.

2. El holoceno…
! Actualmente vivimos en el Holoceno, perteneciente
aúhn al periodo cuaternario. Comenzó apenas hace
11700 años, y cubre un periodo muy breve: la época
que le sucedió por ejemplo, el pleistoceno, la más
breve entre las más recientes, tuvo una duración que
superó los dos millones y medio de años.

3. ! Sin embargo, parte de la
c o m u n i d a d c i e n t í f i c a h a
sugerido que ya se han dado los
suficientes cambios para dar
inicio a una nueva época, para la
cual se sugiere el nombre de
antropoceno.
! Quienes apoyan esta idea la
sustentan en el significativo
i m p a c t o g l o b a l q u e l a s
actividades humanas han tenido
sobre los ecosistemas terrestres
(especialmente ilustradas por la
denominada extinción masiva
del Holoceno).
… y ahora ¿el antropoceno?

4. ! La extinción masiva del Holoceno comprende la
desaparición de mamíferos grandes (megafauna) cerca
del final de la última glaciación (hace 9000 -13000 años)
atrás. Tales desapariciones se han considerado como
consecuencia del cambio climático y de la diseminación
y proliferación del humano moderno.
Datos…

5. ! Desde principios del siglo XIX, y en aceleración
constante desde la década de 1950, las desapariciones
implican a especies de todos los tamaños y ocurren
principalmente en las selvas tropicales, que tienen una
gran biodiversidad. La actual tasa de extinción es de
100 a 1000 veces el promedio natural en la evolución, y
en 2007 la Unión Internacional para la Conservación de
la Naturaleza consideró que una de cada ocho especies
de aves, una de cada cuatro mamíferos, una de cada
tres de anfibios y el 70 % de todas las plantas están en
peligro.
Datos…

6. Datos…
! Es justamente a principios del siglo XIX cuando la
Química nace como ciencia por derecho propio, y
desde entonces no ha dejado de salir de los
laboratorios para traducirse en aplicaciones concretas
que han impactado a nuestras vidas.
! A las aplicaciones que permiten darle utilidad a los
descubrimiento de la ciencia y que se traduce en un
mayor bienestar para el Homo sapiens se les denomina
tecnologías.

7. ! Las diferentes tecnologías dejan una huella una vez
que se desarrollan. La parte trascendente aquí es la
que impacta al ambiente: nuevos elementos que
forman parte de ésta se liberan e interaccionan con los
diferentes componentes de un ecosistema. El
problema s que lo hagan de una manera perniciosa: así
es donde se suscita el problema.
Irrupción de las tecnologías.

8. Nuevas tecnologías.
! ¿Cómo conservar el bienestar y alterar lo menos
posible a los ecosistemas? Las nuevas tecnologías
suman una componente más: deben ser amigables con
el medio ambiente.

10. BIOTECNOLOGÍA
Integración de las ciencias naturales y la ingeniería para
aprovechar el uso de organismos, células y sus componentes
para generar productos y servicios.

11. BIOTECNOLOGÍA
Biotecnología
ambiental
Tecnología de
alimentos
Medicina
Tecnología
genética
Agricultura

12. BIOTECNOLOGÍA
Biotecnología
ambiental
Tecnología de
alimentos
Medicina
Tecnología
genética
Agricultura
Energía de fuentes
renovables, desperdicios
del agro.

13. BIOTECNOLOGÍA
Biotecnología
ambiental
Tecnología de
alimentos
Medicina
Tecnología
genética
Agricultura
Ingeniería genética
aplicada sobre plantas
y animales.

14. BIOTECNOLOGÍA
Biotecnología
ambiental
Tecnología de
alimentos
Medicina
Tecnología
genética
Agricultura
Ingeniería genética
aplicada en humanos.

15. BIOTECNOLOGÍA
Biotecnología
ambiental
Tecnología de
alimentos
Medicina
Tecnología
genética
Agricultura
Producción de antibióticos,
vitaminas, esteroides, insulina.

16. BIOTECNOLOGÍA
Biotecnología
ambiental
Tecnología de
alimentos
Medicina
Tecnología
genética
Agricultura
Productos de
fermentación
(vino, cerveza,
queso, yogurth,
etc.).

17. BIOTECNOLOGÍA
Biotecnología
ambiental
Tecnología de
alimentos
Medicina
Tecnología
genética
Agricultura
Descontaminación
de los
componentes
ambientales (agua,
aire, suelo).
Producción de
sustancias.
Biosensores.
Prevención de la
contaminación y
minimización de
residuos.

18. OPTIMIZACIONES GRACIAS AL EMPLEO DE LA
BIOTECNOLOGÍA
* Producción de medicamentos, vitaminas y esteroides.
* Productos de fermentación usados como alimentos y bebidas.
* Energía a partir de fuentes renovables y desperdicios.
* Ingeniería genética aplicada a humanos, plantas y animales.
* Oportunidades completamente nuevas para la producción
sustentable de productos y servicios nuevos y existentes.

19. OPTIMIZACIONES GRACIAS AL EMPLEO DE LA
BIOTECNOLOGÍA QUE INCIDEN SOBRE LA INGENIERÍA
AMBIENTAL
* Control de la polución (descontaminación del aire, agua y
suelos).
* Prevención de la polución.
* Minimización de residuos.
* Producción de sustancias químicas amigable con el medio
ambiente.
* Biomonitoreo.

20. PAPEL DE LA BIOTECNOLOGÍA EN EL DESARROLLO Y LA
SUSTENTABILIDAD
El uso responsable de la biotecnología para obtener beneficios
económicos, sociales y ambientales es inherentemente atractivo,
y da por resultado una espectacular evolución en la investigación
desde las tecnologías tradicionales de fermentación (queso,
carne, manufactura de cerveza, etc.) hasta técnicas modernas
(tecnología genética, tecnologías de DNA recombinante,
inmunología bioquímica, biología molecular y celular) para
proveer de síntesis eficientes de productos de baja toxicidad,
bioenergía renovable y nuevos métodos de monitoreo
ambiental.

21. PAPEL DE LA BIOTECNOLOGÍA EN EL DESARROLLO Y LA
SUSTENTABILIDAD
Los beneficios sociales, ambientales y económicos de la
biotecnología ambiental han contribuido al desarrollo de una
sociedad más sustentable.
El requerimiento para sustancias alternativas, fuentes de
combustibles y una variedad de productos comerciales ha
aumentado dramáticamente en los primeros años de siglo XXI,
estimulados por los altos precios del petróleo, políticas para
promover alternativas y reducir la dependencia del petróleo
proveniente del extranjero, y los esfuerzos cada vez mayores por
impedir la generación de CO2 y de otros gases de invernadero.
La biotecnología permite dar una respuesta más adecuada a
estas demandas.

22. SUBCAMPOS PRINCIPALES DE APLICACIÓN DE LA
BIOTECNOLOGÍA
Biotecnología verde, el uso más viejo de la biotecnolgía, para el
crecimiento de plantas.
Biotecnología roja, la que se aplica para crear sustancias para uso
médico.
Biotecnología blanca (a menudo llamada biotecnología verde), la
que se centra en el empleo de organismos biológicos para
generar o manipular productos benéficos para la industria.
Biotecnología azul, comprende el uso acuático de la
biotecnología.

23. PRINCIPALES ÁREAS DE ACCIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA
(INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO)
* Insumos industriales (sustancias bioquímicas, enzimas y
reactivos para el procesamiento de alimentos e industrial).
* Energía (a partir de fuentes renovables).
* Medio ambiente (diagnóstico de la polución, productos para la
prevención de la polución y biorremediación).

24. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
Aplicación de la biotecnología como una tecnología emergente
en el contexto de la protección ambiental. Esto resulta cada vez
más significativo en un mundo que se urbaniza y se industrializa
rápidamente, dando como resultado un detrimento del medio
ambiente limpio y la extinción de recursos naturales.

25. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
No se trata de un concepto novedoso, y es tan viejo como el
empleo del compostaje y el diseño y operación de las plantas de
tratamiento de aguas. Sin embargo, hasta el decenio de 1980
cuando su auge comienza.

26. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
El desarrollo de las actividades humanas en la industria, el
transporte, la agricultura y el plano doméstico , el incremento en
los estándares de calidad de vida y una creciente demanda de
consumo han incrementado la polución de aire (CO2, NOx, SOx,
gases de invernadero, partículas suspendidas), agua
(contaminantes químicos y biológicos, nutrientes, derrames de
hidrocarburos, lixiviados), suelo (deficiente disposición de
residuos peligrosos, difusión de pesticidas), a lo que contribuye
también la fabricación de bienes desechables y materiales no
degradables. Todo esto puede atenderse con el empleo de
biotecnología ambiental.

27. ¿QUÉ HAY QUÉ
ATENDER?

28. CONTAMINACIÓN DEL AIRE DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
EMISIÓN
DE CO2,
NOX, SOX

29. CONTAMINACIÓN DEL AIRE DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
PARTÍCU-
LAS
SUSPENDI-
DAS

30. CONTAMINACIÓN DEL AIRE DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
OTROS
GASES DE
INVERNA-
DERO

31. CONTAMINACIÓN DEL AGUA DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
CONTAMI-
NANTES
QUÍMICOS
Y BIOLÓGI-
COS

32. CONTAMINACIÓN DEL AGUA DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
CONTAMI-
NANTES
QUÍMICOS
Y BIOLÓGI-
COS

33. CONTAMINACIÓN DEL AGUA DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
FUGAS DE
TUBERÍAS
CASERAS

34. CONTAMINACIÓN DEL AGUA DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
DERRAMES
DE HIDRO-
CARBUROS

35. CONTAMINACIÓN DEL AGUA DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
EUTROFICA
CIÓN POR
FUENTES
DE N Y P

36. CONTAMINACIÓN DEL SUELO DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
RESÍDUOS
PELIGRO-
SOS

37. CONTAMINACIÓN DEL SUELO DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
DERRAME
DE HIDRO-
CARBUROS

38. CONTAMINACIÓN DEL SUELO DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
CONTAMI-
NANTES
ORGÁNI-
COS PER-
SISTENTES

39. CONTAMINACIÓN DEL SUELO DEBIDA A ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS
INDUSTRIAL
DOMÉSTICA
DEL TRANSPORTE
DE LA AGRICULTURA
INCRE-
MENTO EN
LA ACTIVI-
DAD DEL
SUELO POR
DIFUSIÓN
MASIVA

40. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
Los estudios demuestran que algunos de estos problemas
pueden degradarse adecuadamente o ser removidos haciendo
uso de biotecnología involucrando microorganismos, plantas y
animales bajo ciertas condiciones.
MINERALES
HIDROCARBUROS
XENOBIÓTICOS
Factores abióticos
(T, pH, Eº)
Factores bióticos
(Toxicidad,
especificidad,
actividad)
Microorganismos,
plantas y animales
Mineralización
Transformación
Inmobilización

41. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
Las técnicas avanzadas hacen hoy posible tratar y degradar a los
contaminantes con la asistencia de organismos vivos o el
desarrollo de procesos y productos que generen menor
contaminación y preserven fuentes y recursos no renovables:
* Tratamientos optimizados para residuos sólidos y aguas
residuales.
* Biorremediación: limpiando lo que está contaminado.
* Asegurar la salud ambiental mediante biomonitoreo.
* Producción limpia: manufacturación menos contaminante o con
una menor cantidad de materias primas.
* Energía a partir de biomasa.
* Ingeniería genética para la protección y control ambiental.

87. Nanotecnología
! Comprende lasa tareas de estudio, diseño, ración,
síntesis, manipulación y aplicación de todo tipo de
artefactos y sistemas funcionales que se realizan por
intervención humana en la escala de los nanómetros (1
x 10-9 m).
! Incluye también todos los procedimiento, técnicas, y
metodologías, así como posibles aplicaciones en
todos los ámbitos de la ciencia y la tecnología.
! νανος, es un prefijo que significa enano.

88. Nanotecnología
! Las propiedades muy particulares de los sistemas en
escala nanométrica se deben a que se encuentran en
los límites del comportamiento descrito por la
mecánica cuántica y la mecánica de Newton.
! Sus aportaciones han impactado enormemente a
algunos campos tecnológicos; sin embargo, no se han
d e s a r r o l l a d o a ú n s i s t e m a s q u e s e a n
contundentemente de interés para la Ingeniería
Ambiental.

89. Nanotecnología
! Algunos posibles campos de interés por optimizar
son: tratamiento de aguas, absorbentes de petróleo e
incluso su inclusión en plásticos biodegradables para
mejorar sus propiedades mecánicas. Todo sin
embargo se encuentra en fase experimental.

90. Tecnología de los alimentos
! Se ha discutido ya el desarrollo de métodos que
permiten que haya una mayor disponibilidad de los
alimentos. Lo anterior comprende el empleo de
recursos biotecnológicos, del manejo de las
tecnologías de OGM para aumentar producción, del
manejo de fertilizantes, etc.

91. Tecnología de los alimentos
! Luego de haber superado todas las etapas de su
producción, ¿qué hacer con el alimento ya listo para
su consumo? Puede que éste no sea inmediato.
! Se deben buscar estrategias para que los alimentos se
conserven, esto es, que posean una vida de anaquel lo
más amplia posible.

92. Tecnología de los alimentos
! Procesos como el escaldado, el
a h u m a d o , e l s a l a d o , l a
pasteurización, el almacenado al
a l t o v a c í o , e l e m p l e o d e
conservadores inocuos para la
salud, la adición de sustancias que
preservan la consistencia de los
alimentos, etc., desarrollados por
químicos, han permitido que los
a l i m e n t o s s e e n c u e n t r e n
disponibles con mayor facilidad al
consumidor.
! Esto permite por ejemplo que los
alimentos lleguen a lugares más
lejanos.

93. Ciencias de la Salud
! Enfermedades que con antelación se constituían como
complicadas comienzan a tener una diferente
perspectiva mediante nuevas estrategias como la
terapia génica.
! En esta técnica se prevé que será posible corregir
múltiples padecimientos desde su origen; una
aberración en el ADN. De esta manera, si se logra
corregir algún defecto en las instrucciones que evía
esta molécula al ribosoma (la “fábrica de proteínas”) se
estaría en condiciones de eliminar padecimientos
debido a una mala estructuración de una proteína en
específico; tal sería el caso de la anemia falciforme.

94. Nuevos materiales
! El desarrollo de nuevos materiales que cumplan con el
papel que desempeñan los actuales con carácterísticas
optimizadas es un campo pleno de avances.
! Un ejemplo es el grafeno, material constituido
íntegramente por átomos de carbono que posee
propiedades únicas:

95. ¿Qué es destable del grafeno?
! Extremadamente duro (x 200 con respecto al acero),
muy flexible y elástico, transparente, es un material de
soporte de radiación ionizante, gran ligereza, se
calienta menos al conducir los electrones, genera
electricidad al ser alcanzado por la luz, se autorrepara
(cuando una lámina de grafeno sufre daño y se quiebra
su estructura, se genera un ‘agujero’ que ‘atrae’
átomos de carbono vecinos para así tapar los huecos),
en su forma óxida absorbe residuos radiactivos, etc.

96. Energías alternativas
! Los nuevos combustibles deben poseer como una de
sus componentes la sustentabilidad.
! Algunas energías han ocasionado problemas en cuanto
a la manera en la que se producen (industria nuclear).
! No obstante, cada vez son más las empresas que se
suman a la tarea de producir “energía limpia”.