Ejercicios de Microbiología Industrial

1. DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA
CARRERA INGENIERIA EN BIOTECNOLOGIA
BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL
Informe de Ejercicios Digitalizados
DOCENTE:
Prof. Luis Enrique Trujillo PhD.
FECHA:
06 de noviembre de 2015.
ALUMNOS:
Ayala Paola
Juanito
Lupero Adriana
Pico María Jose
Villacres Sebastian
Zurita Rafael
1. Para la reacción siguiente, indique como se relaciona la velocidad de desaparición de cada
reactivo con la velocidad de aparición de cada producto:
𝐵2 𝐻6 (g) + 3 𝑂2 (g)  𝐵2 𝑂3 (s) + 3𝐻2 𝑂 (g)
Resolución:
𝑣 = −
∆[ 𝐵2 𝐻6]
∆𝑡
= −
1
3
∆[ 𝑂2]
∆𝑡
=
∆[ 𝐵2 𝑂3]
∆𝑡
=
1
3
∆[ 𝐻2 𝑂]
∆𝑡
2. Considere la reacción: 2 𝐻2 (g) + 𝑂2 (g) 2 𝐻2 𝑂 (g). Si el hidrógeno arde a la velocidad de
4,6 mol/s, ¿cuál es la velocidad de consumo de oxígeno?, ¿cuál es la velocidad de formación
de vapor de agua?
Resolución:
∆[ 𝐻2]
∆𝑡
= 4.6
𝑚𝑜𝑙
𝑠
𝑣 = −
1
2
∆[ 𝐻2]
∆𝑡
= −
∆[ 𝑂2]
∆𝑡
=
1
2
∆[ 𝐻2 𝑂]
∆𝑡
−
∆[ 𝑂2]
∆𝑡
= −
1
2
∆[ 𝐻2]
∆𝑡
=
1
2
∗ 4.6
𝑚𝑜𝑙
𝑠
= 2.3
𝑚𝑜𝑙
𝑠
1
2
∆[ 𝐻2 𝑂]
∆𝑡
= −
1
2
∆[ 𝐻2]
∆𝑡
= 4.6
𝑚𝑜𝑙
𝑠

2. 3. La reacción: SO2Cl2(g) SO2(g) + Cl2(g) es de primer orden conrespecto al cloruro de
sulfurilo SO2Cl2 .
Con los datos cinéticos siguientes, determine la magnitud de la constante de velocidad de
primer orden:
Tiempo (s) Presión SO2Cl2
0 0
2500 0,947
5000 0,895
7500 0,848
10 000 0,803
Nota: Calcular el valor de k para cada intervalo de medición, usando la ecuación de velocidad
integrada de primer orden
ln[ 𝐴]0 − ln[ 𝐴] = 𝑘𝑡
Resolución:
Primer intervalo:
t0=2500 s t=5000s lnP0=-0.0545 lnP=-0.110
−0.0545 − (−0.110) = 𝑘 ∗ 2500
𝑘 = 2.22 ∗ 10−5
𝑠−1
Segundo intervalo:
t0=5000 s t=7500s lnP0=-0.110 lnP=-0.165
−0.110 − (−0.165) = 𝑘 ∗ 2500
𝑘 = 2.20 ∗ 10−5
𝑠−1
Tercer intervalo:
t0=7500 s t=1000s lnP0=-0.165 lnP=-0.219
−0.165 − (−0.219) = 𝑘 ∗ 2500
𝑘 = 2.16 ∗ 10−5
𝑠−1
K promedio =2.19 ∗ 10−5
𝑠−1

3. 4. La lactasa, también conocida como B-galactosidasa, cataliza la hidrólisis de la lactosa para
producir glucosa y galactosa a partir de leche y del suero. Se realizaron experimentos para
calcular los parámetros cinéticos para la enzima. Los datos de velocidad inicial se muestran a
continuación.
Concentración de lactosa
( 𝒎𝒐𝒍 ∗ 𝑳−𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟐)
Velocidad inicial de reacción
( 𝒎𝒐𝒍 ∗ 𝑳−𝟏 ∗ 𝒎𝒊𝒏−𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟑)
2.500 1.940
2.270 1.910
1.840 1.850
1.350 1.800
1.250 1.780
0.730 1.460
0.460 1.170
0.204 0.779
Calcular 𝑉𝑚𝑎𝑥 y 𝐾 𝑚.
Resolución:
Aplicando la representación de Langmuir, desarrollamos lo siguiente:
S S/v
0.02500 12.8866
0.02270 11.8848
0.01840 9.9459
0.01350 7.5000
0.01250 7.0225
0.00730 5.0000
0.00460 3.9316
0.00204 2.6187
y=ax+b
y=0.44482x + 0.170269
La linealización de los datos por Langmuir da una pendiente 1/𝑉𝑚𝑎𝑥 y ordenada en el origen
𝐾 𝑚/𝑉𝑚𝑎𝑥.
1/𝑉𝑚𝑎𝑥 = 0.44482𝑚𝑜𝑙−1
∗ 𝐿 ∗ 𝑚𝑖𝑛
𝑉𝑚𝑎𝑥 = 2.2481𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐿−1
∗ 𝑚𝑖𝑛−1
𝐾𝑚/𝑉𝑚𝑎𝑥 = 0.170269𝑚𝑜𝑙−1
∗ 𝐿 ∗ 𝑚𝑖𝑛
𝐾𝑚 = 0.3827𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐿−1

4. 5.
6. Un investigador obtiene los siguientes datos experimentales
Concentración Inicial de sustrato [S] Vo [umoles/L*min]
1*10-2 75,0
1*10-3 74,9
1*10-4 60
7.5*10-5 56.25
6.5*10-6 15
a) Cómo calcularía Km
y=ax+b
y=13157,82+0.3478x
1/𝑉𝑚𝑎𝑥 y ordenada en el origen 𝐾 𝑚/𝑉𝑚𝑎𝑥.
1/𝑉𝑚𝑎𝑥 = 13157,82663
𝑉𝑚𝑎𝑥 = 7,6 ∗ 10−5
𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐿−1
∗ 𝑚𝑖𝑛−1
𝐾𝑚/𝑉𝑚𝑎𝑥 = 0.347804𝑚𝑜𝑙−1
∗ 𝐿 ∗ 𝑚𝑖𝑛
𝐾𝑚 = 2,64333 ∗ 10−5
𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐿−1
b) Cuál sería la Vo a [S] de 2.5*10-5
y 5*10-2
[S] de 2.5*10-5  Vo= 3,6941*10-5
[S] de 5*10-2  Vo= 4,97*10-5

5. 7. Determine y represente gráficamente utilizando la ecuación de Lineawaver Burk lo valores
de Km y Vmax.
Resolución:
Figura
y = 0,25x + 0,3337
1/Vmax= 0,3337
Vmax=2,996mmoles/seg
-1/km= -0,3337/0,25
Km=0,74917591 umoles
Hiperbólica
-
0.00500
0.01000
0.01500
0.02000
0.02500
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
1/Vo
1/[S]
Lineweaver Burk
Lineweaver Burk
[S] umoles Vo mmoles/seg 1/[S] 1/Vo
0,25 0,75 4 1,333
0,5 1,2 2 0,833
1 1,71 1 0,585
2 2,18 0,5 0,459
4 2,53 0,25 0,395

6. y = 0,4305x + 1,0067
Vmax= 0,4305mmoles/seg
Km= 2,338umoles
-
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
- 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500
velocidades
[S]
Hiperbólica
Hiperbolica