PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS Flashcards
Biotecnología
Utiliza sistemas biológicos , organismos vivos y sus derivados en el desarrollo de avances tecnológicos
¿Para la elaboración de qué productos interviene la biotecnología?
Vinos, quesos, cervezas, alimentos
Enzimas
Etanol
¿Cuándo surge la biotecnología como ciencia?
Siglo XIX con el nacimiento de las tecnologías celulares
Clasificación de la biotecnología
Roja: Salud humana
Verde: Agricultura y alimentación
Blanca: Industria y medio ambiente
Azul: Recursos marinos y acuáticos
Gris: Conservación y restauración de la biodiversidad
¿Qué es un bioproceso?
Proceso industrial que involucra la manipulación de organismos vivos o sus componentes naturales para proveer bienes o servicios
Ejemplos de bienes
Antibióticos, hormonas, alcohol, vacunas
Ejemplos de servicios
Biorremediación, tratamiento de efluentes
Biodegradación
Descomposición química de la materia orgánica por organismos biológicos
Importancia de un proceso limpio sin contaminación
Reducir los riesgos de contaminación en el producto terminado y asegurar su inocuidad, confiabilidad y seguridad
Enfermedad, deterioro y costos
Tipos de agentes para el control de microorganismos
Físicos, químicos y antimicrobianos
Desinfectante
Compuesto químico natural o sintético que mata o inhibe el crecimiento de los mo
Métodos comunes para el control de mo
Diluciones seriadas, filtración por membrana y método de placas de contacto
En qué fases se divide el bioproceso
Pasos precedentes a la biorreacción , biorreacción , extracción y purificación
En qué consiste la primer etapa del bioproceso
Adquirir la materia prima y esta debe tratarse previamente antes de someterla al proceso
En qué consiste la segunda etapa del bioproceso
Parte central de la elaboración del producto
En qué consiste la tercer etapa del bioproceso
Se implementa las fases de recuperación, concentración, purificación y acabado, para que sea presentado al consumidor
Operaciones previas al bioproceso
En ocasiones se requiere la pasteurización o uso de enzimas
Biorreación
Se selecciona el biorreactor, el tipo de operación (lotes semicontinuo o continuo)
Instrumentos de los que consta un biorreactor
Potenciómetro, manómetro, termopar, medidor de volumen, medidores de oxígeno
Métodos que ayudan a purificar el producto de interés
Filtración, floculación, sedimentación, ruptura celular, ultrafiltración, cromatografía
Filtración
Consiste en separar un sólido del medio líquido por medio de un agente filtrante
Entre mayor sea le diferencia de densidades, la separación es más fácil
Floculación
Aglomeración de partículas por medio de agentes floculantes que provocan la aglomeración de ciertas partículas o compuestos
Sedimentación
Se utiliza para separar fases de diferentes densidades por fuerzas mayores de gravedad
Cromatografía
Consiste en separar los compuestos de interés por medio de las columnas empacadas con absorbentes sólidos porosos
Obtención de proteínas
Gen de interés, se introduce a una célula bacteriana o de mamífero , las células crecen en placas de cultivo, las células que tienen un gen de interés se cultivan en un fermentador, las células cultivadas en el fermentador producen la proteína de interés. La proteína recombinante de interés puede aislarse de las células cultivadas usando técnicas bioquímicas.
Proteínas obtenidas a partir de genes clonados
insulina, interferones, interleuquinas
Metabolismo
Compleja e integrada red de reacciones bioquímicas que tienen lugar en los organismos vivos para mantener la estructura y función celular
Biorreactor
Un biorreactor es un recipiente o sistema que mantiene un ambiente biológicamente activo
Catabolismo
Movimiento, transporte, síntesis de moléculas
Anabolismo
Crecimiento, reproducción, reparación estructuras celulares
Catabolismo-Aspectos clave
Desdoblamiento de grandes moléculas, productos , productos de tamaño pequeño, mediada por enzimas, libera energía(exergónica)
Oxidación , reducción, redox
Anabolismo-Aspectos clave
Acumulación de pequeñas moléculas, los productos son moléculas grandes, mediada por enzimas , requiere energía endergónica
Tipos principales de metabolismo para obtención de energía
Luz, compuestos inorgánicos, compuestos orgánicos
Qué se necesita para iniciar una reacción química
Energía
Un incremento en la velocidad de reacción puede alcanzarse mediante
Aumento de concentración de reactantes, enzimas y temperatura
Energía requerida para iniciar una reacción
Energía de activación
Enzimas
Son proteínas que catalizan reacciones químicas en organismos vivos por disminución de la energía de activación necesaria para que una reacción ocurra
Coenzimas y cofactores
Pequeñas moléculas que necesita la enzima para su actividad biológica, y que no están unidas fuertemente a la enzima
Apoenzima
Su actividad catalítica depende de la integridad de su conformación proteica nativa
Función de las coenzimas
Sirven como transportadores de pequeñas moléculas de una enzima a otra
Menciona 6 enzimas
Catalasa, oxidasa, hexoquinada, ureasa, nitrato reducías, complejo de DNA polimerasa
Tipo de enzimas
intracelulares , extracelulares
Propiedades de las enzimas
Reducen la energía de activación de una reacción , no afectan equilibrio e incrementan la velocidad de una reacción
Tipos de inhibición enzimática
Competitiva: el inhibidor se une al sitio activo de una enzima, y previene la unión del sustrato normal, inhibe la reacción
No competitiva: Los inhibidores distorsionan la estructura terciaria de la proteína y alteran la forma del sitio activo
Controles de síntesis enzimática
Represión enzimática: Inhibición a nivel genético por control de las síntesis de enzimas claves
Inducción enzimática: Elaboración de enzimas solo cuando está presente el sustrato
Factores que afectan las reacciones enzimáticas
Temperatura, pH, concentración del sustrato, producto y enzima
Eficiencia
Capacidad de un organismo de sobrevivir y transmitir sus genes a la generación siguiente. Aumentar producto diminuyendo el tiempo
Riesgo
Probabilidad de que ocurra algo indeseable en el proceso
Acciones previas al bioproceso
Pasteurización y conservación 50% glicerol
