Periodo académico 2019-2S
| Actividad | Grupo | Periodos | Horarios | Aula | Profesor/Tutor |
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En los retos actuales de la formación de los ingenieros existe un amplio campo biotecnológico, dentro del cual se enfatiza el aporte de las enzimas como catalizadores biológicos con aplicaciones en diferentes ámbitos del campo industrial, entre ellos se destacan los avances en la agricultura, biocombustibles, farmacia, diagnóstico clínico, bio-sensores, alimentos, textiles, detergentes y cuidado personal.
Para el ingeniero químico y de alimentos, es importante comprender los principios básicos del modelamiento enzimático, su cinética e inhibición para crear, reemplazar o innovar procesos industriales a partir de la ingeniería de las proteínas, cuya base es la proteómica.
Reconocer la estructura, propiedades, formas de producción, modelamiento cinético y mecanismos de inhibición de las enzimas como catalizadores biológicos, en diferentes procesos de aplicación industrial. El estudiante podrá plantear diversas etapas del proceso donde aplique la catálisis enzimática.
Explicar la estructura y propiedades de una enzima
Reconocer la clasificación general de las principales reacciones que catalizan las enzimas
Adquirir destrezas en el manejo de modelos cinéticos y de inhibición de enzimas a través de herramientas computacionales
Manejar criterios básicos de inmovilización y diseño de bio-reactores enzimáticos
Identificar el potencial de aplicación en la ingeniería química y de alimentos que tienen las enzimas a nivel industrial a partir de diferentes tipos de células: vegetales, animales y microorganismos
1. Introducción a las enzimas
· Antecedentes históricos y aplicaciones
· Origen genético
· Función biológica
2. Generalidades bioquímicas de las enzimas
· Relación estructura-función, centro activo
· Propiedades, modelos de formación del complejo ES
· Actividad enzimática y desnaturalización
· Factores que afectan la actividad enzimática y velocidad de reacción
· Clasificación de las principales reacciones que catalizan las enzimas
3. Catálisis enzimática
· Principio termodinámico de la bio-catálisis
· Mecanismo físico-químico de la catálisis enzimática
· Cinética de las reacciones enzimáticas en régimen estacionario
· Ecuación de Michaelis-Menten
· Tipos de inhibición: competitiva, no competitiva y acompetitiva
· Sistemas no ajustados a la ecuación de Michaelis
4. Métodos prácticos para el estudio de sistemas enzimáticos
· Métodos cinéticos
· Métodos gráficos
· Determinación de constantes de disociación de complejo ES
· Reacciones multi-sustrato
5. Extracción, producción y purificación de enzimas
Extracción por métodos físicos
Extracción por métodos químicos
Aislamiento y purificación
6. Principios de enzimología industrial
· Biocatalizadores inmovilizados
· Soportes y métodos de inmovilización
· Enzimas co-inmovilizadas
· Reactores bioquímicos
· Estabilidad de los biocatalizadores
· Aumento de escala
7. Aplicación industrial de las enzimas
· Aislamiento, purificación y formulación de enzimas a nivel industrial.
· Legislación en el empleo de las enzimas.
· Uso médico de las enzimas.
· Detergentes basados en enzimas.
· Industria del cuero, biocombustibles textiles, manufactura del papel, alimenticia, procesos de bio-conversión de residuos, bio-sensores
· Otros empleos de los biocatalizadores
8. Ingeniería enzimática
· Diseño de proteínas
· Producción industrial
A los estudiantes se les realizará un seguimiento en su proceso de aprendizaje y se retroalimentaran todas sus evaluación.
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