Procese Enzimatice.docx

3. Procese enzimatice. Definitie si exemple Def :Enzimele sunt substanţe chimice complexe de natură organică-proteine coloidale solubile - elaborate de plante, animale şi microorganisme,capabile să mărească viteza reacţiilor chimice ce se desfăşoară însistemele biologice, fără să se consume în cursul lor. Sunt deci, o clasăspecială de proteine dotate cu activitate catalitică; se mai numesc şi biocatalizatori. Enzima + Substrat

→ Produse + Enzima

Exemple : Procese enzimatice sunt fermentaţia vinului, dospirea pâinii, acidifierea laptelui, amilaza din malţ (Kirchoff,1814), amilaza salivară (Leuchs, 1831), pepsina (Schwann, 1836), topirea inului si a canepii, proces realizat fara izolarea enzimelor din microorganisme etc

4. Microorganisme importante in biotehnologii Lumea microorganismelor este prezenta ca entitate caracterizata printr-o serie de particularitati generale: - dimensiuni foarte mici; - oranizare multicelulara;

- particularitati legate de viata care le caracterizeaza ca fiind sisteme biologice; - raport mare intre suprafata si volum, ceea ce favorizeaza strategia de supravietuire; - schimburile bilaterale rapide intre organism si mediu; - capacitate mare de multiplicare.; Microorganismele reprezinta o fractiune substantiala a biomasei totale. Se estimeaza ca fiecare individ uman este purtator a 10 14 bacterii, o cifra care depaseste numarul celulelor proprii (din care este alcatuit) si populatia umana totala excreta prin intestinul sau colectiv 1022 -1023 pe zi. MICROORGANISMELE - sisteme complexe, mono- sau pluricelulare, cu celule de tip procariot sau eucariot, inzestrate cu un metabolism propriu si continuitate genetica, foarte diversificate ca forma, dimensiuni si activitate metabolica. Un domeniu de aplicare a microorganismelor in biotehnologii este producerea de antibiotice. Odată cu apariţia ingineriei genetice s-au creat condiţii favorabile pentru manipularea informaţiei genetice a microorganismelor utilizate în biotehnologie pentru transferul de gene de la o specie la alta şi pentru crearea de programe genetice artificiale. S-au putut astfel obţine tulpini noi de microorganisme capabile să mărească considerabil eficienţa proceselor microbiologice în producerea de substanţe utile omului. Microorganismele care sunt folosite in biotehnologii sunt cunoscute sub denumirea de microorganisme utile, folosite sub forma de culturi starter pentru procese fermentative care stau la baza dezvoltarii subramurilor industriilor alimentare: drojdiile fermentative folosite la fabricarea berii, a vinului, a alcoolului etilic, in panificatie; bacteriile lactice si propionice folosite in industria laptelui si la conservarea produselor alimentare etc...

In prezent, cu ajutorul microorganismelor, se obtin peste 200 de produse la scara industriala, avantajos, numai pe cale microbiana: - alcooli: etilic, metilic, butilic, izopropilic; - acizi: citric, lactic, gluconic, acetic, kojic, ustilagic; - proteine, aminoacizi; - enzime,vitamine;

8. Etapele bioproceselor

9. Productivitatea biorectorelor Biorectorul este instalatia tehnologica in interiorul careia are loc transformarea materiei prime cu ajutorul sistemului enzimatic pus la dispozitie de microorganismele vii, celulele animale si vegetale sau de enzimemel izolate din acestea. Productivitatea poate fi exprimata ca raport intre cantitatea de biomasa si timpul de fermentatie. Pentru procesele discontinue:

Pentru procesele continue: unde: Xmax= concentratia celulara maxima atinsa in starea stationara; X0 = concentratia celulara initiala; T1 = timpul in care are loc cresterea cu viteza maxima;

T2 = timpul in care are loc cresterea cu viteza diferita fata de cea maxima; T3= timpul necesar atingerii starii stationare si include: pregatirea fermentatorului, sterilizarea si faza discontinua care precede operarea continua; T = timpul de mentinere a starii stationare; D = viteza de dilutie. Viteza reactiilor enzimatice (sau microbiene) ca si viteza reactiilor chimice este influentata de mai multi factori: - compozitia mediului de cultura - concentratia de substrat limitativ - temperatura – temperatura optima depinde de natura enzimelor care si de etapa procesului biochimic. - pH - valoarea optima este determinata de natura enzimei, de temperatura de lucru, de compozitia mediului si de prezenta inhibitorilor. - concentratia oxigenului dizolvat - intensitatea amestecarii.

14. Etapele fermentatiei alcoolice a mustului hameiat Definitie: fermentatia alcoolica consta in transformarea zaharurilor in alcool etilic si acid carbonic sub influenta unor microorganisme, dintre care pe primul loc se afla drojdiile care pot fi considerate ca adevarati agenti ai fermentatiei alcoolice. Exista insa un mare numar de ciuperci care produc descompunerea zaharului cu formare de alcool etilic, atunci cand sunt obligate sa traiasca in conditii anaerobe, asa cum exista si drojdii (Pichia hialospora) incapabile sa produca fermentatia alcoolica.