Modelo de Crecimiento Monod

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Ingeniera de bioreactores.

MODELO DE CRECIMIENTO DE MONOD.

Introduccin. El crecimiento microbiano es el aumento de numero de microorganismos a lo largo del tiempo, para el estudio del crecimiento

microbiano se han desarrollado unos modelos cinticos de crecimiento.

Fases del crecimiento microbiano

Fase de Crecimiento .Fase de latencia: No hay incremento en el nmero de clulas Induccin de enzimas para la utilizacin de sustratos. Se puede decir que es una fase de adaptacin de los microorganismos. Fase de aceleracin : Parte de las clulas comienzan a dividirse

Continuacin...Fase Exponencial: La velocidad de crecimiento es mxima y el tiempo de generacin es mnimo. Durante esta fase los microorganismos consumen a velocidad mxima los nutrientes del medio. Fase de desaceleracin: Representa el fin del periodo exponencial , se da por la falta de sustrato, comienzo de la acumulacin de inhibidor, factores fsicos y qumicos

Continuacin...Fase estacionaria: Existe intensa actividad metablica Hay un crecimiento nulo debido al agotamiento de sustrato, acumulacin de toxinas , etc. Fase de declive o muerte: Ocurre cuando las clulas continan su metabolismo interno y su ciclo de vida es agotado.

Fase de muerte. Se produce una reduccin del nmero de bacterias viables del cultivo. Algunos microorganismos dejan de multiplicarse

irreversiblemente, mientras que otros podran recuperar su capacidad de multiplicarse si las condiciones son de nuevo favorables.

Modelo de Monod. Si en un cultivo uno de los requerimientos esenciales para el crecimiento (sustrato), estuviera presente slo en cantidades limitadas, el crecimiento cesara. La rapidez de crecimiento de biomasa es una funcin hiperblica de la concentracin de alimento.

Modelo de Monod. Este modelo se aplica en los sistemas de cultivo continuo.

: velocidad de consumo de sustrato. max: es la velocidad mxima de consumo especifico. s: Coeficiente de saturacin media S: coeficiente de substrato.

Grfica del modelo de Monod.

Tiempo de duplicacin.. Si se integra la ecuacion de Mond , se obtendria que :

Td = ln2/

Efectos de la concentracin de sustrato. Cuando [S] < Ks es menor, el sistema esta limita por sustrato. Cuando [S] > Ks, se alcanza la velocidad

especifica mxima de crecimiento. Conforme Ks aumenta, la curva tiende verse menos pronunciada. Cuando [S] aumenta en exceso, se dice que el sistema esta limitado por el nmero de enzimas, el sistema se limita en biomasa.

Efectos de la temperatura. Si se estudia la variacin de la velocidad de crecimiento en funcin de la temperatura de cultivo, podemos observar una temperatura mnima por debajo de la que no hay crecimiento; a temperaturas mayores se produce un incremento de la velocidad de crecimiento, hasta que se alcanza la temperatura ptima a la que la velocidad es mxima. Por encima de esta temperatura ptima, la velocidad de crecimiento decae bruscamente y se produce la muerte celular.

Efectos de la temperatura.

Efectos del pH. La concentracin de iones de hidrogeno, tiene un efecto en la velocidad de crecimiento, pues los microorganismos generalmente tienen un intervalo muy pequeo de pH en el que pueden crecer, fuera de ese rango mueren rpidamente. El pH intracelular es ligeramente superior al del medio que rodea las clulas ya que, en muchos casos, la obtencin de energa metablica depende de la existencia de una diferencia en la concentracin de protones a ambos lados de la membrana citoplasmtica.

Efectos del pH. Existe una variacin de la ecuacin de Monod para indicar el efecto del pH en :

H1 representa la concentracin de iones hidrgeno. Ka y Kb son las constantes de disociacin.

Bibliografa. http://ocw.eafit.edu.co/ingenieria-deprocesos/ProcesoBiotransformacion/presentaciones-de-

clase/modelos-cineticos http://www.capac.org/web/Portals/0/bibliotec a_virtual/doc003/CAPITULO13.pdf http://www.cepis.org.pe/bvsaidis/aresidua/i151.pdf

http://www.fcyt.umss.edu.bo/docentes/29/pr acticas/practica10.pdf http://ciia.uniandes.edu.co/Simabiotpresent/

DIA%203/4.%20Molina.pdf http://www.unavarra.es/genmic/microgral/Te ma%2002.%20Cultivo%20de%20microorganismos.pdf

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