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Microbiología Industrial y Biotecnología
Crecimiento en sistema discontinuo
1 .- Se cultiva un microorganismo en un medio complejo; en el tiempo 0, una pequeña cantidad se inocula en un volumen mucho mayor de idéntico medio. Los valores de la biomasa a lo largo del tiempo se dan en
la tabla adjunta.
a) Represente la evolución de la biomasa a lo largo del tiempo, indicando las fases del cultivo que se observan.
b) Calcule el tiempo de generación y la máx.
Tiempo (h) (^) Biomasa (g/ml) 0 60 0,5 80 1,0 110 1,5 140 2,0 200 2,5 260 3,0 370 3,5 490 4,0 700 4,5 880 5,0 1040 5,5 1040 6,0 1050
2 .- Un microorganismo crece en un medio complejo con 0,3% de glucosa; en el tiempo 0, una pequeña cantidad se inocula en un volumen mucho mayor de idéntico medio. Los valores de la biomasa a lo largo del tiempo se dan en la columna A de la tabla adjunta. La misma cepa, crecida en un medio sintético con la misma concentración de glucosa, se inocula en una mezcla de 0,15% de lactosa (p/v) y 0,15% de glucosa (p/v) en medio complejo. Los valores de biomasa se dan en la columna B de la tabla. a) Calcule el tiempo de latencia en cada caso y explique la diferencia si la hay.
b) Explique la forma de la curva de crecimiento en cada caso. ¿Qué mecanismos de control regulan el catabolismo de las dos fuentes de carbono?
c) Calcule máx en ambos casos, compare los valores y sugiera una explicación.
Tiempo (h) (^) A (g/ml) B(g/ml) 0 60 60 0,5 80 60 1,0 110 60 1,5 140 70 2,0 200 100 2,5 260 130 3,0 370 180 3,5 490 260 4,0 700 320 4,5 880 430 5,0 1040 480 5,5 1040 500 6,0 1050 510 7,0 - 600 8,0 - 700 9,0 - 850 10,0 - 1000 11,0 - 1000
3.- Un cultivo microbiano se desarrolla de tal forma que su contenido en biomasa y en glucosa (fuente
de carbono) evolucionan según se expone en la tabla adjunta. A las 19 horas se mide la concentración de un producto de la fermentación que resulta ser del 0,28%.
Tiempo (h) Biomasa (g/L) Glucosa (%)
Se pide:
a) Comentar la evolución del cultivo en sus diversas fases. b) Calcular la tasa de crecimiento y el tiempo de generación durante la fase exponencial c) Calcular los factores de rendimiento Yx/s, Yp/s, e Yp/x a las 19h. d) Hallar el coeficiente o tasa de consumo de fuente de carbono. e) ¿Se aprecia fase estacionaria? ¿Qué circunstancias la han podido provocar? ¿Cómo podría analizar a qué circunstancias se debe la entrada en fase estacionaria?
4.- Dos microorganismos, A y B, crecen en un medio de cultivo definido con glucosa como única fuente de carbono. Determinaciones de biomasa y glucosa efectuadas a distintos tiempos arrojan los siguientes resultados:
Tiempo (h)
A
Biomasa (g/ml)
Glucosa (%)
Tiempo (h)
B
Biomasa (g/ml)
Glucosa (%)
a) Indicar, para ambos cultivos, el periodo de tiempo en el cual se de crecimiento exponencial y qué otras situaciones del crecimiento de las células se aprecian en estos cultivos.
b) Calcular la tasa de crecimiento para ambos microorganismos durante la fase exponencial. Calcular, así mismo, el factor de rendimiento para la glucosa (en g de biomasa/mol) y el coeficiente de consumo de glucosa (en mmoles/g de biomasa/hora).
c) Si ambos microorganismos crecen simultáneamente en un mismo quimiostato, ¿Cuál de ellos predominará a una concentración de glucosa (S) de 100 mM? ¿Y a concentración de 5 mM? teniendo en cuenta que las constantes de afinidad (Ks) para la glucosa tienen valores de 12 mM para A y 40 mM para B.
