cinetica de monod en alimentos

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MODELO DE MODELO DE MONODMONOD
ING. LUIS ARTICA MALLQUI

MODELO MONODMODELO MONODENZIMAS
CONCEPTO:

MODELO MONODMODELO MONODCATALIZADOR:

MODELO MONODMODELO MONOD
CARACTERISTICAS:

EFECTO DEL PH Y TEMPERATURA.

CLASIFICACIN DE ENZIMAS:
Oxidorreductasas
Transferasas
Hidrolasas

CLASIFICACIN DE ENZIMAS:
Liasas
Isomerasas
Ligasas

Cintica microbiana

[ ][ ]sKs
s
m
+=
.
[ ] SKs

Cintica microbiana

[ ] SKs >>Cuando
[ ][ ]sKs
s
m
+=
. [ ][ ]SSmx.
mx.. =

Cintica microbiana

[ ] SKs =Cuando
[ ][ ]
[ ][ ]S
SsK
ss
m
2mx.. =
+=
2mx.. =

Cintica microbiana

SSSustrato
Complejo Activador
Productos
1
2
3
E1+S ES E1+PK1
K2
K3
Cintica de la unin del enzima con el sustrato para formar un complejo activado enzima-sustratos y liberar por ltimo los productos de la reaccin.

MODELO MONODMODELO MONODLa concentracin total de enzima (E), que no se destruye durante la reaccin, se considera igual a la suma de enzima libre (E1) y enzima ligado al sustrato (ES); es decir:
( ) ( ) ( )ESEE += 1 3Las velocidades de cada reaccin parcial (1,2 3) estn relacionadas con las concentraciones de las sustancias reaccionantes, por medio de las respectivas constantes de velocidad, k;

( )( )( )( )ESKESK
SEK
33
22
111
===
4
65
Se sustituye en la ecuacin (4) el valor (E1) por el que se deduce de la ecuacin (3).
( )( ) ( )( )ESSKESK 111 = 7

MODELO MONODMODELO MONODSe considera la situacin estacionaria, es decir, aquella situacin en la que la velocidad de formacin de productos ( ) es uniforme y por tanto la concentracin del complejo ES permanece constante. Entonces se cumple:
constante== 3321 +=
89
Se sustituyen en la ecuacin (9) los valores de 1, 2 y 3 aportados por las ecuaciones (7), (5) y (6) :

( )( ) ( )( ) ( ) ( )ESkESkESSkESk 3211 += 10Se despeja el valor (ES) :
( ) ( )( ) ( )( )( )
( )SK
KKSE
SKKKESKES
++
=++
=
1
32132
1 11
Se sustituyen el valor de (ES), obtenido en la ecuacin (11), en la ecuacin (6) y se equipara 3 con la velocidad global de la reaccin enzimtica, , en rgimen estacionario, de acuerdo con (8). As resulta:

( )( )( )S
KKK
SEK
++
=
1
32
3 12
1K32 KK +El cociente de constante se sustituye por
una nueva constante denominada de Monod (Ks). As queda:

MODELO MONODMODELO MONOD( )( )
( )SKSEK
S += 3 13
Por ltimo, si la concentracin de sustrato (S) fuese muy elevada, es decir, (S)>>Ks, el denominador valdra prcticamente (S) y la velocidad, v, que se alcanzase sera la mxima, mx. La ecuacin (13) quedara as:
( )( )( ) ( )EKS
SEK3
3mx == 14

Sustituyendo ahora el valor k3 (E) por mx en la ecuacin (13) resulta la ecuacin (1), es decir:
[ ][ ]SK
SS +
= .mx 15
Estos es precisamente lo que se quera demostrar

APLICACIONES:APLICACIONES:Produccin de lpidos:
Se realiza siempre por produccin de biomasa que se somete a extraccin y despus purificacin.
Se puede aumentar la produccin realizando cultivos carentes de nitrgeno o de ciertos elementos minerales.

MODELO MONODMODELO MONODProduccin de aminocidos:
Obtencin del cido glutmico:Arthrobacter, Brevibacterium y Corynebacterium.
Bacterias cultivadas dependientes de biotina en medio limitante de biotina, tiene lugar un descenso en contenido de fosfolpidos de membrana celular.
Disminucin de permeabilidad de membrana facilita secrecin de glutmico.

MODELO MONODMODELO MONODProduccin de enzimas:
Las pectinasas (Byssochlamys)
las amilasas (Bacillus, Aspergillus, Rhisopus)
Las lipasas (Candida)
Produccin de vacunas:
Ciertas bacterias excretan toxinas:
Exotinas: excretadas en crecimiento
Endotoxinas: grmen gram negativo

Produccin de antibiticos:MODELOMODELO MONODMONOD
Penicilinas: Penicillum chrysogenumLa penicilina es excretada al principio de la fase
estacionaria del crecimiento
Antibioticos polipeptidicos:
Pptidos lineales (gramicidina ABC).
Pptidos circulares (Tirociclina, Polimixina, GramicidinaS, Bacitracina)
Se producen en la fase estacionaria de crecimiento

MODELO MONODMODELO MONODAntibiticos aminoglucosdicos: Streptomyces
La estreptomicina: Streptomyces griseus
se produce en la fase estacionaria del crecimiento en medio muy aereado y pH regulado de 7 - 8.
Antibioticos macroldicos: Streptomyces.
No polinicos: fase estacionaria.
Polinicos : Cultivos muy aereados en fase estacionaria

Tetraciclina:
se produce en grado importante en fase de crecimiento de micelio y continua durante la fase estacionaria.
Otros Antibioticos:
Novobiocina: Streptomyces sphaeroides
se produce en fase estacionaria despus del cultivo agitado.

Fermentacin de la leche:Durante la fase de coagulacin.
Produccin de cerveza y vino:
La materia va desde azcares de bajo peso molecular presente en frutas, miel y otros vegetales hasta almidones, races o granos

Transformacin de sustratos:
Fermentacin de metabolitos secundarios e intermediarios.
Ecologa y contaminacin
Tratamiento de aguas residuales:Ambientes naturales (Rios Lagos) Crecimiento de los microorganismos esta limitado por el suministro de nutrientes.

Muchas Gracias, Muchas Gracias, por la atencin prestadapor la atencin prestada

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