estequimetria microbiana
Páginas: 10 (2348 palabras)
Publicado: 18 de noviembre de 2013
Villanueva A. Carlos E. Biotecnología Microbiana
ESTEQUIOMETRIA MICROBIANA
1. CONCEPTOS Y APLICACIÓN EN BIOPROCESOS
Estudia las relaciones aritméticas entre las masas o volúmenes de los reactantes y los productos en una reacciónquímica llevada a cabo por los microorganismos.
Los cálculos estequiométricos permiten determinar las relaciones másicas y molares entre los reactantes y los productos finales en los procesos fermentativos.
¿Cual es la concentración final de microorganismos o productos obtenidos respecto de la concentración de los componentes (sustratos) del medio de cultivo ?
Esta información se deducede las ecuaciones de reacción escrita y balanceadas correctamente y de los pesos atómicos pertinentes.
Por ejemplo:
Reactantes Productos
1. 2 H2 + O2 2 H2 O
4 g 32 g 36 g36 g
2. C6H1206 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP
180 g 192 g 264 g 108 g
372 g 372 g
Durante las reacciones químicas o bioquímicas losátomos y moléculas se reordenan para formar nuevos grupos pero se conservan las cantidades siguientes:
1. La masa total de reactantes = masa total de productos; y
2. El numero de átomos de cada elemento (C,H,O) en los reactantes = numero de átomos de cada elemento (C,H,O) en los productos.
Sin embargo, no existe una ley correspondiente para la conservación de moles, es decir, moles dereactantes # moles de productos
La estequiometría es de aplicación en bioprocesos porque permite:
1. El balance de masa y energía
2. Determinar el rendimiento teórico y compararlo con el rendimiento actual del producto.
3. Chequear la consistencia de datos de la fermentación experimental
4. Formulación del medio de nutrientes
El crecimiento microbiano (rx = dx /dt = µX) y la formación deproductos (rp = dp/dt = qp . X) son procesos complejos que reflejan la cinética y estequiometría global de cientos de reacciones intracelulares.
Villanueva A. Carlos E. Biotecnología Microbiana
Discutiremos:
¿Como son formuladas las ecuaciones dereacción para el crecimiento microbiano y la síntesis de productos (metabolitos) ?
2. ESTEQUIOMETRIA DEL CRECIMIENTO MICROBIANO
Cuando ocurre crecimiento celular (rx = dx /dt = µX), las células (biomasa, X) constituye un producto de la reacción y debe ser representada en la ecuación de reacción estequiométrica.
A. PLANTEAMIENTO DE LA ECUACION DE CRECIMIENTO CELULAR
a. Elcrecimiento celular obedece a la ley de la conservación de la masa y podemos escribir la siguiente ecuación para expresar el crecimiento celular aerobio.
CwHxOyNz + a O2 + b HgOhNi c CHαOβNγ + d CO2 + e H2 O
Formula quimica Formula quimica Formula quimica
sustrato fuenteN2 biomasa seca
Glucosa: C6H1206
W = 6
X = 2
Y = 6
Z = carece
Donde: a, b, c, d, e son los coeficientes estequiométricos
b. La ecuación es escrita sobre la base de 1 mol de sustrato. Por lo tanto: a moles de O2 son consumidos y d moles de CO2 son...
ESTEQUIOMETRIA MICROBIANA
1. CONCEPTOS Y APLICACIÓN EN BIOPROCESOS
Estudia las relaciones aritméticas entre las masas o volúmenes de los reactantes y los productos en una reacciónquímica llevada a cabo por los microorganismos.
Los cálculos estequiométricos permiten determinar las relaciones másicas y molares entre los reactantes y los productos finales en los procesos fermentativos.
¿Cual es la concentración final de microorganismos o productos obtenidos respecto de la concentración de los componentes (sustratos) del medio de cultivo ?
Esta información se deducede las ecuaciones de reacción escrita y balanceadas correctamente y de los pesos atómicos pertinentes.
Por ejemplo:
Reactantes Productos
1. 2 H2 + O2 2 H2 O
4 g 32 g 36 g36 g
2. C6H1206 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP
180 g 192 g 264 g 108 g
372 g 372 g
Durante las reacciones químicas o bioquímicas losátomos y moléculas se reordenan para formar nuevos grupos pero se conservan las cantidades siguientes:
1. La masa total de reactantes = masa total de productos; y
2. El numero de átomos de cada elemento (C,H,O) en los reactantes = numero de átomos de cada elemento (C,H,O) en los productos.
Sin embargo, no existe una ley correspondiente para la conservación de moles, es decir, moles dereactantes # moles de productos
La estequiometría es de aplicación en bioprocesos porque permite:
1. El balance de masa y energía
2. Determinar el rendimiento teórico y compararlo con el rendimiento actual del producto.
3. Chequear la consistencia de datos de la fermentación experimental
4. Formulación del medio de nutrientes
El crecimiento microbiano (rx = dx /dt = µX) y la formación deproductos (rp = dp/dt = qp . X) son procesos complejos que reflejan la cinética y estequiometría global de cientos de reacciones intracelulares.
Villanueva A. Carlos E. Biotecnología Microbiana
Discutiremos:
¿Como son formuladas las ecuaciones dereacción para el crecimiento microbiano y la síntesis de productos (metabolitos) ?
2. ESTEQUIOMETRIA DEL CRECIMIENTO MICROBIANO
Cuando ocurre crecimiento celular (rx = dx /dt = µX), las células (biomasa, X) constituye un producto de la reacción y debe ser representada en la ecuación de reacción estequiométrica.
A. PLANTEAMIENTO DE LA ECUACION DE CRECIMIENTO CELULAR
a. Elcrecimiento celular obedece a la ley de la conservación de la masa y podemos escribir la siguiente ecuación para expresar el crecimiento celular aerobio.
CwHxOyNz + a O2 + b HgOhNi c CHαOβNγ + d CO2 + e H2 O
Formula quimica Formula quimica Formula quimica
sustrato fuenteN2 biomasa seca
Glucosa: C6H1206
W = 6
X = 2
Y = 6
Z = carece
Donde: a, b, c, d, e son los coeficientes estequiométricos
b. La ecuación es escrita sobre la base de 1 mol de sustrato. Por lo tanto: a moles de O2 son consumidos y d moles de CO2 son...
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