ACT 1 U1_CUESTIONARIO

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INGENÍERÍA BIOQUÍMICA 
 
INGENIERIA DE BIORREACTORES 
 
IBQA 7A 
 
Actividad I 
 
Presentan 
 
Aguilar Cruz Patricia 
Hernández Gonzales Andie Alejandra 
Gutiérrez Pérez Juan José 
Martínez Gómez Carolina 
Martinez Guillen Mauricio Antonio 
Méndez Domínguez Jairo Antonio 
 
 
Docente 
 
Ing. Rosa Isela Cruz Rodríguez 
 
Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez 
 
1. Describa, ¿qué son los microorganismos? 
Son seres vivos pequeños que no pueden ser observados a simple vista y por ello se utilizan 
equipos especializados como los microscopios, típicamente son organismos unicelulares, son 
considerados esenciales para la vida debido a su amplia diversidad y distribución en el planeta. 
Algunos de los organismos más estudiados pertenecen a grupos biológicos como lo son los 
protozoarios, algas, hongos y bacterias. 
 
2. ¿Donde habitan los microorganismos?, cite 5 diferentes hábitats y 3 ejemplos de 
microorganismos que viven en esos respectivos hábitats. 
➢ Microorganismos del agua: 
 Cianobacterias 
 Arqueas 
 Bacterias 
➢ Microorganismos de las plantas: 
 Bacterias 
 Hongos 
 Rizofericos 
➢ Microorganismos del cuerpo: 
 Bacterias 
 Eucariotas 
 Virus 
➢ Microorganismos del suelo: 
 Hongos 
 Bacterias 
 Virus 
➢ Microorganismos en el aire: 
 Bacterias 
 Esporas 
 
 
3. Describa, ¿qué es un medio de cultivo? ¿cuál es la función de cada uno de los 
constituyentes básicos de un medio de cultivo? 
Los medios de cultivo son una mezcla de nutrientes que, en concentraciones 
adecuadas y en condiciones físicas óptimas, permiten el crecimiento de los 
microorganismos 
Medios naturales o complejos: constituidos por sustancias complejas de origen 
animal o vegetal, las que son usualmente complementadas por la adición de 
minerales y otras sustancias. En ellos no se conocen todos los componentes, ni las 
cantidades exactas presentes de cada uno de ellos. 
Medios definidos o sintéticos: son los medios que tienen una composición química 
definida cualitativamente y cuantitativa. 
 
De acuerdo al uso del medio de cultivo, éstos se clasifican en: 
Medios de enriquecimiento: son medios líquidos que favorecen el crecimiento de 
un tipo de microorganismo en particular. Permiten aumentar el número de 
microorganismos de ese tipo. Usualmente contienen una o más sustancias 
inhibidoras del crecimiento de los microorganismos con excepción de los que se 
quieren cultivar. 
Medios selectivos: son parecidos a los de enriquecimiento, se diferencian por ser 
medios sólidos y están diseñados para el aislamiento de microorganismos 
específicos. 
Medios diferenciales: son medios que contienen indicadores de productos 
derivados de la actividad microbiana de los microorganismos. No contienen ningún 
tipo de sustancia con actividad antimicrobiana. Permiten revelar características 
fisiológicas de los microorganismos. 
 
 
 
 
 
 
4. Apoyado de figuras describa los diferentes mecanismos mediante los cuales se 
incorporan los nutrientes al interior de los microorganismos. 
 
 Difusión simple 
Depende de la diferencia de gradiente de concentración entre exterior y el interior de la célula 
y la permeabilidad de la membrana. La concentración externa del nutriente debe ser alta, solo 
moléculas pequeñas pueden atravesar la membrana, algunas son: H2O, O2, CO2, glicerol 
 
 Difusión facilitada 
Intervienen proteínas transportadoras integrada a la membrana que son las permeasas, estas 
tienen una afinidad especifica para la sustancia que transportan, su movimiento depende del 
gradiente de concentración sin gasto de energía 
 
 
 Transporte activo 
Permite el transporte de moléculas encontrar de un gradiente de concentración con gasto de 
energía. El complejo proteico membrana tiene varias sub unidades pero la fuente de energía 
pueden ser ATP, compuestos de fosfato o fuerza de protón motriz 
 
 CO2 
El anhídrido carbónico es requerido por todo tipo de bacterias, las autótrofas lo requieren como 
fuente de carbono y lo reducen utilizando energía solar. Las arqueobacterias utilizan el CO2 
como receptor de electrones del H2 para su proceso de obtención de energía 
 
 
 
 
 
 
 
 
 N2 
 
Es la toma del nitrógeno atmosférico para su reducción en compuestos del nitrógeno utilizables 
en las plantas y seres humanos, este proceso se lleva a cabo dentro de nódulos en las plantas, 
donde bacterias procariotas que habitan en simbiosis con la planta realizan esta degradación 
tomando el nitrógeno atmosférico como una fuente de nutrición 
 
 
5. Cite el concepto de MONOCULTIVO, COCULTIVO y CULTIVO MIXTO. Describa 
claramente 2 ejemplos de su respectivo empleo en la producción de metabolitos 
de importancia biotecnológica. 
Monocultivo es “medio donde se realiza la siembra de un solo tipo de microorganismo” 
(National Agricultural Library, s.f., pag.62) 
 
Cocultivo se refiere a “técnica de cultivo que consiste en mezclar varios tipos de células in 
vitro para permitir interacciones sinérgicas o antagonistas, como en la diferenciación celular 
o apoptosis “(National Agricultural Library, s.f., pag.64) 
 
Cultivo mixto se refiere a “cultivos de varios productos simultáneamente en el mismo medio” 
(National Agricultural Library, s.f., pag.64) 
 
6. La producción de metabolitos por vía microbiana comparada con la vía de 
síntesis química tiene ventajas y desventajas, describa 3 ventajas y 3 desventajas. 
Ventajas: 
• La exploración de la diversidad microbiana y la cantidad de metabolitos 
secundarios producidos por bacterias ha llevado a considerarlos como una 
fuente importante de productos naturales con propiedades biológicas como 
antibacterianos, antifúngicos, antitumorales, hipocolesterolémicos, 
inmunosupresores, antiparasitarios, herbicidas e insecticidas, entre otros. 
• Los metabolitos secundarios son moléculas sintetizadas por determinados 
microorganismos, que se producen en la fase estacionaria y aunque no son 
imprescindibles para el microorganismo, juegan papeles como la protección y 
supervivencia propia en el ambiente que lo rodea 
• A diferencia de lo que sucede con los metabolitos primarios, la ausencia de 
algún metabolito secundario no le impide la supervivencia y son producidos en 
la fase exponencial de crecimiento 
Desventajas: 
• La producción puede perderse fácilmente por mutación espontánea 
(degeneración de la raza), por lo que son muy importantes las técnicas de 
conservación de estos microorganismos. 
• En estado natural, sus funciones se hallan ordenadas a la supervivencia de la 
especie, pero cuando los microorganismos que los producen se desarrollan en 
cultivo puro, los metabolitos secundarios no desempeñan esa misión. 
• Cada uno de estos productos es producido por un grupo muy reducido de 
organismos. 
 
 
Métodos para evaluar el crecimiento microbiano 
Método Descripción del 
método 
Unidades 
que se 
reporta 
Desventajas Ventajas Información 
adicional 
Peso seco 
Retención de las 
células del 
cultivo y 
posterior 
desecación 
hacia peso 
constante 
Peso 
BMI 
Incluye 
microorganismo 
muertos, 
materia 
orgánica 
polímeros extra 
celular 
Útil para grandes 
volúmenes de 
muestra. 
Las medidas de 
peso seco suelen 
representar el 10-
15% de los valores 
de peso húmedo. 
1 mg de peso seco 
equivale 
aproximadamente 
a unas 5x109 
bacterias. 
Cuenta 
viable 
Cada célula 
viable forma una 
colonia. Se 
cuantifica el 
número de 
células a través 
del conteo de 
colonias 
𝑈𝐹𝐶
𝑚𝑙 ⁄ 
𝑈𝐹𝐶
𝑔 ⁄ 
Algunas 
bacterias no 
crecen en 
medios de 
cultivo. 
Solo se cuneta 
las células 
viables, las que 
pueden 
reproducirse; 
hay dos técnicas 
Otra metodología 
que se usa es 
espectrofotometría, 
donde se detecta 
el incremento de la 
densidad óptica. 
Cuenta del 
microscopio Conteo de 
células totales 
con cámaras 
especiales para 
conteo 
𝐹𝐷
=
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜
𝑐𝑚3
 
No sedistinguen las 
células muertas 
de las vivas. 
Mal método 
para 
suspensiones 
muy diluidas 
Conteo rápido 
de 
microorganismos 
Células pequeñas 
son difíciles de 
distinguir; requiere 
experiencia. 
Turbidez 
La medida de a 
turbidez de los 
medios de 
cultivo de 
microorganismos 
unicelulares 
Unidades de 
absorbancia; 
Unidades 
nefelométrica 
de turbidez 
(NTU) 
Problemas 
asociados al 
medio de 
cultivo y a la 
presencia de 
partículas. No 
hay datos 
cuantitativos 
Es una forma 
práctica de 
monitorizar el 
crecimiento 
bacteriano. 
Es un tipo de 
medición óptica 
basada en la 
medición de la 
pérdida de 
transparencia que 
tienen las 
disoluciones al 
aparecer partículas 
suspendidas. 
 
 
Fuentes de consulta 
• Crueger, W.; Crueger A. Biotecnología: Manual de microbiología industrial. Editorial Acribia, 
1993. 
• Atkinson, B. (2002). Reactores bioquímicos (3rd ed.). Editorial Reverté 
Consumo 
de sustrato 
Sustituye el 
suelo, 
permitiendo el 
anclaje y 
adecuado 
crecimiento del 
sistema; 
Proporcionan 
nutrientes, el 
aire y el agua 
que precisan 
𝑈𝐹𝐶
𝑚𝑙 ⁄ 
𝑈𝐹𝐶
𝑔 ⁄ 
El uso de la 
temperatura es 
muy delicado 
Son seguros de 
usar, además 
que ofrecen 
algunas 
protecciones 
contra 
contaminación 
También se usa de 
gran en el campo y 
control de 
organismos en el 
suelo de las 
plantas 
Formación 
del 
producto 
Esta asociada al 
metabolismo 
energético, el 
producto se 
forma siempre 
que exista 
crecimiento y 
velocidad en un 
cultivo celular 
 Requiere ATP 
para el 
crecimiento y 
mantenimiento 
celular, por lo 
tanto, la 
velocidad 
formación del 
producto 
siempre debe 
considerar 
ambos 
Los productos 
finales que se 
forman son mas 
baratos y 
sencillos de 
producir 
Existen 3 tipos de 
formación de 
productos, 
productos finales 
del metabolismo 
energético, 
productos 
intermedios y 
productos no 
asociados al 
metabolismo 
energético