El Pionero de la Cinética Enzimática: Leonor Michaelis y la
Revolución Bioquímica
Leonor Michaelis nació el 16
de enero de 1875 en Berlín , Alemania.
Fue un bioquímico,
fisicoquímico y médico alemán, conocido por su trabajo en la cinética
enzimática y concretamente por la formulación, junto con Maude Menten, del
modelo cinético de Michaelis-Menten.
Michaelis también descubrió un tinte que tiñó específicamente ciertos componentes cruciales, más tarde llamados mitocondrias, de las células que forman el tejido vivo.
Ese mismo año emprendió el estudio de la entonces nueva materia de química física, que confiaba tendría importantes aplicaciones en los estudios biológicos.
Michaelis siguió el consejo de Ehrlich de realizar estudios clínicos, ya que era muy difícil encontrar apoyo para la investigación fundamental.
Después de cinco años de trabajo clínico en hospitales de Berlín, Michaelis sólo pudo obtener una cita de cortesía en la Universidad de Berlín.
Sintió que, como judío, tendría pocas oportunidades de
avanzar en la universidad, por lo que en 1905 aceptó un puesto como
bacteriólogo en uno de los hospitales municipales de Berlín.
Allí, él y su amigo, el químico Peter Rona, montaron un pequeño laboratorio de investigación y realizaron estudios sobre el papel de la concentración de iones de hidrógeno en la determinación de las propiedades de proteínas y enzimas. Estos estudios fueron similares pero independientes del trabajo realizado por el químico danés Søren Sørensen .
Michaelis también estudió cómo se adhieren pequeñas moléculas a la superficie de diversas proteínas y enzimas. Luego trató de comprender la relación entre la velocidad de formación del producto y las concentraciones de enzima y su sustrato, es decir, su eficiencia para realizar su trabajo.
En el año 1902 trabajó extensamente sobre las quinonas y descubrió el verde de Jano como una tinción supravital para las mitocondrias y el cuerpo de Michaelis-Gutmann en las infecciones del tracto urinario .
Descubrió que el ácido tioglicólico
podía disolver la queratina , descubrimiento que llegaría a tener varias
implicaciones en la industria cosmética, incluida la ondulación permanente
("perm").
También ese año publica Einführung in die Farbstoffchemie. Berlín.
En 1909 publica Dynamik der Oberflächen. Dresde.
En el año 1914 publica Die Wasserstoffionenkonzentration. Berlín.
En las primeras etapas de este trabajo se le unió Maud Menten, una de los alrededor de 40 compañeros de trabajo que se sintieron atraídos por su modesto laboratorio durante el período de funcionamiento, de 1905 a 1921.
Menten acababa de recibir su doctorado en medicina en 1911 en la Universidad de Toronto. Nacida en Port Lambton, Ontario, Canadá, completó su licenciatura y maestría en la Universidad de Toronto y luego trabajó un año en el Instituto Rockefeller en Nueva York antes de regresar a la universidad para obtener su doctorado.
De aquel encuentro en 1912
entre Leonor Michaelis y Maud Menten, y de su estrecha colaboración
investigadora, nació la ecuación de Michaelis-Menten, una expresión matemática
tan básica y fundamental en bioquímica que les proporcionó a ambos un
reconocimiento internacional.
La ecuación de Michaelis-Menten es capaz de describir el cambio sufrido por la velocidad de una reacción catalizada por una enzima al variar la concentración del sustrato. Michaelis determinó la denominada constante de Michaelis que establece la afinidad entre una enzima y su sustrato. Predijo y explicó la velocidad de reacción, así como los factores que estimulan o inhiben dicha velocidad de reacción. También demostró que las sucesivas adiciones de sustrato al medio de la reacción provocan un abrupto incremento de la velocidad de reacción hasta un cierto punto en el que la enzima se satura y la adición posterior de sustrato ya no afecta a la velocidad; es el momento en el que se alcanza la velocidad máxima de reacción (Vmax).
Una de las constantes utilizadas para expresar esta tasa ahora se llama constante de Michaelis-Menten.
Mucho más tarde, en la década de 1930, su trabajo fue destacado por JBS Haldane, fisiólogo, bioquímico y genetista británico.
Michaelis pasó a estudiar cómo se inhibe la actividad enzimática, un tema que posteriormente adquirió gran importancia para el desarrollo de productos farmacéuticos.
Cuando Menten regresó de Berlín, se matriculó en la Universidad de Chicago, donde en 1916 obtuvo un doctorado en bioquímica.
Incapaz de encontrar un puesto académico en su Canadá natal, en 1923 se unió a la facultad de la facultad de medicina de la Universidad de Pittsburgh mientras se desempeñaba como patóloga clínica en el Hospital Infantil de Pittsburgh.
A pesar de las demandas de estos dos puestos, Menten mantuvo un programa de investigación activo, siendo autora o coautora de más de 70 publicaciones.
Aunque su ascenso de asistente a profesor asociado fue oportuno, no fue nombrada profesora titular hasta los 70 años, un año después
de su jubilación.
La carrera de Michaelis continuó por un camino igualmente lento en comparación con sus logros anteriores.
Michaelis estaba casado con Hedwig Philipsthal y tuvieron dos hijas, Ilse Wolman y Eva M. Jacoby.
En 1921 se unió al personal de un fabricante berlinés de equipos científicos .
Publica en el año 1921 Praktikum der physikalischen Chemie. Berlín.
En 1922, Michaelis se trasladó
a la Facultad de Medicina de la Universidad de Nagoya (Japón) como profesor de
bioquímica , convirtiéndose en uno de los primeros profesores extranjeros en
una universidad japonesa, trayendo consigo varios documentos, aparatos y
productos químicos desde Alemania.
Su investigación en Japón se
centró en medidas potenciométricas y la membrana celular. Nagatsu ha
proporcionado un relato de las contribuciones de Michaelis a la bioquímica en
Japón.
El profesor Leonor Michaelis con kimono , en Japón
Durante su estancia en Japón
Michaelis conoció al joven Shinichi Suzuki , más tarde famoso por el método
Suzuki de enseñanza del violín y otros instrumentos. Suzuki le pidió consejo
sobre si debería convertirse en violinista profesional. Quizás con más
honestidad que tacto, Michaelis le aconsejó que se dedicara a la docencia y así
catalizó la invención del método Suzuki.
En 1925 publica The effects of ions in colloidal systems. Berlín.
Después de allí, en el año 1926, viajó a los Estados Unidos para realizar una gira de conferencias y luego permaneció durante tres años en la Facultad de Medicina Johns Hopkins como profesor residente de investigación médica.
Publica en el año 1927 Einführung in die Mathematik für Biologen und
Chemiker. Berlín 1912; 3ª ed. 1927.
En el año 1928 publica Die theoretische Grundlage für die Bedeutung der
Wasserstoffkonzentration des Blutes. In: Handbuch der normalen und
pathologischen Physiologie 6.1, Berlín.
Fue elegido miembro de la
Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia en el año 1929.
Allí, junto con Ernst Friedheim, hizo otra contribución importante a la bioquímica, demostrando que la oxidación y reducción de sustancias orgánicas a menudo se produce de forma gradual, con la formación intermedia de radicales libres. Estas estructuras contienen uno o más carbonos con un solo electrón desapareado además de enlaces de pares de electrones. En aquel momento, la noción de “radicales libres” todavía era en gran medida objeto de escepticismo.
Leonor Michaelis Y M. Bergmann
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Fue nombrado miembro de la
Academia Nacional de Ciencias en 1943.
En el año 1945, recibió un LL.D.
honorario. de la Universidad de California, Los Ángeles .
Murió en la ciudad de Nueva
York el 8 de octubre de 1949.
¿Cómo se aplica en la vida cotidiana la cinética enzimática?
Medicina y Farmacología
La cinética enzimática se
aplica en la medicina en el análisis, diagnóstico y tratamiento de
desequilibrios enzimáticos asociados con enfermedades humanas. La medición
cuantitativa de las tasas de reacciones catalizadas por enzimas es fundamental
para comprender y abordar enfermedades como el infarto de miocardio, el cáncer
de próstata y el daño hepático.
Además, la cinética enzimática
es crucial en el descubrimiento de fármacos, ya que ayuda a revelar detalles
del mecanismo catalítico de las enzimas, lo que a su vez contribuye al
desarrollo de tratamientos más efectivos.
En la agricultura
La cinética enzimática se
aplica en la agricultura en la mejora de la fertilidad del suelo y en la
resistencia a las plagas en los cultivos, lo que resulta en un mayor
rendimiento de los cultivos y una agricultura sostenible.
Las enzimas del suelo son
responsables de la formación de moléculas orgánicas estables que contribuyen a
la igualdad del ecosistema del suelo.
Además, las enzimas se
utilizan en la producción de biocombustibles, productos químicos de origen
biológico y materiales biodegradables.
Controlar la temperatura
durante estas reacciones enzimáticas es fundamental para lograr altas tasas
La actividad enzimática del
suelo es altamente sensible a los agentes externos, lo que permite medir la
calidad del suelo y su capacidad para soportar el crecimiento de los cultivos.
FUENTES
https://www.mcnbiografias.com/
https://www.sciencehistory.org/
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