MODELO MONODMODELO MONODCATALIZADOR:
MODELO MONODMODELO MONOD
CLASIFICACIÓN DE ENZIMAS:
Oxidorreductasas
Transferasas
Hidrolasas
MODELO MONODMODELO MONOD
[ ][ ]sKs
s
m
+=
µµ.
[ ] SKs <<Cuando
[ ]SK
sm..µ[ ][ ]sKs
s
m
+=
µµ.
MODELO MONODMODELO MONOD
[ ] SKs >>Cuando
[ ][ ]sKs
s
m
+=
µµ. [ ][ ]S
Smáx.µ
máx.. µµ =
MODELO MONODMODELO MONOD
[ ] SKs =Cuando
[ ][ ]
[ ][ ]S
SsK
ss
m
2máx.. µµµ =
+=
2máx.. µµ =
MODELO MONODMODELO MONOD
SSSustrato
Complejo Activador
Productos
1
2
3
E1+S ES E1+PK1
K2
K3
Cinética de la unión del enzima con el sustrato para formar un complejo activado enzima-sustratos y liberar por último los productos de la reacción.
MODELO MONODMODELO MONODLa concentración total de enzima (E), que no se destruye durante la reacción, se considera igual a la suma de enzima libre (E1) y enzima ligado al sustrato (ES); es decir:
( ) ( ) ( )ESEE += 1 3
Las velocidades de cada reacción parcial (1,2 ó 3) están relacionadas con las concentraciones de las sustancias reaccionantes, por medio de las respectivas constantes de velocidad, k;
MODELO MONODMODELO MONOD
( )( )( )( )ESKESK
SEK
33
22
111
===
µµµ 4
65
Se sustituye en la ecuación (4) el valor (E1) por el que se deduce de la ecuación (3).
( )( ) ( )( )ESSKESK 111 −=µ 7
MODELO MONODMODELO MONODSe considera la situación estacionaria, es decir, aquella situación en la que la velocidad de formación de productos (µ ) es uniforme y por tanto la concentración del complejo ES permanece constante. Entonces se cumple:
constante== µµ3
321 µµµ +=89
Se sustituyen en la ecuación (9) los valores de µ 1, µ 2 y µ 3 aportados por las ecuaciones (7), (5) y (6) :
MODELO MONODMODELO MONOD
( )( ) ( )( ) ( ) ( )ESkESkESSkESk 3211 +=− 10Se despeja el valor (ES) :
( ) ( )( )( )
( )( )( )S
KKK
SESKKK
ESKES+
+=
++=
1
32132
1 11
Se sustituyen el valor de (ES), obtenido en la ecuación (11), en la ecuación (6) y se equipara µ3 con la velocidad global de la reacción enzimática, µ, en régimen estacionario, de acuerdo con (8). Así resulta:
MODELO MONODMODELO MONOD
( )( )( )S
KKK
SEK
++
=
1
32
3µ 12
1K32 KK +El cociente de constante se sustituye por
una nueva constante denominada de Monod (Ks). Así queda:
MODELO MONODMODELO MONOD( )( )( )SKSEK
S += 3µ 13
Por último, si la concentración de sustrato (S) fuese muy elevada, es decir, (S)>>Ks, el denominador valdría prácticamente (S) y la velocidad, v, que se alcanzase sería la máxima, µmáx. La ecuación (13) quedaría así:
( )( )( ) ( )EKS
SEK3
3máx ==µ 14
MODELO MONODMODELO MONOD
Sustituyendo ahora el valor k3 (E) por µmáx en la ecuación (13) resulta la ecuación (1), es decir:
[ ][ ]SK
SS +
= .máxµµ 15
Estos es precisamente lo que se quería demostrar
MODELO MONODMODELO MONOD
APLICACIONES:APLICACIONES:Producción de lípidos:
Se realiza siempre por producción de biomasa que se somete a extracción y después purificación.
Se puede aumentar la producción realizando cultivos carentes de nitrógeno o de ciertos elementos minerales.
MODELO MONODMODELO MONODProducción de aminoácidos:
Obtención del ácido glutámico:Arthrobacter, Brevibacterium y Corynebacterium.
• Bacterias cultivadas dependientes de biotina en medio limitante de biotina, tiene lugar un descenso en contenido de fosfolípidos de membrana celular.
• Disminución de permeabilidad de membrana facilita secreción de glutámico.
MODELO MONODMODELO MONODProducción de enzimas:
• Las pectinasas (Byssochlamys)
• las amilasas (Bacillus, Aspergillus, Rhisopus)
• Las lipasas (Candida)
Producción de vacunas:
• Ciertas bacterias excretan toxinas:
Exotinas: excretadas en crecimiento
Endotoxinas: gérmen gram negativo
Producción de antibióticos:MODELOMODELO MONODMONOD
Penicilinas: Penicillum chrysogenumLa penicilina es excretada al principio de la fase
estacionaria del crecimiento
Antibioticos polipeptidicos:
Péptidos lineales (gramicidina ABC).
Péptidos circulares (Tirociclina, Polimixina, GramicidinaS, Bacitracina)
Se producen en la fase estacionaria de crecimiento
MODELO MONODMODELO MONODAntibióticos aminoglucosídicos: Streptomyces
La estreptomicina: Streptomyces griseus
se produce en la fase estacionaria del crecimiento en medio muy aereado y pH regulado de 7 - 8.
Antibioticos macrolídicos: Streptomyces.
• No poliénicos: fase estacionaria.
• Poliénicos : Cultivos muy aereados en fase estacionaria
MODELO MONODMODELO MONOD
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 después del cultivo agitado.
MODELO MONODMODELO MONOD
Fermentación de la leche:Durante la fase de coagulación.
Producción de cerveza y vino:
La materia va desde azúcares de bajo peso molecular presente en frutas, miel y otros vegetales hasta almidones, raíces o granos
MODELO MONODMODELO MONOD
Transformación de sustratos:
Fermentación de metabolitos secundarios e intermediarios.
Ecología y contaminación
Tratamiento de aguas residuales:Ambientes naturales (Rios Lagos) Crecimiento de los microorganismos esta limitado por el suministro de nutrientes.
MODELO MONODMODELO MONOD
Muchas Gracias, Muchas Gracias, por la atención prestadapor la atención prestada
Top Related