Sector Biotecnológico

Biotecnología: toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.

Seres vivos: microorganismos para la producción de enzimas, antibióticos, vacunas, aminoácidos, vitaminas, bioplásticos, biocombustible y químicos.

Nutrientes: crecimiento de los organismos, son macronutrientes o micronutrientes y se suministran a través del medio de cultivo.

*Fuentes de carbono: son para el crecimiento y son como fuente de energía (la glucosa y la sacarosa).

Equipos: centrífugas, microscopios, secuenciadores ADN, fermentadores.

Sustratos: compuesto que sirve como fuente de nutrientes o energía para un organismo o proceso biológico en particular.

• Enzimático: transforma
• En fermentación: crecimiento
• En cultivos celulares: proporcionar

Variables del proceso

• Temperatura: puede afectar el crecimiento de los organismos, la actividad enzimática y la eficiencia del proceso.
• pH: puede influir en la viabilidad de los organismos, la estabilidad de las enzimas y la producción de metabolismos deseados.
• Tiempo de incubación: tiempo necesario para que proceda una etapa o una reacción específica en el proceso puede variar y afectar los resultados.
• Velocidad de agitación o mezclado: influyen en la homogeneidad del medio, la transferencia de oxígeno y la de distribución de nutrientes.

Clasificación de la biotecnología:

• Roja o sanitaria: mejora o cura de enfermedades; aplicación en procesos médicos
• Blanca: diseñar y optimizar los procesos industriales
• Verde: soluciones que mejoren los procesos en la agricultura.
• Azul: procesan recursos marinos para generar productos de diverso interés.

Técnicas:

Ingeniería de fermentaciones

Fermentación: producción de biomasa, enzimas o metabólicos en general, mediante el crecimiento controlado de células bacterianas en biorreactores (microorganismos sobre una materia prima)

(Creación y uso de organismos sintéticos o manipulación del metabolismo)

Tipos de cultivos

• Lotes alimentados (se agregan los nutrientes y aumenta el volumen del cultivo en el biorreactor)
• Cultivo discontinuo (se agrega un sustrato gradualmente a medida que avanza la fermentación y así aumenta el crecimiento)

Tipos de fermentaciones

• F. alcohólica: bebidas fermentadas a partir de frutas y cereales.
• F. láctica: producción de yogurt y leches fermentadas.

Ingeniería enzimática

agregar una molécula de proteína (enzima) que se liga a un compuesto (sustrato) permitiendo modificarlos para que las reacciones biológicas poco probables se realicen permaneciendo con la misma estructura (es un catalizador porque no se consume durante la reacción y permanece invariable, igual de cuando se alimentó al inicio)

Ingeniería genética

Proceso que emplea tecnologías de laboratorio para alterar la composición del ADN de un organismo y producir las características deseadas.

Técnicas:

• Reacción en cadena de la polimerasa (genera copias de ADN a partir de un fragmento de ADN)
• Clonación molecular (hace copias iguales de un organismo, célula o secuencia de ADN)
• Transgénesis (transfiere genes de un organismo a otro para que se mantenga de forma hereditaria)
• Bloqueo de genes (suprime la expresión de un gen especifico sustituyéndolo por una versión modificada)
• Mutación (cambio al azar en la secuencia de nucleótido o en la organización del ADN)

Aplicaciones: alimentos genéticamente modificados (maíz resistente, arroz, trigo, calabaza), vaca resistente a enfermedades, pollo sin pluma, salmón de crecimiento rápido o reproducción asistida.

Sector Energético

Energía: capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos y es la capacidad de hacer funcionar las cosas.

Energía primaria: todas las fuentes de energía naturales, en su forma original y sin alteraciones (viento, sol, agua, calor, biomasa, combustibles fósiles, minerales radioactivos) NATURALEZA, RENOVABLES

Energía secundaria: proceden de la transformación de fuentes de energía primaria (gasolina y electricidad)

Unidades de medición de la energía

• Watt (mide potencia o velocidad)
• Volt (mide potencial, fuerza automotriz y la tensión eléctrica)
• Ampere (mide intensidad)

Centrales eléctricas: plantas encargadas de la producción eléctrica

• Hidroeléctricas (conjunto de instalaciones y equipos electromecánicos, necesarios para transformar la energía potencial hídrica en energía eléctrica. Se obtiene del aprovechamiento del agua)
• Termoeléctricas (se obtiene a partir del vapor formado al hervir el agua en una caldera. Instalación en donde la energía mecánica que se necesita para mover el valor del generador y por tanto obtener la energía eléctrica). Agua en vapor
• Eólicas (energía obtenida del viento. Tecnología más eficiente para formar energía de forma segura) viento en energía sostenible

• Termosolares (concentra la radiación solar para transformarla en energía eléctrica. Central térmica solar instalación industrial)
• Geotérmicas (aprovecha el calor de las profundidades de la tierra para producir electricidad renovable. El subsuelo terrestre es una reserva de energía.
• Centrales mareomotrices (aprovecha el movimiento de las partículas del agua de los océanos como mareas y corriente de la marea)

Biocombustibles (son combustibles derivados de fuentes orgánicas como la biomasa y residuos orgánicos. Pueden emplearse para generar electricidad, para generar calor o para generar movimiento.

• Bioetanol (fermentación o celulosa)
• Biodiesel (aceites veg. o animales)
• Biogás (medios naturales)

Agua y Residuos Sólidos

Agua: sustancia que más abunda en la tierra y es la única que se encuentra en la atmosfera en estado líquido, sólido y gaseoso.

Mayor reserva de agua 97.5% salada y 2.5% dulce (es la que se usa para la potabilización)

Puentes de hidrógeno: Una molécula de agua se conecta con otra, mediante la atracción de los polos opuestos

Composición química: 1 átomo oxígeno (-), 2 átomos hidrogeno (+)

Características fisicoquímicas

• Se puede encontrar en los 3 estados de la materia
• No tiene color, sabor ni olor
• Punto de congelación a 0°C
• Densidad de 1 g/cm3
• Punto de ebullición a 100 °C
• Conductividad eléctrica
• Cohesión
• Adhesión
• Acción disolvente
• Tensión superficial
• Ionización
• Polaridad

Fuentes de suministro:

• Subterráneas (masas de agua que se encuentran bajo la superficie del suelo. También se conocen como manto acuífero. Forma parte del ciclo hidrológico)

Se infiltra a través del agua de lluvia, de la nieve, lagunas, ríos; cuando la capa superficial se encuentra con mucha agua

• Superficiales (e se mantienen sobre la tierra y en contacto con la atmósfera, es decir, en la superficie. Son aquellas que podemos ver a simple vista o que no están bajo tierra.)
• Pluviales (aguas de lluvia de precipitación natural.)

Tipos:

Aguas duras: tiene una dureza superior a 120 mg CaCO3/l (alto nivel de minerales de sales de magnesio y calcio)

Aguas blandas: se encuentran mínimas cantidades de sales (no se percibe el sodio en el agua y se puede sentir un poco más viscosa, funciona mejor y rinde más)

Aguas negras: Aguas residuales, aguas servidas o aguas cloacales. Aguas obtenidas después de la intervención humana, que altera su composición natural debido a los desechos orgánicos y químicos. (provocan contaminación, contienen materia orgánica; provienen de las heces fecales, hongos de aguas industriales)

Aguas grises: Aguas residuales son las que se producen después de haber sido usadas por el ser humano en su vida cotidiana (vienen del desagüe de duchas, lavadoras. Contienen jabón y residuos sólidos. Menor contenido fecal).

Agua potable: agua apta para consumo humano.

Aguas dulces: Es el líquido vital que hace posible la vida en la tierra.

Aguas saladas: es salada debido a la contracción de distintas sales minerales que se encuentran disueltas en el agua.

Fases del agua en una planta potabilizadora:

Captación: suele hacerse con un conjunto de electrobombas que elevan el líquido hasta la cámara de carga y que posteriormente se lleva a los tanques.

Coagulación: En el agua de los tanques se separan todas las partículas para que floten y puedan ser extraídas. Se forman sólidos que son conocidos como flóculos (floculación), coágulos o grumos.

Sedimentación: por la gravedad, el flóculo cae al fondo del tanque sedimentador y el agua queda lista para el próximo proceso.

Filtración: El agua es conducida a través de un medio poroso, la mayoría de las veces arena o carbón, con la finalidad de remover las partículas sólidas suspendidas en el agua que a la vez se clarifica.

Desinfección: se eliminan los organismos y agentes patógenos causantes de enfermedades y el agua queda lista para su empleo.

Industria refresquera (1er proceso de consumo de agua)

Industria de papel (2do proceso de consumo de agua)

Sector agrícola es el que mas consume agua

0-5% se puede beber

5.1-14% se puede tratar esa agua

14.1-35% el agua no es para consumo

35.1-80% no se puede usar para nada

subestación: instalación que establece los niveles de tensión adecuados para producir, convertir, regular y distribuir la energía eléctrica.

Transformador: elementos eléctricos cruciales para la distribución y el aprovechamiento doméstico de la energía eléctrica (no cambia su potencia y se basa en la inducción).

*en qué consisten la contaminación por partículas suspendidas en el aire? corpúsculos de tamaño muy pequeño que se encuentran dispersos en el aire. Densidad mucho mayor que el aire, pero su pequeño tamaño unido a posibles cargas electrostáticas u otras causas, hacen que no se depositen en el suelo o tarden mucho en hacerlo, permaneciendo mucho tiempo en suspensión en el aire.

Ejemplos: polvo, polen, hollín, humo y pequeñas gotas

Explique el efecto producido por un exceso de CO2 en el ambiente: polución(contaminación por residuos de procesos biológicos o industriales), contaminación, efecto invernadero y un calentamiento global