1. Modelos de crecimiento segregado.
Cuando la población es segregada en células individuales que son diferentes de una a otra en
términos de algunas características distinguibles, el modelo es segregado. La utilidad de los
modelos segregados depende de nuestra habilidad experimental para distinguir entre células en
una población.
Modelos de crecimiento no segregado
En la otra mano, los modelos no-segregados consideran la población como un bulto en una
“biofase” la cual interactúa con el ambiente externo, y puede verse como una especie en solución;
la concentración celular puede ser descrita con una sola variable. Los modelos no-segregados
tiene la ventaja que ellos son matemáticamente simples.
El crecimiento de las células microbianas puede ser visto de varias perspectivas y con varios grados
de complejidad, dependiendo si queremos distinguir entre células individuales en un reactor y si
examinamos las reacciones metabólicas individuales que ocurren en la célula. Nosotros haremos
las siguientes distinciones in los modelos de descripción de crecimiento microbiano.
La consideración de detalles de las reacciones ocurre cuando una célula da un aumento para
el concepto de estructura. Los modelos estructurados consideran reacciones individuales o
grupos de reacciones ocurrentes en la célula. La biomasa es subdividida dentro de un
número de componentes como DNA, RNA proteínas, etc., y las reacciones que ocurren
entre esos componentes son descritas. El ambiente externo puede influenciar la respuesta de
la célula en una variedad de modos, por ejemplo, la lactosa puede inducir la producción de
la enzima β-galactosidasa, la cual rompe la galactosa en glucosa y galactosa. Un modelo
estructurado intentara describir este comportamiento, por ejemplo, el mecanismo de cómo
la nueva enzima es inducida (la transcripción y translación), la cinética de rompimiento de
la lactosa ha estos sacáridos, y su subsiguiente utilización. Los modelos in estructurados
simplemente ven la célula como una entidad en una solución la cual interactúa con el
ambiente.Un nivel adicional de complejidad resulta cuando consideramos que los modelos
pueden ser estocásticos o deterministicos en la naturaleza. Un modelo estocástico considera
la distribución de las características celulares de interés. Por ejemplo, el tiempo de
generación de una población celular puede ser encontrado de muestrear el tiempo de
generación de células individuales dentro de una población y calcular una distribución de
tiempos de generación basados en la muestra, como puede ser, una distribución normal
Gauissiana. Como el número de células aumenta en la muestra, la incertidumbre en la
media de generación decrece (incluso si la desviación estándar es grande) y la población
puede ser adecuadamente descrito por un parámetro teniendo la media de tiempo de
generación de la muestra. Los modelos estocásticos son además solo útiles para situaciones
donde el número de células es muy pequeño y las características celulares se convierte en
importante. Por ejemplo, cuando la cinética esterilización son consideras y el número de
células viables cae debajo de 10-4 por mL., la probabilidad de que la célula se convierta en

2. no-viable se convierte en significante en la determinación de la efectividad del proceso de
esterilización. Por otro lado, los modelos deterministas tiene salidas que son completamente
determinadas por las entradas de los modelos, como pueden ser, las variaciones aleatorias
en las propiedades de un sistema no son considerados. Los modelos deterministas son las
más comunes ( y útiles).
modelos no estructurados: Consideran la velocidad específica de crecimiento
como función de las condiciones del microorganismo (sólo variables externas a
la célula). Entre estos modelos se encuentran el de Monod, Teissier, Moser, el
modelo de inhibición por sustrato para Monod y el modelo de inhibición por
producto para Monod
- modelos estructurados: Se trata de modelos más complejos en los que la
velocidad específica se encuentra influenciada tanto por la fase abiótica como
por la biótica
- modelos segregados: Consideran a la célula como un reactor, teniendo en cuenta
la transferencia de los nutrientes a través de la membrana celular