INTRODUCCIÓN

IMPORTANCIA DE LOS PROCESOS

CATABÓLICOS Y ANABÓLICOS EN

BIOTECNOLOGÍA

RUTAS

METABÓLICAS

DE LA CÉLULA

La energía en la célula se almacena en forma de ATP (GTP)

Existen tres formas de biosíntesis de ATP en la célula

- Fosforilación a nivel de sustrato

- Fosforilación oxidativa

- Fotofosforilación

Toda reacción química se acompaña de un cambio de

energía: calor, DG

DG’°: Variación de energía libre estándar (pH 7,

25°C, 1 atm, concentraciones iniciales de los

reactivos 1 M)

DG’º: variación de energía libre estándar (kJ/mol)

R: 8.29 J/mol °K (0.00829 kJ/mol ºK)

T: temperatura absoluta (298°K)

A B

[B]

Keq =

[A]

aA bB

[B]b

Keq =

[A]a

A + B C + D

[C] [D]

Keq =

[A] [B]

Enzimas

ENZIMAS

Moléculas con enlaces de

alta energía

El ATP como reservorio químico de energía en las células

Reacciones de

óxido-reducción

CO2 + 24 H+ + 24 e- Glucose - 0.43

EJEMPLOS EN INGENIERÍA DE

ALIMENTOS

Ingeniería de Alimentos

• Muchos procesos catabólicos son fundamentales para la

elaboración de productos por parte de microorganismos

• Industria del pan. La levadura (Saccharomyces cerevisiae) utiliza

el almidón (polímero de glucosa) como fuente de energía. En el

proceso catabólico genera CO2, que le da al pan su característico

aspecto esponjoso, y el almidón se convierte en azúcares más

simples.

• Elaboración del vino. Es un proceso anaerobio (fermentación). La

levadura utiliza glucosa y fructosa de la uva, y mediante el

catabolismo de estos azúcares se genera piruvato en la glucólisis,

y posteriormente etanol mediante un proceso de fermentación.

• Productos lácteos. Las bacterias lácteas utilizan lactosa, son

anaerobias. En la glucólisis se generará piruvato, y a continuación

ácido láctico en un proceso de fermentación.

EJEMPLOS EN INGENIERÍA

BIOQUÍMICA INDUSTRIAL

Ingeniería Bioquímica Industrial

• En procesos de biorremediación, las reacciones catabólicas

son fundamentales, pues los microorganisos degradan los

compuestos contaminantes (p. ej, hidrocarburos) utilizándolos

como fuente de carbono y energía a través de rutas

catabólicas.

• En la producción industrial de ciertos compuestos, p. ej. el

etanol, intervienen vías catabólicas.

• En la producción industrial de muchos compuestos intervienen

vías anabólicas

• Aminoácidos, Vitaminas

• Metabolitos secundarios (antibióticos, diferentes fármacos)

• Enzimas, Hormonas peptídicas (insulina)