B I O S Í N T E S I S M I C R O B I A N A 1938 DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA. 9o. NÚMERO DE HORAS/SEMANAS Teoría 3 Práctica 3 CRÉDITOS 9

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1 B I O S Í N T E S I S M I C R O B I A N A 1938 DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA UBICACIÓN SEMESTRE 9o. TIPO DE ASIGNATURA TEÓRICO-PRÁCTICA NÚMERO DE HORAS/SEMANAS Teoría 3 Práctica 3 CRÉDITOS 9 INTRODUCCIÓN Teniendo como fundamento los conocimientos adquiridos por el alumno en las asignaturas: Bioquímica Celular Metabólica, este curso pretende que el alumno adquiera el conocimiento de los procesos industriales Biológicos en los que intervienen principalmente los microorganismos. Objetivos Generales de Aprendizaje Al finalizar el curso, los alumnos: Aplicarán las funciones bioquímicas de los microorganismos en el ámbito industrial. Conocerán y manejarán microorganismos de interés industrial. Conocerán las características de las instalaciones y procesos industriales en las que se utilizan microorganismos. Analizarán y considerarán los factores que influyen en dichos procesos. Aplicarán los conocimientos del manejo y control de los microorganismos a la producción de sustancias de interés industrial. Conocerán las posibilidades de modificación de los mecanismos metabólicos de microorganismos con el objeto de mejorar cepas y lograr la sobre producción de substancias de interés industrial.

2 UNIDAD 1.- MICROORGANISMOS DE INTERÉS INDUSTRIAL. 2 h. Describirán las características que deben reunir los microorganismos utilizados en procesos bioquímicos industriales. Aplicarán sus conocimientos sobre el cultivo, aislamiento, identificación, selección y conservación de cepas, para producción industrial. Características de los microorganismos industriales. Microorganismos que acumulan lípidos y su utilidad en la industria alimenticia. Microorganismos que acumulan aminoácidos y su utilidad en la industria alimenticia y farmacéutica. Microorganismos que acumulan nucleótidos. UNIDAD 2.- NUTRICIÓN DE MICROORGANISMOS. 6 h. Explicarán y relacionarán los requerimientos nutritivos de los microorganismos con la utilización de materias primas para preparar los medios de cultivo. Requerimientos nutritivos de los microorganismos. Conveniencia bioquímica y económica de la utilización de materias primas convencionales y no convencionales. Importancia y determinación de los requerimientos de oxígeno. Requerimiento de factores de crecimiento. Diseño, elaboración y optimización de métodos de cultivo.

3 UNIDAD 3.- CONOCIMIENTO DE UNA POBLACIÓN MICROBIANA. 4 h. Explicarán la cinética del crecimiento de su población microbiana. Describirán los factores físicos y químicos que afectan el crecimiento microbiano. Explicarán y determinarán el conocimiento de microorganismos en diferentes medios de cultivo. Estudio de la cinética del conocimiento microbiano. Factores que afectan al crecimiento. Medición del crecimiento microbiano. UNIDAD 4.- COMPONENTES DE UNA PLANTA DE FERMENTACIÓN. 6 h. Describirán los componentes y características de una unidad de fermentación. Describirán las características de un proceso por lote y por cultivo continuo y semicontinuo. Describirán la esterilización utilizada en ambos procesos. Describirán el proceso de extracción del producto biosintetizado. Componentes y características de una unidad de fermentación. Operación de procesos por lote. Operación de procesos continuos y semicontinuos. Esterilización de las unidades de fermentación. Extracción del petróleo.

4 UNIDAD 5.- CONTROL DE UN PROCESO DE FERMENTACIÓN. 4 h. Describirán los controles que se efectúan en un proceso de fermentación. Explicarán la importancia de éstos controles. Control de ph. Control de temperatura. Control de la aplicación y la aereación del medio. Control del crecimiento. Control del metabólico biosintetizado. UNIDAD 6.- PRODUCCIÓN MICROBIANA DE METABÓLICOS PRIMARIOS. 6 h. Explicarán los procesos bioquímicos y tecnológicos que se siguen para la producción microbiana de ácidos orgánicos disolventes, semiácidos nucleótidos. Describirán las características de cada proceso y sus controles necesarios. Describirán la importancia y las perspectivas de éstos procesos. Producción de ácidos orgánicos por hongos. Producción de disolventes. Producción de aminoácidos. Producción de nucleótidos y nucleácidos. UNIDAD 7.- PRODUCCIÓN MICROBIANA DE METABÓLICOS SECUNDARIOS. 4h. Al finalizar esta unidad, los alumnos: Explicarán bioquímicamente el origen y naturaleza de los metabólicos secundarios. Describirán los procesos tipo de la producción de diversos metabólicos secundarios. Explicarán las características de las capas productoras de metabólicos secundarios.

5 Metabólicos secundarios de interés industrial y farmacológico antibióticos, alcaloides, pigmentos, otros. Características de las capas microbianas productoras de metabólicos secundarios. Descripción y estudio de procesos tipo. UNIDAD 8.- PRODUCCIÓN DE BIOMASA Y DE PROTEÍNA UNICELULAR. 4 h. Describirán las características e importancia de los microorganismos en la producción de biomasa. Describirán las características e importancia de la proteína unicelular y sus aplicaciones. Proceso y sustratos para la obtención de biomasa. Aplicaciones. Proceso y sustratos para la obtención de proteína unicelular. Aplicaciones. UNIDAD 9.- SOBRE PRODUCCIÓN DE ENZIMAS MICROBIANAS DE USO INDUSTRIAL. 6h. Describirán los procesos de sobre producción de enzimas microbianas. Explicarán las ventajas y desventajas de la obtención de enzimas por éste proceso. Enzimas microbianas extracelulares e intercelulares. Microorganismos utilizados y procesos de obtención. Aplicaciones de estas enzimas. Enzimas inmovilizadas.

6 UNIDAD 10.- MEJORAMIENTO DE CEPAS DE MICROORGANISMOS INDUSTRIALES. 6 h. Explicarán los mecanismos de alteración de la regulación metabólica para la sobre producción de diferentes metabólicos. Explicarán el uso de mutantes para sobre producción de metabólicos. Explicarán los mecanismos de introducción de material genético extraño en bacterias, para la obtención de proteínas de eucariotes. Uso de mutantes auxótrofas para la sobre producción de metabólicos. Procesos tipo. Formación de cepas híbridas para el mejoramiento de la producción. Uso de los microorganismos para la producción de proteínas de eucariotes.

7 BIBLIOGRAFÍA MICROBIAL TECHNOLOGY, Vol. I Microbial Processes. Vol. II fermentation technology, H. J. Peppler, D. Perlman.Academic Press RAINVOW & ROSE, "Biochemistery od Industrial Microorganisms", Academc Press, Inc. New York ROSE, A.H. "Industrial Microbiology", ButterWorths, London, RHODES & FILETCHER, "Industrial Micribiology" Pergamon International Library, Oxford Advances in Applied Microbiology, Academic Press, N. York Advances in Biochemical Engineering, Elsevier. N. York Progress in Industrial Microbiology. Academic Press N. York 1959 Process Biochemistery, Wheatland Journals Ltd. U.K METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA. Exposición oral con preguntas. Discusión de grupos pequeños. Desarrollo de seminarios a partir de la unidad B. EVALUACIÓN La evaluación del curso estará dada por la calificación de los exámenes parciales, la participación del alumno en clase (incluyendo seminarios), la presentación de monografías y la calificación del curso práctico que representa el 25% de la calificación final. REQUISITOS PARA LLEVAR EL CURSO. Bioquímica metabólica.