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8/20/2019 Trabajo Colaborativo 1_Etapa Individual.
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TRABAJO INDIVIDUAL 1BIOTECNOLOGÍA
PARTE A.
PRESENTADO POR:
SANDRA M. RUEDA VELASCO CÓDIGO: 63497339
PRESENTADO A:
FEDRA LORENA ORTIZDIRECTOR DE GRUPO
GRUPO: 3!6"9#4
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA $ A DISTANCIA UNAD.INGENIERIA DE ALIMENTOS
BIOTECNOLOGIAMARZO % %16
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I. Fundamentación científica.
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El conocimiento de la evolución del cultivo a inocular o utili%arnos permite oservar cómo va
desarroll*ndose el microorganismo" como va consumiendo el sustrato" como se va acumulando el
producto a partir de la fermentación" cu*nto tiempo se demora en desarrollar el producto $
cu*nto tiempo se demora el microorganismo en morir. eniendo estos datos la industria puede
reali%ar una pro$ección de la formulación para la reali%ación de los productos.
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4. D' -0&'+ -/ 0-)&/+ (+' ')-+/*(+ *0+*-,+.R'-/*0' &, 0&-+0+--)*2+ ' /-( &)-( ')-/*0-( &)*/*--( + /+( *0++8-,*(+(*
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posteriormente ser*n utili%ados para la síntesis de los componentes estructurales& como pueden
ser las proteínas. 4tra parte importante del metaolismo es la de transformar $ conservar la
energía que est* contenida en una reacción química en alg+n proceso que requiera de energía"
como puede ser el traa2o o el movimiento.
,etaolismo acteriano. El metaolismo de la acteria est* adaptado para el crecimiento velo% $ transcurre entre
:; $ :;; veces m*s r*pido que en las células !umanas. La acteria tiene ma$or versatilidad en cuanto al tipo de nutrientes que puede utili%ar
para otener energía. La acteria tiene ma$or versatilidad en la utili%ación de oxidantes $ no est*n limitadas al
sólo uso del 48. Existe una gran diversidad de requerimiento nutricional entre las acterias deido a que
ella no poseen todos los caminos iosintéticos.
IP47 (E ,EA94LI7,4
7eg+n la forma en la que el organismo otiene el carono para la construcción de la
masa celular#
Autótrofo# El carono se otiene del dióxido de carono 1)483
-eterótrofo# El carono se otiene de compuestos org*nicos 1glucosa3
7eg+n la forma en la que el organismo otiene los equivalentes reductores para la
conservación de la energía o en las reacciones iosintéticas.
Litotrofo# Los equivalentes reductores se otienen de compuestos inorg*nicos.
4rganotrofo# Los equivalentes reductores se otienen de compuestos org*nicos.
7eg+n la forma en la que otiene la energía para vivir#
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)ataolismo $ Anaolismo
)ataolismo# (egradación en%im*tica de macromoléculas" lípidos" !idratos de carono $
proteínas.
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6utas ,etaolicas
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!. C+-' 5 ('H-/' /-( *
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La iotecnología microiana o como se llamaa anteriormente microiología industrial se refiere
a los procesos donde participan los microorganismos para la otención de productos o
metaolitos de interés !umano. La microiología industrial comen%ó con los procesos de
fermentación alco!ólica por e2. La fermentación del vino $ de la cerve%a. ,*s tarde se
desarrollaron los procesos microianos para la producción de agentes farmacéuticos como losantiióticos" la producción de aditivos alimentarios como los aminos *cidos" para la producción
de en%imas $ sustancias químicas industriales como el utanol" el *cido cítrico" entre otros.
La fermentación es el mecanismo m*s simple $ qui%*s el m*s antiguo desde el punto de vista
evolutivo" de los procesos de otención de energía. 7e suponen que en las condiciones del mundo
primitivo" donde no existía oxígeno lire" ni los ra$os del sol llegaan a su superficie" los
primero organismos solo podían otener la energía a partir de la contenida en los compuestos
org*nicos. 7e puede definir entonces" la fermentación como el proceso metaólico de generación
de AP.
(esde un punto de vista ioquímico las fermentaciones se caracteri%an por ser una suma dereacciones" al final de las cuales los productos poseen un contenido energético menor que el
inicial. 7i anali%amos la fermentación a través de la energía de enlace" tendremos que en ella se
producen reordenamientos moleculares en los que se pasa de funciones de ma$or contenido a
funciones de menor contenido energético. Así" en la ma$oría de las fermentaciones se pasa de
grupos caronilo e !idroxilo a grupos caroxilo de menor contenido energético.
7. E()&*' /- +2- (+'
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a. Incrementar la velocidad de transferencia de oxígeno desde las uru2as de aire al medio
líquido& los microorganismos no pueden utili%ar oxígeno gaseoso" sino solamente el que se
encuentra en disolución.
. Aumentar la velocidad de transferencia de oxígeno $ nutrientes desde el medio a las células.(eido al movimiento se evita que las células creen *reas estancadas con a2os niveles de
oxígeno $ nutrientes.> Impedir la formación de agregados celulares.
c. Aumentar la velocidad de transferencia de productos metaólicos de las células al medio.
d. Aumentar la tasa o la eficiencia de la transferencia de calor entre el medio $ las superficies
de refrigeración del fermentador
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Los tipos de fermentación industrial se dan por la degradación de alguna especie de
microorganismo dando como resultado productos finales que son diversos como# polisac*ridos
est* el almidón" celulosa $ quitina& disac*ridos como la lactosa $ maltosa entre otros.
Existen varios tipos de fermentación como#• Fermentación por excelencia 1glucólisis3
• Fermentación a partir de piruvato
• Putrefacción
En función de los flu2os de entrada $ salida" la operación de un iorreactor puede ser de tres
modos distintos
BATC O DISCOTINUA ALIMENTADO O FEDKBATC
COTINUO OUIMIOSTATO
7istema cerrado ?na me2ora del proceso
cerrado discontinuo es la
fermentación alimentada
sistema aierto
A lo largo de toda la
fermentación no se a'ade nada"
excepto oxígeno 1en forma de
aire3" una gente antiespumante $
*cidos o ases para controlar el
p-.
En los procesos alimentados"
los sustratos se a'aden
escalonadamente a medida que
progresa la fermentación
La solución nutritiva estéril se
a'ade continuamente al
iorreactor $ una cantidad
equivalente de solución
utili%ada de los nutrientes" con
los microorganismos
)uando se !a alcan%ado el nivel
deseado de reacción" se vacía el
reactor" se limpia $ el proceso se
repite
a formación de muc!os
metaolitos secundarios est*
sometida a represión cataólica
1efecto glucosa3
4pera por periodos largos&
tiempos muertos a2os.
En los procesos comerciales la
fermentación frecuentemente se
interrumpe al final de la fase
logarítmica 1metaolitos
primarios3 o antes de que
comience la fase de muerte
1metaolitos secundarios3
Los elementos críticos de la
solución de nutrientes se
a'aden en peque'as
concentraciones al principio de
la fermentación $ contin+an
a'adiéndose a peque'as dosis
durante la fase de producción.
El medio nutriente es inoculado
con el cultivo microiano al
entrar al reactor $ los
organismos llevan a cao su
actividad a medida que el
líquido flu$e a través del
sistema $ salen del sistema
2unto con el medio.
(ificultad de controlar la
velocidad de crecimiento"
excepto variando la composición
del medio o las condiciones de
proceso
+til en procesos en los que el
crecimiento celular $@o la
formación de producto son
sensiles a la concentración del
sustrato limitante
Los organismos pueden
separarse de la corriente que
lleva al producto $ reciclarse
para inocular el líquido de
alimentación
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Alta demanda de oxígeno puede
generar una limitación deido a
una insuficiente capacidad del
reactor para transferir 48 al
medio
7e emplea cuando se quieren
evitar fenómenos de in!iición
por sustrato $ se requiere
alcan%ar una alta concentración
de iomasa.
Alto costo por alta calidad de
equipos $ accesorios.56equiere
gran reservorio para
almacenamiento de medio o
suministro continuado de
sustrato
Inconvenientes para remover
calor.
Limitar la demanda de 48 del
cultivo
El cultivo se mantiene con
coeficientes de crecimiento
constante" crecimiento
alanceado" composición
celular constante.
iempos muertos entre procesos
disminu$e la productividad
4tener altas concentraciones
de sustrato evitando el efecto
osmótico $ tóxico de nutrientes
eneración de iomasa
constante como productividad
$ conversión.5
,aximi%ar el crecimiento
celular 1efecto)ratree en
levaduras3
Bolumen de reactor reducido
en comparación a la
productividad similar en
proceso por lotes
7e incrementa el riesgo de
contaminación deido a la
amplia operación
Posiilidad de mutación"
incremento de fagos por los
camios genéticos deido a la
presencia de plasmidios e
incremento de estos
1. E, /- +2- (+'
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5 La a2a especificidad# Aunque en la industria las en%imas sean utili%adas para la !idrólisis de
macromoléculas comple2as en las cuales los sitios de acoplamiento con" frecuencia se
desconocen" el efecto gloal que se usca involucra" generalmente" la utili%ación de un tipo
preciso de en%ima.
5 El valor de p-# Este factor tiene una influencia variale seg+n las en%imas& algunas de ellas"
como la proteasa alcalina a+n son activas a p- C :;" en tanto que las en%imas f+ngicas funcionan
a+n a p- C >.
5 El valor de la temperatura# eneralmente" quienes utili%an en%imas se interesan en poder
disponer de en%imas que soporten temperaturas elevadas" $a que estas temperaturas conservan en
parte la esterilidad del medio de fermentación.
• p-
• emperatura
• ransporte de oxigeno
• Interacciones alostéricas
• In!iición competitiva
• In!iición no competitiva
• In!iición irreversile
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