Por ejemplo, David Jenkinson utilizó el etiquetado con 14 C para investigar la descomposición de las plantas y los hallazgos llevaron a varios desarrollos importantes, incluida la técnica para medir la cantidad de carbono retenido en las células de los microorganismos vivos en el suelo. Tratar los microorganismos del suelo como una sola entidad (a la que Jenkinson se refirió como la & quot; biomasa microbiana del suelo & quot), en lugar de utilizar técnicas microbiológicas clásicas para identificar y contar las diferentes especies, fue un paso revolucionario y allanó el camino para una nueva ola de investigación sobre biología del suelo. Procesos. Primero con David Powlson y luego con Phil Brookes, David Jenkinson desarrolló nuevos conceptos sobre el funcionamiento y la supervivencia de los microbios del suelo, y los artículos más citados mencionados anteriormente publicados en SBB informan sobre algunos de estos estudios. Además de estos artículos, el artículo más citado publicado en SBB en 1997 (Beck et al., 1997) también se refiere a métodos para determinar la biomasa microbiana. Este último fue un estudio comparativo de diez versiones diferentes de tres métodos de medición del C asociado con la biomasa microbiana utilizados en diferentes instituciones en Alemania (fumigación-incubación, fumigación-extracción y respiración inducida por sustrato). Los autores encontraron que los diez procedimientos utilizados para determinar el contenido de C de la biomasa microbiana de los suelos de estudio arrojaron resultados muy similares, sin embargo, también encontraron que la comparación de los datos obtenidos por los diferentes métodos utilizados en los diferentes laboratorios se vio obstaculizada por varios factores (p. Ej. variación de suelo a suelo entre los métodos y por efectos sistemáticos en las mediciones de biomasa que llevaron a sobreestimar o subestimar los valores).

    Además de los métodos de determinación de C, N y P asociados a la biomasa microbiana, los otros artículos metodológicos se refieren a la determinación de diversas actividades enzimáticas, tema que despertó gran interés a finales de los años setenta. Este interés se mantuvo hasta la década de 1990, cuando las nuevas técnicas moleculares relegaron a un segundo plano los métodos anteriores. Tres de estos cinco artículos sobre medición de enzimas fueron escritos por el grupo de investigación dirigido por el profesor Tabatabai, de la Universidad Estatal de Iowa, EE. UU. Este grupo fue muy activo durante varios años y desarrolló muchos de los ensayos disponibles actualmente para medir la actividad enzimática. La mayoría de estos ensayos se basan en la medición colorimétrica del pag-nitrofenol liberado por la acción de la enzima correspondiente. El primero de estos artículos (Tabatabai y Bremner, 1969), que informa del uso de pag-fosfato de nitrofenilo para medir la actividad de la fosfomonoesterasa, se publicó en el primer volumen de SBB y ocupa el puesto número 3 de los artículos más citados publicados en la historia de SBB. En los otros dos artículos incluidos en esta recopilación (Eivazi y Tabatabai, 1977 1988), los autores describen métodos para determinar fosfatasas distintas de la fosfomonoesterasa (1977) y para determinar glucosidasas y galactosidasas (1988). Otro artículo dedicado a los métodos para medir las actividades enzimáticas es el de Ladd y Butler (1972), quienes describieron métodos para determinar proteasas y dipeptidasas en el suelo. Finalmente, entre los artículos metodológicos, el rango 48 es un artículo que describe un procedimiento rápido para evaluar la actividad de la deshidrogenasa en suelos con bajo estado de materia orgánica (Klein et al., 1971). Los métodos de determinación de fosfatasas, glucosidasas y galactosidasas y proteasas fueron adoptados en muchos laboratorios de enzimología en todo el mundo, al menos hasta la publicación de métodos que permiten la cuantificación simultánea de diversas enzimas en microplacas y utilizando sustratos fluorogénicos que liberan 4-metilumbeliferona (MUF) o 7. -amino-4-metilcumarina (7-AMC) (Freeman et al., 1995 Marx et al., 2001 - un artículo de SBB que no está en estas listas clasificadas). El uso de estos últimos métodos ha aumentado progresivamente desde que se publicaron por primera vez.

    Como ya se indicó, los artículos restantes cubren una amplia variedad de temas que reflejan la amplia gama de temas que han interesado a los científicos que trabajan en el campo de la biología del suelo y la bioquímica del suelo durante los 50 años de historia de la revista. En general, sin embargo, estos son temas que no han mantenido un nivel de interés persistente a lo largo de los años.

    Finalmente, es de destacar que los autores de nueve de los artículos más citados en el año de su publicación incluidos en esta recopilación han sido invitados a formar parte de la serie Soil Biology & amp Biochemistry Citation Classics, editada por Richard Burns, y lanzada en 2004. para artículos que “han marcado la diferencia” sobre la base del número de citas que el artículo ha recibido y asumiendo que esto significa que los hallazgos reportados en el artículo han ayudado a iniciar e interpretar investigaciones posteriores. Se han publicado dieciséis Citation Classics entre 2004 y 2018 (Citation Classics I-XVI) y cada uno se basó en uno o más artículos de SBB. Estos están marcados con una abreviatura CC en las listas siguientes.

    Los diez artículos de esta recopilación incluidos en la serie Citation Classics son: Brookes et al. (1982, 1985) y Vance et al. (1987) en Citation Classics I (Midiendo la biomasa microbiana del suelo) Kirschbaum (1995) en Citation Classics IV (La dependencia de la temperatura de la descomposición de la materia orgánica, todavía un tema de debate) y V (Relaciones entre la respiración del suelo y la humedad del suelo) Giller et Alabama. (1998) en Citation Classics VI (Metales pesados ​​y microbios del suelo) Anderson y Domsch (1989) en Citation Classics VIII (Biomasa microbiana del suelo: El enfoque ecofisiológico) Wu et al. (1990) en la cita Classics IX (Medición de la biomasa microbiana del suelo mediante un procedimiento automatizado) Frostegård et al. (1993) en Citation Classics X (Uso y mal uso de las mediciones de PLFA en suelos) Six et al. (2000) en Citation Classics XII (Materia orgánica del suelo asociada a agregados como propiedad del ecosistema y una herramienta de medición) Kögel-Knabner (2002) en Citation Classics XIV (La composición orgánica macromolecular de residuos vegetales y microbianos como insumos para la materia orgánica del suelo: Catorce años después) y Wrage et al. (2001) en Citation Classics XVI (Revisión del papel de la desnitrificación del nitrificante en la producción de óxido nitroso).

    Burns R.G. 2016. Clásicos I-XIII de citas de biología del suelo y bioquímica (2004-2015). Biología del suelo y bioquímica 100, 276-277.

    Freeman C., Liska G., Ostle N.J., Jones S.E., Lock M.A. 1995. El uso de sustratos fluorogénicos para medir la actividad enzimática en turberas. Planta y suelo 175, 147-152.

    Marx M.-C., Woods M. Jarvis S.C. 2001. Un ensayo fluorimétrico en microplacas para el estudio de la diversidad de enzimas en suelos. Biología del suelo y bioquímica 33, 1633-1640.

    Lista 1: artículos más citados de cada año

    [Fecha del censo 31 de diciembre de 2020] CC denota "Clásico de citas"

    Tabatabai, M.A., Bremner, J.M. 1969. Uso de pag-fosfato de nitrofenilo para el ensayo de la actividad fosfatasa del suelo. Biología del suelo y bioquímica 1 (4), págs. 301-307. https://doi.org/10.1016/0038-0717(69)90012-1 Citado: 2314.

    Kaufman, D.D., Blake, J. 1970. Degradación de atrazina por hongos del suelo. Biología y bioquímica del suelo 2 (2), págs. 73-80. https://doi.org/10.1016/0038-0717(70)90010-6 Citado: 107.

    Klein, D.A., Loh, T.C., Goulding, R.L. 1971. Un procedimiento rápido para evaluar la actividad deshidrogenasa de suelos bajos en materia orgánica. Biología del suelo y bioquímica 3 (4), págs. 385-387. https://doi.org/10.1016/0038-0717(71)90049-6 Citado: 156.

    Ladd, J.N., Butler, J.H.A. 1972. Ensayos a corto plazo de las actividades de las enzimas proteolíticas del suelo utilizando proteínas y derivados de dipéptidos como sustratos. Biología del suelo y bioquímica 4 (1), págs. 19-30. https://doi.org/10.1016/0038-0717(72)90038-7 Citado: 697.

    Hardy, R.W.F., Burns, R.C., Holsten, R.D. 1973. Aplicaciones del ensayo de acetileno-etileno para la medición de la fijación de nitrógeno. Biología del suelo y bioquímica 5 (1), págs. 47-81. https://doi.org/10.1016/0038-0717(73)90093-X Citado: 673.

    Sørensen, L.H. 1974. Tasa de descomposición de la materia orgánica en el suelo influenciada por el secado-rehumedecimiento repetido del aire y las adiciones repetidas de material orgánico. Biología del suelo y bioquímica 6 (5), págs. 287-292. https://doi.org/10.1016/0038-0717(74)90032-7 Citado: 209.

    Burford, J.R., Bremner, J.M. 1975. Relaciones entre las capacidades de desnitrificación de los suelos y la materia orgánica del suelo total, soluble en agua y fácilmente descomponible. Biología del suelo y bioquímica 7 (6), págs. 389-394. https://doi.org/10.1016/0038-0717(75)90055-3 Citado: 552.

    Jenkinson, D.S., Powlson, D.S. 1976. Los efectos de los tratamientos biocidas sobre el metabolismo en el suelo-V. Un método para medir la biomasa del suelo. Biología del suelo y bioquímica 8 (3), págs. 209-213. https://doi.org/10.1016/0038-0717(76)90005-5 Citado: 1834.

    Eivazi, F., Tabatabai, M.A. 1977. Fosfatasas en suelos. Biología del suelo y bioquímica 9 (3), págs. 167-172. https://doi.org/10.1016/0038-0717(77)90070-0 Citado: 688.

    Anderson, J.P.E., Domsch, K.H. 1978. Un método fisiológico para la medición cuantitativa de biomasa microbiana en suelos. Biología del suelo y bioquímica 10 (3), págs. 215-221. https://doi.org/10.1016/0038-0717(78)90099-8 Citado: 2274.

    Smith, M.S., Tiedje, J.M. 1979. Fases de desnitrificación después del agotamiento del oxígeno en el suelo. Biología del suelo y bioquímica 11 (3), págs. 261-267. https://doi.org/10.1016/0038-0717(79)90071-3 Citado 504.

    Lynch, J.M., Panting, L.M. 1980. Cultivación y biomasa del suelo. Biología del suelo y bioquímica 12 (1), págs. 29-33. https://doi.org/10.1016/0038-0717(80)90099-1 Citado: 199.

    Ladd, J.N., Oades, J.M., Amato, M. 1981. Biomasa microbiana formada a partir de material vegetal marcado con 14 C, 15 N que se descompone en suelos en el campo. Biología del suelo y bioquímica 13 (2), págs. 119-126. https://doi.org/10.1016/0038-0717(81)90007-9 Citado: 178.

    Brookes, P.C., Powlson, D.S., Jenkinson, D.S. 1982. Medición del fósforo de biomasa microbiana en el suelo. Biología del suelo y bioquímica 14 (4), págs. 319-329. https://doi.org/10.1016/0038-0717(82)90001-3 Citado: 887.

    Orchard, V.A., Cook, F.J. 1983. Relación entre la respiración del suelo y la humedad del suelo. Biología del suelo y bioquímica 15 (4), págs. 447-453. https://doi.org/10.1016/0038-0717(83)90010-X Citado: 559.

    Voroney, R.P., Paul, E.A. 1984. Determinación de kC y knorte in situ para la calibración del método de fumigación-incubación con cloroformo. Biología del suelo y bioquímica 16 (1), págs. 9-14. https://doi.org/10.1016/0038-0717(84)90117-2 Citado: 420.

    Brookes, P.C., Landman, A., Pruden, G., Jenkinson, D.S. 1985. Fumigación con cloroformo y liberación de nitrógeno del suelo: un método de extracción directa rápida para medir el nitrógeno de la biomasa microbiana en el suelo. Biología del suelo y bioquímica 17 (6), págs. 837-842. https://doi.org/10.1016/0038-0717(85)90144-0 Citado: 3296.

    Keith, H., Oades, J.M., Martin, J.K. 1986. Entrada de carbono al suelo a partir de plantas de trigo. Biología del suelo y bioquímica 18 (4), págs. 445-449. https://doi.org/10.1016/0038-0717(86)90051-9 Citado: 205.

    Vance, E.D., Brookes, P.C., Jenkinson, D.S. 1987. Un método de extracción para medir la biomasa microbiana del suelo C.Biología del suelo y bioquímica 19 (6), págs. 703-707. https://doi.org/10.1016/0038-0717(87)90052-6 Citado: 7179.

    Eivazi, F., Tabatabai, M.A. 1988. Glucosidasas y galactosidasas en suelos. Biología del suelo y bioquímica 20 (5), págs. 601-606. https://doi.org/10.1016/0038-0717(88)90141-1 Citado: 713.

    Anderson, T.-H., Domsch, K.H. 1989. Proporciones de carbono de biomasa microbiana a carbono orgánico total en suelos arables. Biología del suelo y bioquímica 21 (4), págs. 471-479. https://doi.org/10.1016/0038-0717(89)90117-X Citado: 962.

    Wu, J., Joergensen, R.G., Pommerening, B., Chaussod, R., Brookes, P.C. 1990. Medición de la biomasa microbiana del suelo C mediante fumigación-extracción-un procedimiento automatizado. Biología del suelo y bioquímica 22 (8), págs. 1167-1169. https://doi.org/10.1016/0038-0717(90)90046-3 Citado: 1634.

    Palm, C.A., Sánchez, P.A. 1991. Liberación de nitrógeno de las hojas de algunas leguminosas tropicales afectadas por su contenido de lignina y polifenoles. Biología del suelo y bioquímica 23 (1), págs. 83-88. https://doi.org/10.1016/0038-0717(91)90166-H Citado: 496.

    Tian, ​​G., Kang, B.T., Brussaard, L. 1992. Efectos biológicos de los residuos vegetales con composiciones químicas contrastantes en condiciones tropicales húmedas: descomposición y liberación de nutrientes. Biología del suelo y bioquímica 24 (10), págs. 1051-1060. https://doi.org/10.1016/0038-0717(92)90035-V Citado: 399.

    Frostegård, Å., Bååth, E., Tunlio, A. 1993. Cambios en la estructura de las comunidades microbianas del suelo en los bosques encalados según lo revelado por el análisis de ácidos grasos fosfolípidos. Biología del suelo y bioquímica 25 (6), págs. 723-730. https://doi.org/10.1016/0038-0717(93)90113-P Citado: 1021.

    Zak, J.C., Willig, M.R., Moorhead, D.L., Wildman, H.G. 1994. Diversidad funcional de comunidades microbianas: un enfoque cuantitativo. Biología del suelo y bioquímica 26 (9), págs. 1101-1108. https://doi.org/10.1016/0038-0717(94)90131-7 Citado: 1001.

    Kirschbaum, M.U.F. 1995. La dependencia de la temperatura de la descomposición de la materia orgánica del suelo y el efecto del calentamiento global en el almacenamiento de C orgánico del suelo. Biología del suelo y bioquímica 27 (6), págs. 753-760. https://doi.org/10.1016/0038-0717(94)00242-S Citado: 1376.

    Joergensen, R-G. 1996. El método de fumigación-extracción para estimar la biomasa microbiana del suelo: Calibración de la kCE valor. 1996. Soil Biology & amp Biochemistry 28 (1): 25-31. https://doi.org/10.1016/0038-0717(95)00102-6 Citado: 599.

    Beck, T., Joergensen, RG, Kandeler, E., Makeschin, F., Nuss, E., Oberholzer, HR, Scheu, S. 1997. Una comparación entre laboratorios de diez formas diferentes de medir la biomasa microbiana del suelo C. Biología del suelo y bioquímica 29 (7), págs. 1023-1032. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(97)00030-8 Citado: 329.

    Giller, K.E., Witter, E., Mcgrath, S.P. 1998. Toxicidad de los metales pesados ​​en microorganismos y procesos microbianos en suelos agrícolas: una revisión. Biología del suelo y bioquímica 30 (10-11), págs. 1389-1414. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(97)00270-8 Citado: 1403.

    Bandick, A.K., Dick, R.P. 1999. Efectos del manejo de campo sobre las actividades de las enzimas del suelo. Biología del suelo y bioquímica 31 (11), págs. 1471-1479. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(99)00051-6 Citado: 801.

    Six, J., Elliott, E.T., Paustian, K. 2000. Recambio de macroagregados del suelo y formación de microagregados: un mecanismo para el secuestro de C en la agricultura de labranza cero. Biología y bioquímica del suelo32 (14), págs. 2099-2103. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00179-6 Citado: 1540.

    Wrage, N., Velthof, G.L., Van Beusichem, M.L., Oenema, O. 2001. Papel de la desnitrificación del nitrificante en la producción de óxido nitroso. Biología del suelo y bioquímica 33 (12-13), págs. 1723-1732. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00179-6 Citado: 1180.

    Kögel-Knabner, I. 2002. La composición orgánica macromolecular de residuos vegetales y microbianos como insumos para la materia orgánica del suelo. Biología del suelo y bioquímica 34 (2), págs. 139-162. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(01)00158-4 Citado: 1076.

    Fierer, N., Schimel, J.P., Holden, P.A. 2003. Variaciones en la composición de la comunidad microbiana a través de dos perfiles de profundidad del suelo. Biología del suelo y bioquímica 35 (1), págs. 167-176. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(02)00251-1 Citado: 1007.

    Schimel, J.P., Bilbrough, C., Welker, J.M. 2004. El aumento de la profundidad de la nieve afecta la actividad microbiana y la mineralización de nitrógeno en dos comunidades de la tundra ártica. Biología del suelo y bioquímica 36 (2), págs. 217-227. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2003.09.008 Citado: 434.

    Belimov, A.A., Hontzeas, N., Safronova, V.I., Demchinskaya, S.V., Piluzza, G., Bullitta, S., Glick, B.R. 2005. Bacterias promotoras del crecimiento de plantas tolerantes al cadmio asociadas con las raíces de la mostaza india (Brassica juncea L. Czern.). Biología del suelo y bioquímica 37 (2), págs. 241-250. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2004.07.033 Citado: 534.

    Kuzyakov, Y. 2006. Fuentes de CO2 eflujo del suelo y revisión de los métodos de división. Biología del suelo y bioquímica 38 (3), págs. 425-448. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2005.08.020 Citado: 744.

    von Lützow, M., Kögel-Knabner, I., Ekschmitt, K., Flessa, H., Guggenberger, G., Matzner, E., Marschner, B. 2007. Métodos de fraccionamiento de la MOS: relevancia para las agrupaciones funcionales y para la estabilización mecanismos. Biología del suelo y bioquímica 39 (9), págs. 2183-2207. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.03.007 Citado: 794.

    Lauber, C.L., Strickland, M.S., Bradford, M.A., Fierer, N. 2008. La influencia de las propiedades del suelo en la estructura de las comunidades bacterianas y fúngicas a través de los tipos de uso de la tierra. Biología del suelo y bioquímica 40 (9), págs. 2407-2415. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2008.05.021 Citado: 884.

    Kuzyakov, Y., Subbotina, I., Chen, H., Bogomolova, I., Xu, X. 2009. Descomposición e incorporación del carbono negro en la biomasa microbiana del suelo estimada mediante etiquetado con 14C. Biología del suelo y bioquímica 41 (2), págs. 210-219. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2008.10.016 Citado: 655.

    Compant, S., Clément, C., Sessitsch, A. 2010. Bacterias promotoras del crecimiento de las plantas en la rizo- y endosfera de las plantas: su papel, colonización, mecanismos implicados y perspectivas de utilización. Biología del suelo y bioquímica 42 (5): 669-678. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2009.11.024 Citado: 956.

    Lehmann, J., Rillig, M.C., Thies, J., Masiello, C.A., Hockaday, W.C., Crowley, D. 2011. Efectos del biocarbón en la biota del suelo: una revisión. Biología del suelo y bioquímica 43 (9), págs. 1812-1836. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2011.04.022 Citado: 2101.

    Jones, D.L., Rousk, J., Edwards-Jones, G., DeLuca, T.H., Murphy, D.V. 2012. Cambios mediados por biocarbón en la calidad del suelo y el crecimiento de las plantas en una prueba de campo de tres años. Biología del suelo y bioquímica 45, 113-124. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2011.10.012 Citado: 503.

    Burns, R.G., DeForest, J.L., Marxsen, J., Sinsabaugh, R.L., Stromberger, M.E., Wallenstein, M.D., Weintraub, M.N., Zoppini, A. 2013. Enzimas del suelo en un entorno cambiante: conocimiento actual y direcciones futuras. Biología del suelo y bioquímica 58, págs. 216-234. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2012.11.009 Citado: 799.

    Geisseler, D., Scow, K.M. 2014. Efectos a largo plazo de los fertilizantes minerales en los microorganismos del suelo: una revisión. Biología del suelo y bioquímica 75, págs. 54-63. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2014.03.023 Citado: 433

    Kuzyakov, Y., Blagodatskaya, E. 2015. Puntos calientes microbianos y momentos calientes en el suelo: concepto y revisión del amplificador. Biología del suelo y bioquímica 83, págs. 184-199. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2015.01.025 Citado: 505.

    Jian, S., Li, J., Chen, J, Wang, G., Mayes, MA, Dzantor, KE, Hui, D., Luo, Y.2016.Actividades de enzimas extracelulares del suelo, almacenamiento de nitrógeno y carbono del suelo bajo nitrógeno fertilización: un metaanálisis. Biología del suelo y bioquímica 101, págs. 32-43. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2016.07.003 Citado: 177.

    Xu, Z., Yu, G., Zhang, X., He, N., Wang, Q., Wang, S., Wang, R., Zhao, N., Jia, Y., Wang, C. 2017 Actividad de enzimas del suelo y estequiometría en ecosistemas forestales a lo largo del Transecto Norte-Sur en el este de China (NSTEC). Biología del suelo y bioquímica 104, págs. 152-163. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2016.10.020 Citado: 93.

    Bünemann, EK, Bongiorno, G., Bai, Z., Creamer, RE, De Deyn, G., de Goede, R., Fleskens, L., Geissen, V., Kuyper, TW, Mäder, P., Pulleman , M., Sukkel, W., van Groenigen, JW, Brussaard, L. 2018. Calidad del suelo: una revisión crítica. Biología del suelo y bioquímica 120, págs. 105-125. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2018.01.030 Citado: 332

    Kuzyakov, Y., Razavi, B.S. 2019. Tamaño y forma de la rizosfera: dinámica temporal y estacionariedad espacial. Biología y bioquímica del suelo 135, 343-360. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.05.011 Citado: 44.

    Lista 2: Artículos más citados de cada año clasificados por número de veces citado


    Contenido

    En su definición más completa, la bioquímica puede verse como un estudio de los componentes y la composición de los seres vivos y cómo se unen para convertirse en vida. En este sentido, la historia de la bioquímica puede, por tanto, remontarse a los antiguos griegos. [10] Sin embargo, la bioquímica como disciplina científica específica comenzó en algún momento del siglo XIX, o un poco antes, dependiendo de en qué aspecto de la bioquímica se esté enfocando. Algunos argumentaron que el comienzo de la bioquímica pudo haber sido el descubrimiento de la primera enzima, diastasa (ahora llamada amilasa), en 1833 por Anselme Payen, [11] mientras que otros consideraron la primera demostración de Eduard Buchner de un complejo proceso bioquímico de fermentación alcohólica en células. extractos libres en 1897 para ser el nacimiento de la bioquímica. [12] [13] [14] Algunos también podrían señalar como su comienzo el influyente trabajo de 1842 de Justus von Liebig, Química animal, o química orgánica en sus aplicaciones a la fisiología y patología., que presentó una teoría química del metabolismo, [10] o incluso estudios anteriores al siglo XVIII sobre fermentación y respiración de Antoine Lavoisier. [15] [16] Muchos otros pioneros en el campo que ayudaron a descubrir las capas de complejidad de la bioquímica han sido proclamados fundadores de la bioquímica moderna. Emil Fischer, que estudió la química de las proteínas, [17] y F. Gowland Hopkins, que estudió las enzimas y la naturaleza dinámica de la bioquímica, representan dos ejemplos de los primeros bioquímicos. [18]

    El término "bioquímica" en sí mismo se deriva de una combinación de biología y química. En 1877, Felix Hoppe-Seyler usó el término (bioquímica en alemán) como sinónimo de química fisiológica en el prólogo del primer número de Zeitschrift für Physiologische Chemie (Revista de Química Fisiológica) donde defendió la creación de institutos dedicados a este campo de estudio. [19] [20] Sin embargo, a menudo se cita al químico alemán Carl Neuberg por haber acuñado la palabra en 1903, [21] [22] [23] mientras que algunos se lo atribuyen a Franz Hofmeister. [24]

    Alguna vez se creyó generalmente que la vida y sus materiales tenían alguna propiedad o sustancia esencial (a menudo referida como el "principio vital") distinta de cualquier encontrada en la materia no viva, y se pensaba que solo los seres vivos podían producir las moléculas de vida. [26] En 1828, Friedrich Wöhler publicó un artículo sobre su síntesis fortuita de urea a partir de cianato de potasio y sulfato de amonio, algunos lo consideraron un derrocamiento directo del vitalismo y el establecimiento de la química orgánica. [27] [28] Sin embargo, la síntesis de Wöhler ha provocado controversia ya que algunos rechazan la muerte del vitalismo en sus manos. [29] Desde entonces, la bioquímica ha avanzado, especialmente desde mediados del siglo XX, con el desarrollo de nuevas técnicas como cromatografía, difracción de rayos X, interferometría de polarización dual, espectroscopia de RMN, marcaje radioisotópico, microscopía electrónica y simulaciones de dinámica molecular. Estas técnicas permitieron el descubrimiento y análisis detallado de muchas moléculas y vías metabólicas de la célula, como la glucólisis y el ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico), y llevaron a una comprensión de la bioquímica a nivel molecular.

    Otro acontecimiento histórico significativo en bioquímica es el descubrimiento del gen y su papel en la transferencia de información en la célula. En la década de 1950, James D. Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin y Maurice Wilkins fueron fundamentales para resolver la estructura del ADN y sugerir su relación con la transferencia genética de información. [30] En 1958, George Beadle y Edward Tatum recibieron el Premio Nobel por su trabajo en hongos que demuestra que un gen produce una enzima. [31] En 1988, Colin Pitchfork fue la primera persona condenada por asesinato con evidencia de ADN, lo que llevó al crecimiento de la ciencia forense. [32] Más recientemente, Andrew Z. Fire y Craig C. Mello recibieron el Premio Nobel de 2006 por descubrir el papel de la interferencia de ARN (ARNi) en el silenciamiento de la expresión génica. [33]

    Alrededor de dos docenas de elementos químicos son esenciales para varios tipos de vida biológica. La mayoría de los elementos raros de la Tierra no son necesarios para la vida (las excepciones son el selenio y el yodo), [34] mientras que algunos de los más comunes (aluminio y titanio) no se utilizan. La mayoría de los organismos comparten necesidades de elementos, pero existen algunas diferencias entre plantas y animales. Por ejemplo, las algas del océano usan bromo, pero las plantas y los animales terrestres parecen no necesitarlo. Todos los animales necesitan sodio, pero algunas plantas no. Las plantas necesitan boro y silicio, pero los animales pueden no (o pueden necesitar cantidades ultra pequeñas).

    Solo seis elementos (carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, calcio y fósforo) constituyen casi el 99% de la masa de células vivas, incluidas las del cuerpo humano (consulte la composición del cuerpo humano para obtener una lista completa). Además de los seis elementos principales que componen la mayor parte del cuerpo humano, los seres humanos requieren cantidades más pequeñas de posiblemente 18 más. [35]

    Las 4 clases principales de moléculas en bioquímica (a menudo llamadas biomoléculas) son carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. [36] Muchas moléculas biológicas son polímeros: en esta terminología, los monómeros son macromoléculas relativamente pequeñas que se unen entre sí para crear grandes macromoléculas conocidas como polímeros. Cuando los monómeros se unen para sintetizar un polímero biológico, se someten a un proceso llamado síntesis por deshidratación. Las diferentes macromoléculas se pueden ensamblar en complejos más grandes, a menudo necesarios para la actividad biológica.

    Carbohidratos Editar

    Dos de las funciones principales de los carbohidratos son el almacenamiento de energía y la estructuración. Uno de los azúcares comunes conocidos como glucosa son los carbohidratos, pero no todos los carbohidratos son azúcares. Hay más carbohidratos en la Tierra que cualquier otro tipo conocido de biomolécula; se utilizan para almacenar energía e información genética, además de desempeñar un papel importante en las interacciones y comunicaciones de célula a célula.

    El tipo más simple de carbohidrato es un monosacárido, que entre otras propiedades contiene carbono, hidrógeno y oxígeno, principalmente en una proporción de 1: 2: 1 (fórmula generalizada CnorteH2norteOnorte, dónde norte es al menos 3). Glucosa (C6H12O6) es uno de los carbohidratos más importantes, otros incluyen fructosa (C6H12O6), el azúcar comúnmente asociado con el sabor dulce de las frutas, [37] [a] y la desoxirribosa (C5H10O4), un componente del ADN. Un monosacárido puede cambiar entre una forma acíclica (cadena abierta) y una forma cíclica. La forma de cadena abierta se puede convertir en un anillo de átomos de carbono puenteados por un átomo de oxígeno creado a partir del grupo carbonilo de un extremo y el grupo hidroxilo del otro. La molécula cíclica tiene un grupo hemiacetal o hemicetal, dependiendo de si la forma lineal era una aldosa o una cetosa. [38]

    En estas formas cíclicas, el anillo suele tener 5 o 6 átomos. Estas formas se denominan furanosas y piranosas, respectivamente, por analogía con el furano y el pirano, los compuestos más simples con el mismo anillo carbono-oxígeno (aunque carecen de los dobles enlaces carbono-carbono de estas dos moléculas). Por ejemplo, la aldohexosa glucosa puede formar un enlace hemiacetal entre el hidroxilo en el carbono 1 y el oxígeno en el carbono 4, produciendo una molécula con un anillo de 5 miembros, llamada glucofuranosa. La misma reacción puede tener lugar entre los carbonos 1 y 5 para formar una molécula con un anillo de 6 miembros, llamado glucopiranosa. Las formas cíclicas con un anillo de 7 átomos llamadas heptosis son raras.

    Dos monosacáridos se pueden unir mediante un enlace glicosídico o éter en un disacárido a través de una reacción de deshidratación durante la cual se libera una molécula de agua. La reacción inversa en la que el enlace glicosídico de un disacárido se rompe en dos monosacáridos se denomina hidrólisis. El disacárido más conocido es la sacarosa o azúcar común, que consiste en una molécula de glucosa y una molécula de fructosa unidas. Otro disacárido importante es la lactosa que se encuentra en la leche, que consta de una molécula de glucosa y una molécula de galactosa. La lactosa puede ser hidrolizada por la lactasa y la deficiencia de esta enzima da como resultado intolerancia a la lactosa.

    Cuando se unen unos pocos (alrededor de tres a seis) monosacáridos, se denomina oligosacárido (oligo- que significa "pocos"). Estas moléculas tienden a usarse como marcadores y señales, además de tener otros usos. [39] Muchos monosacáridos unidos forman un polisacárido. Pueden unirse en una cadena lineal larga o pueden estar ramificados. Dos de los polisacáridos más comunes son la celulosa y el glucógeno, ambos compuestos por monómeros de glucosa repetidos. Celulosa es un componente estructural importante de las paredes celulares de la planta y glucógeno se utiliza como forma de almacenamiento de energía en animales.

    El azúcar se puede caracterizar por tener extremos reductores o no reductores. Un extremo reductor de un carbohidrato es un átomo de carbono que puede estar en equilibrio con la forma de aldehído de cadena abierta (aldosa) o ceto (cetosa). Si la unión de monómeros tiene lugar en dicho átomo de carbono, el grupo hidroxi libre de la forma piranosa o furanosa se intercambia con una cadena lateral OH de otro azúcar, produciendo un acetal completo. Esto evita la apertura de la cadena a la forma aldehído o ceto y hace que el residuo modificado no sea reductor. La lactosa contiene un extremo reductor en su resto de glucosa, mientras que el resto de galactosa forma un acetal completo con el grupo C4-OH de la glucosa. La sacarosa no tiene un extremo reductor debido a la formación completa de acetal entre el carbono aldehído de la glucosa (C1) y el carbono ceto de la fructosa (C2).

    Lípidos Editar

    Lípidos comprenden una amplia gama de moléculas y, hasta cierto punto, es un conjunto de compuestos de origen biológico relativamente insolubles en agua o apolares, que incluyen ceras, ácidos grasos, fosfolípidos derivados de ácidos grasos, esfingolípidos, glicolípidos y terpenoides (p. ej., retinoides y esteroides) . Algunos lípidos son moléculas alifáticas lineales de cadena abierta, mientras que otros tienen estructuras de anillo.Algunos son aromáticos (con un [anillo] cíclico y una estructura [plana] plana) mientras que otros no lo son. Algunos son flexibles, mientras que otros son rígidos.

    Los lípidos suelen estar hechos de una molécula de glicerol combinada con otras moléculas. En los triglicéridos, el grupo principal de lípidos a granel, hay una molécula de glicerol y tres ácidos grasos. Los ácidos grasos se consideran el monómero en ese caso y pueden estar saturados (sin dobles enlaces en la cadena de carbono) o insaturados (uno o más dobles enlaces en la cadena de carbono).

    La mayoría de los lípidos tienen algún carácter polar además de ser en gran parte apolares. En general, la mayor parte de su estructura es no polar o hidrófoba ("teme al agua"), lo que significa que no interactúa bien con disolventes polares como el agua. Otra parte de su estructura es polar o hidrófila ("amante del agua") y tenderá a asociarse con disolventes polares como el agua. Esto las convierte en moléculas anfifílicas (que tienen porciones hidrofóbicas e hidrofílicas). En el caso del colesterol, el grupo polar es un mero –OH (hidroxilo o alcohol). En el caso de los fosfolípidos, los grupos polares son considerablemente más grandes y más polares, como se describe a continuación.

    Los lípidos son una parte integral de nuestra dieta diaria. La mayoría de los aceites y productos lácteos que utilizamos para cocinar y comer, como mantequilla, queso, ghee, etc., están compuestos de grasas. Los aceites vegetales son ricos en varios ácidos grasos poliinsaturados (PUFA). Los alimentos que contienen lípidos se someten a digestión dentro del cuerpo y se descomponen en ácidos grasos y glicerol, que son los productos finales de degradación de grasas y lípidos. Los lípidos, especialmente los fosfolípidos, también se utilizan en diversos productos farmacéuticos, ya sea como cosolubilizantes (por ejemplo, en infusiones parenterales) o como componentes portadores de fármacos (por ejemplo, en un liposoma o transferoma).

    Proteínas Editar

    Las proteínas son moléculas muy grandes, macrobiopolímeros, hechas de monómeros llamados aminoácidos. Un aminoácido consta de un átomo de carbono alfa unido a un grupo amino, –NH2, un grupo de ácido carboxílico, –COOH (aunque existen como –NH3 + y –COO - en condiciones fisiológicas), un átomo de hidrógeno simple y una cadena lateral comúnmente denominada "–R". La cadena lateral "R" es diferente para cada aminoácido de los cuales hay 20 estándar. Es este grupo "R" el que hace que cada aminoácido sea diferente, y las propiedades de las cadenas laterales influyen en gran medida en la conformación tridimensional general de una proteína. Algunos aminoácidos tienen funciones por sí mismos o en una forma modificada, por ejemplo, el glutamato funciona como un neurotransmisor importante. Los aminoácidos se pueden unir mediante un enlace peptídico. En esta síntesis de deshidratación, se elimina una molécula de agua y el enlace peptídico conecta el nitrógeno del grupo amino de un aminoácido con el carbono del grupo ácido carboxílico del otro. La molécula resultante se llama dipéptido, y los tramos cortos de aminoácidos (por lo general, menos de treinta) se denominan péptidos o polipéptidos. Los tramos más largos merecen el título proteinas. Como ejemplo, la importante proteína albúmina del suero sanguíneo contiene 585 residuos de aminoácidos. [42]

    Las proteínas pueden tener roles estructurales y / o funcionales. Por ejemplo, los movimientos de las proteínas actina y miosina son, en última instancia, responsables de la contracción del músculo esquelético. Una propiedad que tienen muchas proteínas es que se unen específicamente a una determinada molécula o clase de moléculas; pueden ser extremadamente selectivo en lo que se unen. Los anticuerpos son un ejemplo de proteínas que se unen a un tipo específico de molécula. Los anticuerpos están compuestos de cadenas ligeras y pesadas. Dos cadenas pesadas estarían unidas a dos cadenas ligeras a través de enlaces disulfuro entre sus aminoácidos. Los anticuerpos son específicos a través de la variación basada en diferencias en el dominio N-terminal. [43]

    El ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA), que utiliza anticuerpos, es una de las pruebas más sensibles que utiliza la medicina moderna para detectar diversas biomoléculas. Sin embargo, probablemente las proteínas más importantes son las enzimas. Prácticamente todas las reacciones en una célula viva requieren una enzima para reducir la energía de activación de la reacción. [12] Estas moléculas reconocen moléculas reactivas específicas llamadas sustratos luego catalizan la reacción entre ellos. Al reducir la energía de activación, la enzima acelera esa reacción a una velocidad de 10 11 o más [12]. Una reacción que normalmente tardaría más de 3.000 años en completarse espontáneamente podría tardar menos de un segundo con una enzima. La enzima en sí no se agota en el proceso y es libre de catalizar la misma reacción con un nuevo conjunto de sustratos. Utilizando varios modificadores, se puede regular la actividad de la enzima, lo que permite el control de la bioquímica de la célula en su conjunto. [12]

    La estructura de las proteínas se describe tradicionalmente en una jerarquía de cuatro niveles. La estructura primaria de una proteína consiste en su secuencia lineal de aminoácidos, por ejemplo, "alanina-glicina-triptófano-serina-glutamato-asparagina-glicina-lisina-…". La estructura secundaria se ocupa de la morfología local (la morfología es el estudio de la estructura). Algunas combinaciones de aminoácidos tenderán a enrollarse en una espiral llamada α-hélice o en una hoja llamada β-lámina, algunas α-hélices se pueden ver en el esquema de hemoglobina anterior. La estructura terciaria es la forma tridimensional completa de la proteína. Esta forma está determinada por la secuencia de aminoácidos. De hecho, un solo cambio puede cambiar toda la estructura. La cadena alfa de la hemoglobina contiene 146 residuos de aminoácidos. La sustitución del residuo de glutamato en la posición 6 por un residuo de valina cambia tanto el comportamiento de la hemoglobina que da como resultado la anemia de células falciformes. Finalmente, la estructura cuaternaria se ocupa de la estructura de una proteína con múltiples subunidades de péptidos, como la hemoglobina con sus cuatro subunidades. No todas las proteínas tienen más de una subunidad. [44]

    Las proteínas ingeridas generalmente se descomponen en aminoácidos individuales o dipéptidos en el intestino delgado y luego se absorben. Luego se pueden unir para formar nuevas proteínas. Los productos intermedios de la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico y la vía de la pentosa fosfato se pueden utilizar para formar los veinte aminoácidos, y la mayoría de las bacterias y plantas poseen todas las enzimas necesarias para sintetizarlos. Los humanos y otros mamíferos, sin embargo, solo pueden sintetizar la mitad de ellos. No pueden sintetizar isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina. Debido a que deben ingerirse, estos son los aminoácidos esenciales. Los mamíferos poseen las enzimas para sintetizar alanina, asparagina, aspartato, cisteína, glutamato, glutamina, glicina, prolina, serina y tirosina, los aminoácidos no esenciales. Si bien pueden sintetizar arginina e histidina, no pueden producirla en cantidades suficientes para animales jóvenes en crecimiento, por lo que a menudo se consideran aminoácidos esenciales.

    Si el grupo amino se elimina de un aminoácido, deja un esqueleto de carbono llamado α-cetoácido. Las enzimas llamadas transaminasas pueden transferir fácilmente el grupo amino de un aminoácido (lo que lo convierte en un α-cetoácido) a otro α-cetoácido (lo que lo convierte en un aminoácido). Esto es importante en la biosíntesis de aminoácidos, ya que para muchas de las rutas, los intermedios de otras rutas bioquímicas se convierten en el esqueleto de α-cetoácido y luego se agrega un grupo amino, a menudo mediante transaminación. A continuación, los aminoácidos pueden unirse para formar una proteína.

    Se utiliza un proceso similar para descomponer las proteínas. Primero se hidroliza en los aminoácidos que lo componen. El amoníaco libre (NH3), que existe como ión amonio (NH4 +) en la sangre, es tóxico para las formas de vida. Por tanto, debe existir un método adecuado para excretarlo. Se han desarrollado diferentes tácticas en diferentes animales, dependiendo de las necesidades de los animales. Los organismos unicelulares simplemente liberan el amoníaco al medio ambiente. Del mismo modo, los peces óseos pueden liberar el amoníaco en el agua, donde se diluye rápidamente. En general, los mamíferos convierten el amoníaco en urea a través del ciclo de la urea.

    Para determinar si dos proteínas están relacionadas, o en otras palabras, para decidir si son homólogas o no, los científicos utilizan métodos de comparación de secuencias. Los métodos como los alineamientos de secuencias y los alineamientos estructurales son herramientas poderosas que ayudan a los científicos a identificar homologías entre moléculas relacionadas. La relevancia de encontrar homologías entre proteínas va más allá de formar un patrón evolutivo de familias de proteínas. Al descubrir qué tan similares son dos secuencias de proteínas, adquirimos conocimiento sobre su estructura y, por lo tanto, su función.

    Ácidos nucleicos Editar

    Los ácidos nucleicos, llamados así por su prevalencia en los núcleos celulares, es el nombre genérico de la familia de los biopolímeros. Son macromoléculas bioquímicas complejas de alto peso molecular que pueden transmitir información genética a todas las células vivas y virus. [2] Los monómeros se denominan nucleótidos y cada uno consta de tres componentes: una base heterocíclica nitrogenada (ya sea una purina o una pirimidina), un azúcar pentosa y un grupo fosfato. [45]

    Los ácidos nucleicos más comunes son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). El grupo fosfato y el azúcar de cada nucleótido se unen entre sí para formar la columna vertebral del ácido nucleico, mientras que la secuencia de bases nitrogenadas almacena la información. Las bases nitrogenadas más comunes son adenina, citosina, guanina, timina y uracilo. Las bases nitrogenadas de cada hebra de un ácido nucleico formarán enlaces de hidrógeno con algunas otras bases nitrogenadas en una hebra complementaria de ácido nucleico (similar a una cremallera). La adenina se une a la timina y el uracilo, la timina se une solo a la adenina, y la citosina y la guanina solo pueden unirse entre sí. La adenina y la timina y la adenina y el uracilo contienen dos enlaces de hidrógeno, mientras que los enlaces de hidrógeno formados entre la citosina y la guanina son tres.

    Aparte del material genético de la célula, los ácidos nucleicos a menudo desempeñan un papel como segundos mensajeros, además de formar la molécula base del trifosfato de adenosina (ATP), la principal molécula portadora de energía que se encuentra en todos los organismos vivos. Además, las posibles bases nitrogenadas en los dos ácidos nucleicos son diferentes: la adenina, la citosina y la guanina se encuentran tanto en el ARN como en el ADN, mientras que la timina solo se encuentra en el ADN y el uracilo en el ARN.

    Los carbohidratos como fuente de energía Editar

    La glucosa es una fuente de energía en la mayoría de las formas de vida. Por ejemplo, los polisacáridos se descomponen en sus monómeros mediante enzimas (la glucógeno fosforilasa elimina los residuos de glucosa del glucógeno, un polisacárido). Los disacáridos como lactosa o sacarosa se escinden en sus monosacáridos de dos componentes.


    Ver el vídeo: Genética Microbianaconjugación, Transducción, y Transformación. (Noviembre 2022).