segunda clase de la Dra ana maria ronco PhD encargada del depto de ingeniería química y biotecnología Fac. ciencias físicas y matemáticas universidad de Chile

1. BIOTECNOLOGÍA
Curso de verano
2012
Prof. Ana María Ronco PhD
Dpto. de Ingeniería Química y Biotecnología
Fac. Ciencias Físicas y Matemáticas
INTA
Universidad de Chile

2. Biotecnología
Uso de organismos vivos o de
compuestos obtenidos de organismos
vivos para obtener productos de valor
para el ser humano.

3. Biotecnología Tradicional
Comprende las tecnologías y procedimientos fruto del conocimiento
y experimentación realizada en forma colectiva y acumulativa de
generación en generación por agricultores
Biotecnología Moderna
Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas
biológicos y organismos vivos o sus derivados para la
creación o modificación de productos o procesos en
usos específicos.
(Convenio sobre Diversidad Biológica de las Naciones
Unidas 1992)

4. CLASIFICACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA
La biotecnología puede ser clasificada en cinco amplias
áreas.
· Biotecnología en Salud Humana.
· Biotecnología Animal.
· Biotecnología Industrial.
· Biotecnología Vegetal.
· Biotecnología Ambiental.

5. Técnicas biotecnológicas:
- Fermentación
-Conversión anaeróbica ( sin oxígeno) de las moléculas
orgánicas, generalmente hidratos de carbono, en alcohol y otras
moléculas orgánicas (ej ácido láctico) y gases, mediante la
acción de ciertas enzimas producidas por levaduras, hongos o
bacterias

6. Técnicas biotecnológicas:
- Cultivo de células y tejidos

8. Técnicas biotecnológicas:
-Tecnología del ADN:
Manipulación, aislamiento, recombinación y expresión de
genes
Ingeniería Genética: conjunto de técnicas utilizadas para modificar el
material genético de un organismo vivo, a través de la introducción de
uno o más genes provenientes de otra especie o de origen artificial o
mediante la manipulación o recombinación genética de sus propios genes

9. Técnicas biotecnológicas:
- Anticuerpos monoclonales (Mab)
Son sintetizados por un mismo clon de células lo que lo hace
específico para un antígeno determinado y específico

10. USOS POTENCIALES DE INVESTIGACION Y DESARROLLO EN
BIOTECNOLOGÍA APLICABLES A LA INDUSTRIA NACIONAL
SECTOR AGRÍCOLA
a) Plantas Resistencia a plagas, herbicidas
Tests de diagnósticos
Rasgos agronómicos
b) Animales Vacunas
Hormonas de crecimiento
Tecnologías reproductivas

11. SECTOR ACUÍCOLA
Gestión en Salud y Nutrición
Mejoramiento de especies y reproducción
Gestión de soluciones ambientales
Estrategias de control de calidad
Tecnologías y equipos de producción y laboratorio
SECTOR RECURSOS NATURALES
Estudios de Microorganismos para minería
Aplicaciones en recuperación de petróleo
Aplicaciones en biolixiviación
Regeneración forestal e industrias derivadas (celulosa)
Protección forestal : plagas
Evaluación del impacto ambiental

12. SECTOR MEDIO AMBIENTE
Biodetección de contaminantes Bioindicadores
Liquen, Daphnia magna, peces fluorescentes y Vibrio fischeri (bacteria).

13. SECTOR MEDIO AMBIENTE
Monitoreo y limpieza del aire
Selección/modificación de microorganismos
Biotratamiento de efluentes y desechos
Biorremediación
Equipos instrumentación y biosensores
Bioseguridad
SECTOR SALUD HUMANA
Vacunas
Nuevos fármacos para enfermedades, y control del dolor

15. Biología
Biología Molecular Microbiología
Bioquímica Química
Genética Biología Celular
BIOTECNOLOGÍA
ALIMENTOS
DROGAS VACUNAS DIAGNÓSTICO Y BEBIDAS

16. CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DE
LOS SERES VIVOS
1. ORGANIZACIÓN: compleja: diferentes niveles, gran
diversidad
2. CRECIMIENTO Y METABOLISMO: para crecer y
desarrollarse se necesita ENERGIA
3. REPRODUCCION
4. HERENCIA: información genética
5. OTRAS: movimiento, capacidad de respuesta,
homeostasis, adaptación, etc.

18. ORGANISMOS VIVOS FORMADOS POR C,H,O,N
Composición muy diferente a la de la corteza terrestre
Por qué???
Abundancia relativa (%)
1. Forman gases
2. Solubles en agua
3. Forman enlaces covalentes

19. Enlace covalente: se comparten electrones

20. Energía de enlace entre átomos de biomoléculas
Energía de Energía de
disociación disociación
Tipo de Tipo de
enlace enlace
Enlace simple Enlace doble
Enlace triple
* A mayor energía de enlace para disociarlo (ruptura) más fuerte el enlace

21. EL AGUA
H2O

22. +
– Estructura-Función
H 
O Características:
1. Sin carga
+ H 2. No hay electrones
desapareados
3. Dipolo
H
Enlace coovalente H
H
O ||||||||
Puente de H
H O

23. Enlaces de H fuertes Enlaces de H débiles

24. PROPIEDADES DEL AGUA
NOMBRE PROPIEDAD QUÍMICA BENEFICIO
Elevada polaridad Atrae iones y Solubilidad
compuestos polares interacción
Polaridad:
Distribución desigual de las cargas de los átomos que componen la
molécula.
Utilidad: permite solubilizar compuestos polares y iónicos
Ej: azúcar (polar) y sal (NaCl: iónico)

25. PROPIEDADES DEL AGUA
NOMBRE PROPIEDAD QUÍMICA BENEFICIO
Elevado CE Absorbe y libera calor Estabiliza tº
Calor específico (CE)
Cantidad de energía calórica que debe ser absorbida o liberada por un g
de sustancia para cambiar su tº en 1ºC.
Mide cuanto resiste una sustancia al cambiar su tº cuando absorbe o
pierde calor
CE del agua: 1 cal/g/ºC
Utilidad de esta propiedad: el calor que absorbe el agua se usa para
romper los enlaces de H entre las moléculas

26. PROPIEDADES DEL AGUA
NOMBRE PROPIEDAD QUÍMICA BENEFICIO
Elevado CV Se rompen muchos Evaporación
enlaces de H disminución tº
cuerpo
Calor de Vaporización (CV):
Cantidad de calor que debe absorber una sustancia para
cambiar 1 g de agua líquida en vapor.
CV del agua: 586 cal para cambiar 1 g de agua líquida en
vapor.
Utilidad: enfriamiento de los organismos

27. PROPIEDADES DEL AGUA
NOMBRE PROPIEDAD QUÍMICA BENEFICIO
Cohesión Enlaces de H mantienen Germinación
moléculas unidas
Cohesión
Atracción entre moléculas polares: cuando la otra molécula polar es agua
se habla de cohesión.
Utilidad: Estado líquido del agua a temperaturas moderadas.
Tensión superficial
Cuando la otra molécula polar es diferente: adhesión , forma enlaces de H
Cuando el agua atrae sustancias con carga eléctrica: atracción
electrostática, responsable de la capilaridad.

28. PROPIEDADES DEL AGUA
NOMBRE PROPIEDAD QUÍMICA BENEFICIO
Menor densidad Moléculas de agua Evita congela
de hielo están más miento de lagos y
separadas mares

29. Propiedades del H20 derivadas de la ruptura
de sus enlaces covalentes
IONIZACIÓN : H20 OH- + H+
[ H+ ] = 1 x 10 –7 mol/L (M)
pH = - log [ H+ ]
pH= 7
A < pH >Acidez
pH= concentración relativa de H+ en solución

30. Función del H2O en la formación de TAMPONES
pH sangre: 7.4
Uno de los mejores tampones de la sangre es H20 + CO2
H2O + CO2 H2CO3 HCO3– + H+
A > [ H+ ] < pH equilibrio hacia la izquierda
A < [ H+ ] > pH equilibrio hacia la derecha

31. 1 M NaOH
Cloro de casa
- Amoníaco de casa
 alcalinidad
NaHCO3
Agua de mar, clara de huevo
neutro Sangre, lágrimas
Leche, saliva
Cerveza
Café
Jugo de tomate
Vino
 acidez Coca –Cola, vinagre
Jugo de limón
Jugo gástrico
1 M HCl
pH de algunos fluídos