1. INTRODUCCION

Desde tiempos inmemorables el ser humano siempre ha buscado su bienestar personal y como especie, por esta razn fue satisfaciendo sus necesidades primarias como la de abrigo y techo para protegerse de animales y de fuertes climas, de igual manera manufacturaron rsticamente armas para cazar, comenzaron a cultivar y domesticaron animales. A la vez que la naturaleza les provea de lo necesario para subsistir, aprendan de esta, la aplicacin de los conocimientos les facilitaba aun ms la vida, sin embargo esto tambin representaba mas dudas las cuales necesitaban respuesta. Hoy en da los conocimientos en diferentes reas entre las que se destacan en este trabajo: biologa, biotecnologa, ingeniera gentica y microbiologa ofrecen al ser humano una mejor calidad de vida.En este trabajo se expone de manera resumida la definicin de biotecnologa, la definicin de clonacin y sus aplicaciones prcticas, las aplicaciones prcticas de la ingeniera gentica, manipulacin gentica y transgnicos. Microbiologa industrial: la interaccin de los microrganismos en los procesos industriales, como en la obtencin de antibiticos, enzimas, vitaminas, alimentos, etanol y bebidas alcohlicas. La microbiologa de aguas residuales. Como actan los microrganismos en la biodegradacin del petrleo y otras biodegradaciones.

2. QUE SE ENTIENDE POR BIOTECNOLOGIA

En el artculo # 2 de la convencin de la diversidad biolgica de las naciones unidas se defini la biotecnologa como toda aplicacin tecnolgica que utilice sistemas biolgicos y organismos vivos o sus derivados para la creacin o modificacin de productos o procesos para usos especficos. Dicho en otras palabras; tecnologa biolgica. Concibiendo a los seres vivos como organismos dotados de una maquinaria biolgica se entiende entonces como biotecnologa el aprovechamiento de la maquinaria biolgica de un ser vivo de tal manera que resulte benfico para los seres humanos. Para facilitar su trabajo se ha clasificado en cuatro ramas: Biotecnologa roja: Biotecnologa enfocada en los procesos mdicos. Sus inicios se deben al descubrimiento del ADN por Watson y Crick, y al desarrollo de la biologa molecular, lo que ha permitido descubrir las funcin de los genes en el organismo y como colaboran en el desarrollo de las enfermedades. Partiendo de estos conocimientos se han formulado tcnicas de en la prevencin diagnostica, tratamiento y cura de enfermedades. Ejemplo de los grandes avances en este campo lo son; la medicina personalizada la cual se consta en el estudio de la respuesta de los pacientes a los frmacos basndose en su perfil gentico, la terapia celular, la ingeniera de tejidos y la terapia gnica. Biotecnologa blanca: La biotecnologa industrial esta sustentada por la idea de sostenibilidad, respeto al medio ambiente, ahorro energtico, economa, y mejorar la relacin entre el costo y los beneficios, cuando se fabrican productos. Pero cmo ha mejorado la biotecnologa a la industria? Por medio de esta se sintetizan compuestos mediante reacciones biolgicas donde intervienes enzimas biolgicas como catalizadores industriales. Se produce nuevas fuentes de energa, como por ejemplo los biocombustibles, permitiendo que sea posible la reduccin paulatina a la dependencia de otras formas de combustible como el petrleo y el carbn. Se aprovechan residuos agrcolas, forestales o industriales, a los que da un valor aadido para su reutilizacin y se evita su acumulacin o eliminacin de manera txica.Ha facilitado alcanzar la meta de reduccin de desechos txicos generados por las industrias, y el ahorro de energa.

Biotecnologa verde: Hace referencia a todos aquellos procesos en los cuales se utiliza la biotecnologa en la agricultura. Los avances en la ingeniera gentica has posibilitado la creacin de plantas transgnicas, dotndolas de caractersticas especiales como lo son resistencia a plagas, pesticidas, a factores ambientales, aumento en produccin, o crecimiento. Tambin estn los cultivos in vitro y la micro propagacin.

Biotecnologa azul: Es la biotecnologa aplicada en los ambientes acuticos y marinos, es ms la reciente pero igual de prometedora que las otras. Actualmente se esta trabajando con vacunas para hacer mas resistente a los peces de enfermedades infecciosas, en la caracterizacin de marcadores genticos para la produccin de especies deseadas, en la ficologa; la que esta permitiendo avances en los biosensores marinos, la bioremedacion y la produccin de nuevos frmacos.

3. LA CLONACION Y SUS APLICACIONES PRACTICAS

El nacimiento de la oveja Dolly significo no solo para el mundo cientfico, sino para la humanidad un avance significativo en el rea de la gentica, empero no fue el paso inicial. La clonacin artificial por as mencionarlo es conocida desde que se realizo en plantas con el fin de obtener mltiples copias de ejemplares de inters. La palabra clonacin proviene de la palabra anglosajona cloning y es definida entonces como el proceso de reproduccin asexual por el cual es posible obtener copias idnticas de un organismo ya desarrollado. Es frecuente en formas de vidas como los protozoos, bacterias, en ciertas algas, y la clonacin partenognica de algunos insectos y crustceos. Como resultado se obtiene un clon, una poblacin de clulas idnticas surgidas de una misma. No obstante se han conseguido clones en los laboratorios lo que ha causado gran conmocin por las implicaciones ticas que consigo traen si esta fuera llevada acabo en seres humanos. Un trmino de gran importancia es la totipotencia el cual es llevado acabo por plantas y algunos animales de orden inferior como las lombrices, esta es la capacidad que posee una clula de dirigir el desarrollo de total de un organismo, solo si el ncleo de la clula es idntico al cigoto, entonces para animales de orden mayor como lo son los humanos es posible durante su etapa embrionaria, por esta razn existen los gemelos idnticos.

Procedimiento de la clonacin. En el caso de la oveja Dolly se extrajeron de otra oveja clulas de la glndula mamaria, las cuales fueron sometidas en un ambiente donde escaseaban los nutrientes, en consecuencia sus genes entraron en un estado de inactivacin, por este mtodo se intentaba emular las condiciones de la fase del ciclo de divisin celular, como si de un ovulo se tratase, luego se transfiri ADN al ovulo, el cual se activ y genero la capacidad de reproducir tejidos de un ser vivo. Existen diferentes tipos de clonacin, entre los cuales se encuentran: Clonacin celular: Es el mecanismo en el que se utilizan a las celular para clonar fragmentos de ADN, este se aloja en clulas anfitrionas las cuales pueden ser clulas bacterianas, levaduras, clulas tumorales, clulas madres. Dentro de los objetivos de este tipo de clonacin se encuentra; la clonacin del ADN clonado con el fin de estudiar su secuencia, estudios filogenticos y la obtencin de las protenas que codifican la secuencia del ADN clonado. Clonacin reproductiva: Es la que tiene como objetivo la reproduccin de seres vivos adultos. No tiene ninguna aplicacin prctica conocida en los humanos. Clonacin teraputica o androptica : Consiste en tomar una clula madre y un ovocito sin ncleo en el cual se inserta el material gentico para crear un embrin, el cual se divide creando todo tipos de clulas, de aqu se toman las necesarias para crear el rgano que se requiere trasplantar a un paciente, y de esta manera proveerle de salud. Clonacin de especies extintas: Ha sido todo un sueo para muchos cientficos, el regresar especies extintas por medio de las presentes. A principios del 2011 un grupo de cientficos ruso-japoneses anunciaron que dentro de cinco aos planean regresar a la vida un mamut lanudo, extrayendo ADN de un mamut que se ha preservado congelado.

Aplicaciones de la clonacinA pesar de las crticas que ha recibido la clonacin, existen varias aplicaciones benficas, demostrando que no es mala, en la ganadera permitira tener muchas copias idnticas de animales interesantes por sus produccin de leche o de carne, por su longevidad, o por caractersticas que han sido implantadas genticamente por personas. En la agricultura se puede resaltar el procedimiento de replica de plantas a las cuales se les ha introducido un gen que permita su resistencia a herbicidas, o de plantas con mayor captacin de nitrgeno del suelo, estos son llamados transgnicos. Otra de las aplicaciones de la clonacin esta en el campo de la salud y la medicina gracias a las clulas madres con las cuales se pueden crear rganos y tejidos en un laboratorio para el trasplante a individuos que vean debilitada su salud debido a la deficiencia de alguno de sus rganos, tambin servira para el estudio de nuevos frmacos. Actualmente es bien conocido de que gran parte de las enfermedades tienen origen gentico, la clonacin facilitara el estudio en esta rea y en la ya denominada terapia gnica, la cual consiste en introducir y arreglar los genes causantes de enfermedades, es decir la produccin de ciertas protenas e implantarlas en el ADN de un individuo. Gracias a la clonacin se favorece el estudio del cncer, la biologa del desarrollo, lo mecanismos moleculares del envejecimiento, el estudio de enfermedades como la hepatitis, el alzheimer y el mal de parkinson. 4. APICACIONES PRACTICAS DE LA INGENIERIA GENETICADesde los aos 70 se acua el termino de ingeniera gentica cuando, Paul Berg sintetiza la primera molcula de ADN recombinante y se funda en Estados Unidos De Norteamrica Genentech la primera empresa dedicada a la ingeniera gentica. Mucha son las aplicaciones de esta pero primero que todo Que es la ingeniera gentica? Es la parte de a biotecnologa encargada de la manipulacin gentica, se basa en retirar un gen que contiene el cdigo para que produce una protena determinada e introducirlo en un ser vivo de manipulacin sencilla, lo que se logra es alterar las caractersticas hereditarias de un individuo realizando cambios en su material gentico. Como tal la funcin de la ingeniera gentica reside en la localizacin e insercin de genes y la multiplicacin redituable de lo que se ha logrado. Se puede decir de la ingeniera gentica ha logrado y seguir logrando mejorar la calidad de vida del ser humano gracias a que: permite la sntesis de protenas de inters medico y econmico: antibiticos, enzimas, insulina, la hormona de crecimiento, la eritropeyina, la creacin de nuevas vacunas, la sntesis de protenas sanguneas como la seroalbumina. Se puede mejorar la gentica de especies animales y vegetales: como resultado del uso de esta tcnica se consigue; mayor resistencia; a plagas, climas y enfermedades, mejores caractersticas agronmicas, mayor valor nutritivo, reduccin de sustancias no deseadas en los productos, mejor sabor en carnes y frutos, en los animales; el mejoramiento de razas. La obtencin de bioinsecticidas. Biodegradacin de residuos: se han conseguido clonar genes bacterianos productores de enzimas que degradan sustancias toxicas y contaminantes y otras que regenera suelos. Proyecto genoma humano: analizar la composicin de un fragmento de ADN para saber que genes estn contenidos en el Eugenesia: Esta ha suscitado un gran debato debido a que lo que se busca con esta es mejorar la especie, aplicada en humanos significara la creacin de un ser ejemplar o un sper hombre. Terapia gnica: Una de las vas mas importantes de investigacin ya que tiene como fin el tratamiento de enfermedades como lo diferentes tipos de cncer entre los que se encuentran el de; melanoma, rin, ovario, colon, leucemia, pulmn, hgado y prstata. La fibrosis qustica. Hipercolesterolemia, Hemofilia, artritis reumtica, diabetes, SIDA. Por ultima la creacin de tejidos y rganos artificiales.Ejemplos claros de las aplicaciones de la ingeniera gentica son: la creacin de cultivos con genes de insectos para que creen toxinas-insecticidas o tomates con genes de peces para retardar la marchitacion, la obtencin de insulina a bajo costo insertando genes en bacterias y el cultivo de hortalizas en reas desrticas.4.1 Manipulacin genticaTcnicas dirigidas a modificar los genes hereditarios de una especie con diferentes fines. Dentro de las tcnicas de manipulacin gentica se encuentran: ADN recombinante: Consiste en aislar el gen de un organismo, manipularlo e introducirlo en otro diferente. En otras palabras se intercala un segmento de ADN extrao en uno receptor. El segmento de ADN es cortado con una enzima de restriccin. Se suele utilizar este mtodo para conseguir la produccin de protenas, insertando el ADN en una bacteria y obligndola a que fabrique determinada protena. Esta tcnica es posible gracias al descubrimiento de las enzimas de restriccin, la replicacin y reparacin de ADN, la replicacin de virus y plsmidos, la sntesis qumica de secuencia de nucletidos Vectores: Para que las bacterias o clulas produzcan un gen especifico se les debe de dar la orden, para ello se le agrega al ADN natural un complemento gnico o que es posible gracias a un vector, los vectores permiten que existen mltiples copias del segmento de ADN con el cual se esta trabajando, el proceso de cambio del ADN a un vector se denomina clonacin. Gel-electroforesis: Se obtienen enzimas del material gentico de estudio, se empapan en papel secante, luego se introducen los papeles en el gel de agarosa, luego con electroforesis se logra la migracin de protenas dependiendo de la carga elctrica de la protena. PCR o reaccin en cadena polimerasa: Su objetivo es amplificar un fragmento de ADN. Actualmente existen dos procedimiento, el de E.M Southern en el cual primero se separan las enzimas de restriccin, los fragmentos se separan por tamao mediante la gel-electroforesis, entonces se transfieren a un filtro. Por ultimo se someten a altas temperaturas, y se exponen a sondas radiactivas, y se detectan con rayos x los fragmentos que se desean duplicar. El otro es el procedimiento ideado por Kary Mullis para este se necesita un oligonucletido en cada extremo de la secuencia de ADN, con altas temperaturas se separan las cadenas de la doble hlice y esto se expone a un ADN polimerasa. Biochips: En estos dispositivos se pueden insertar genes conocidos formando una matriz. En la prctica se coloca el biochip a el material gentico marcado, el biochip genera seales las cuales son ledas con un escner e interpretadas en un computador. Su aplicacin principal es la deteccin de enfermedades.4.2 Transgnicos: Son organismos genticamente modificados, se les han transferido secuencias de ADN con el fin de obtener caractersticas deseables especificas, esto gracias a las tcnicas de la ingeniera gentica, existen actualmente varios cultivos transgnicos como lo son el del maz, algodn, esparrago, toma, soja, trigo, uvas, entre otros. Ejemplos de estos son Tomate transgnico: se le introduce un gen del lenguado para obtener un tomate resistente al frio. Papa transgnica: Se le introduce a la papa un gen del cerdo para cuando esta se fra tengo olor a cerdo. Maiz Bt y algodn Bt: se les introduce un gen de la bacteria bacillus thuringiensis La soja de Monsanto: resistente al herbicida roundup fabricado por la misma compaa.Las opiniones acerca de los transgnicos contrastan, existen quienes estn a favor ya que le permitira al ser humano mejorar su calidad de vida, los que estn en contra opinan que por lo general esto productos no son examinados lo suficiente como para estar seguros que no son perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente.

5. MICROBIOLOGIA INDUSTRIALComo tal se ocupa de la aplicacin que tienen los microrganismos en los procesos industriales de gran impacto social, econmico y ambiental. Sus reas de aplicacin van desde los campos de la salud en donde se destacan la produccin de frmacos y vacuna. En la minera esta relacionada con la biolixiviacin. En la industria de alimentos la microbiologa esta relacionada con la produccin de bebidas, enzimas, saborizantes, y productos lcteos. En el rea de servicios cabe destacar la aplicacin de microrganismos para la purificacin de efluentes.5.1 Microorganismos y procesos industriales.Es posible evidenciar en los procesos industriales en los cuales los microrganismos juegan un papel importante que estos tienen comportamientos que enriquecen o destruyen el procedimiento, en otras palabras, si benefician al sistema se denominan microrganismos productores para los cuales la industria requiere conocer con detalle su ciclo vital, necesidades nutricionales, y su comportamiento en presencia de oxigeno. Si lo perjudican se les denomina microrganismos contaminantes y se estudia la manera de destruirlo sin ocasionar daos en el producto. Microorganismos productores: Comnmente se utilizan bacterias, no obstante los hongos y algas actan en algunos procesos. El proceso mas conocido es el de la fermentacin en el cual se oxida una molcula de glucosa, en ausencia de oxgeno y se obtiene una molcula pequea y algo de energa que el microorganismo utiliza para su supervivencia. Para este proceso se utilizan bacterias en la industria productoras de lcteos, vinagre y encurtidos. Hongos en la industria panificadora y de bebidas alcohlicas. Recientemente la industria farmacutica se ha interesado por estudiar la obtencin de microrganismos estables ya que se utilizan inclusive en procesos de produccin de antibiticos, enzimas, vacunas, vitaminas y hormonas.Debido que en las industrias se trabaja con grandes volmenes se requiere de: Grandes tanques donde se realiza el proceso de fermentacin, los llamados fermentadores. Nutrientes baratos y fcil de obtener. Condiciones estriles, para que no se produzca contaminacin en el interior del tanque. Cepas Clon donde los individuos que actan en el proceso con clones, esto es, individuos genticamente idnticos. Clones estables, que no muten. Cepas estables, que no modifiquen su produccin en condiciones industriales. Eliminacin de las cepas y de los subproductos de forma barata, fcil y rpida. Microorganismos contaminantes: Las industrias deben trabajar en condiciones aspticas para que no se desarrollen microorganismos contaminantes que pueden poner en peligro la salud del consumidor o pueden degradar el valor del producto alterando su color, olor o sabor, con lo que el proceso no sera rentable.Para conseguir las mejores condiciones de produccin se utilizan dos clases de mtodos antimicrobianos, el mtodo fsico y el mtodo qumico.

Mtodos fsicos: Al aumentar la temperatura se desnaturalizan las protenas de tal manera se destruyen los patgenos, ejemplos de estos procesos son la pasterizacin y el UTH. Al disminuir la temperatura se consigue matar parsitos y adems inhibe el crecimiento de microrganismos. Otro mtodo es el de las radiaciones UV provocan la muerte de microrganismos modificando su ADN. Mtodos qumicos: Se utilizan desinfectantes y antispticos para tratar utensilios que estn en contacto con los alimentos y puedan provocar contaminacin en ellos. Luego de esto se toman pruebas en las cuales: se observan en el microscopio para detectar microrganismos, segundo, se hace un cultivo de la muestra en diferentes medios y se observa el crecimiento microbiano, enseguida, se realiza el conteo de colonias crecidas en los cultivos, por ultimo se determinan los tipos de microrganismos existentes en el cultivo.

5.2 Produccin industrial de antibiticos, enzimas, vitaminas, vinagre y alimentos.La fermentacin microbiana tiene numerosas aplicaciones en la produccin de vitaminas, alimentos, antibiticos y enzimas.Los antibiticos productos del metabolismo microbiano, son capaces inhibir el crecimiento de otros microorganismos. Estos son producidos por bacterias y hongos. Entre los hongos, solamente 10 de los antibiticos conocidos se producen comercialmente y solamente las penicilinas, cefalosporina C, griseofulvina y cido fusdico. Mediante muchas bacterias se pueden producir muchos antibiticos especialmente bacterias del genero streptomyces. El antibitico mas famoso es la penicilina descubierta por Fleming en el ao de 1929, este grupo es producido por hongos especialmente por las especies Penicillium y Aspergillus. En el proceso de produccin industrial de la penicilina se utilizan fermentadores de 40000 a 200000 litros, un liquido de maceracin de maz, cido fenilacetico o el fenoxiacetico como precursores, como fuentes de nitrgeno la harina de soja o levadura, y como fuente de carbono la lactosa. Es un proceso de fermentacin en presencia de oxigeno aerobio con temperaturas optimas entre los 25-27C.Por medio de la fermentacin microbiana tambin es posible producir vitaminas entre las que encontramos: el acido ascrbico, acido flico, la pro-vitamina A aunque entre las de mayor produccin industrial se encuentran: beta-caroteno, riboflavinas, vitamina B12. En la produccin de esta ultima se suele fermentar bacterias como las Propionibacterium fredenreichii, Propionibacterium shermani y Pseudomonas denitrificans.La amilasa fngica takadiasta fue la primera enzima producida industrialmente en Norteamrica en el ao de 1894 de aqu en adelante se han producido muchas para distintos usos. El mtodo para realizarlas se denomina fermentacin en tanque profundo, el cual se basa aislar a un microrganismo en un tanque profundo en el cual se le suministra los nutrientes necesarios los cuales convierte en mas microrganismos o en enzimas. Un segundo mtodo es la fermentacin en estado solido en donde los microrganismos fermentan un sustrato como salvado de trigo arroz o a partir de desperdicios. Es un mtodo mucho mas rpido que la fermentacin en tanque profundo y tiene origen en la elaboracin del pan en el antiguo Egipto.En la produccin de alimentos tambin es importante la accin microbiana, el queso el yogurt, y la conservacin de vegetales, solo por nombran unos ejemplos requieren un proceso de fermentacin. Para la fabricacin de queso se aade leche a un cultivo de bacterias, durante la etapa de acidificacin se agrega enzima proteoltica la que favorece la coagulacin, la cuajada es prensada para expulsar el agua y se deja en una tela seca. En algunos quesos se dejan crecer moho los cuales le confieren al queso su sabor y aroma, otros quesos son baados en salmuera, y en otros como el gruyere se cultiva la Propionibacterium shermani que produce cido propionico y dixido de carbono lo que genera los agujeros tpicos en este queso. Para la fabricacin de yogurt se fermenta la leche entera con un cultivo de dos bacterias lcticas Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus. El proceso de fermentacin transcurre a una temperatura de 40C.

La col acida, pepinillos y aceitunas se suelen conservar mediante una combinacin de un tratamiento con salmuera y fermentacin. En un principio microrganismos aerobios predominan en el proceso, cuando son introducidos en salmuera las bacterias lcticas y hongos como el terulopsis llevan a cabo la fermentacin produciendo acido lctico y cido actico.5.3 Produccin industrial de etanol y bebidas alcohlicas.La produccin de etanol a partir de azucares se le denomina fermentacin alcohlica y es un proceso anaerobio realizado por levaduras y algunas clases de bacterias, las cuales degradan la glucosa en acido pirvico obteniendo de este dixido de carbono y etanol. El ser humano ha sabido aprovechar proceso biolgico para la fabricacin de bebidas alcohlicas y de combustible bioetanolPara producir bioetanol se fermentan con levaduras los azucares procedentes de a caa de azcar, maz, remolacha, mediante la fermentacin de almidn y de la celulosa. Para cualquiera que sea el material inicial de trabajo se requiere de molerlo, luego se diluye con agua, esto con el fin de controlar la cantidad de alcohol en el producto. Si se esta trabajando con celulosa o con almidn es necesario realizar un proceso de hidrolisis cida. Enseguida se procede a fermentar con levaduras. Luego por destilacin se separan los componentes finales etanol y agua.Para la produccin de cerveza la cebada se deja germinar por poco tiempo, esta se tritura y es mezclada con agua a una temperatura de 67C. Las enzimas producidas en proceso anterior degradan el almidn en celulosa. El extracto denominado mosto se separa de los residuos de grano y se mezcla con lpulo, esto es calentado lo que detiene a accin de las enzimas y precipita a las protenas. El mosto con lpulo recibe la accin de un cultivo de Saccharomyces cerevisiae las cual fermenta el azcar dando como resultado dixido de carbono y alcohol. Por ultimo la levadura se separa del producto. La cerveza se deja madurar, al pasar ese tiempo se filtra se pasteriza se envasa y se vende.Para la produccin de vino la uva seleccionada para vino se vendimea y se prensa para exprimir el zumo. Existen diferentes microrganismos en la piel de la uva los cuales se mueren por el alcohol producido en la fermentacin por las cepas de Saccharomyces cerevisiae a temperaturas optimas de entre 7 y 14C. Cuando la fermentacin del mosto finaliza el vino se filtra, se madura en barriles de roble y se embotella.

6. MICROBIOLOGIA DE AGUAS RESIDUALESGracias a los avances en la microbiologa se han podido idear tcnicas para el tratamiento de efluentes residuales, pueden aguas residuales domesticas y aguas residuales de provenientes de las industrias, sin importar la procedencia el problema es el mismo reducir los desechos. Principalmente el tratamiento busca reducir el contenido de materia orgnica, aprovechar al mximo los residuos de los efluentes y eliminar patgenos y parsitos. Para que tan contaminadas se encuentran las aguas se tienen en cuenta dos procesos, el de demanda biolgica de oxigeno del efluente, y el de demanda qumica de oxigeno del efluente. En el tratamiento de aguas residuales comprende procesos 1. Eliminacin de desechos fcilmente separables.2. Tratamiento primario que comprende procesos de sedimentacin.3. Tratamiento secundario (procesos biolgicos y qumicos).4. La reduccin final de DBO, disminucin de los recursos aprovechables y la eliminacin de patgenos y parsitos.Existen procesos aerobios, como: Procesos de lodos activados: Tratamiento en el cual se oxida materia orgnica a dixido de carbono y en iones amonio. El sistema se basa en un tanque de aireacin y en un tanque de clarificacin en el cual se pasan los lodos varias veces. Los microrganismo forman durante el proceso flculos los cuales se dejan sedimentar en un tanque ad hoc lo que facilita la separacin de la biomasa del efluente. Los organismos comunes en este proceso son: Bacterias: los generos principales son Zooglea, Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes, Bacillus, Achromobacter, Corynebacterium, Acinetobacter y Beggiota. Al oxidar la materia orgnica producen polisacridos. En los flculos muy grandes se pueden existir comportamiento anaerobio. Tambien hay bacterias auttrofas y fotosintticas. Hongos: solo se encuentran presentes en efluentes con bajo ph. Protozoos: son os depredadores de las bacterias y su actividad contribuye significativamente a reducir de la demanda biolgica de oxigeno. Rotiferos: son metazoos que eliminan bacterias que no se han unido al flculo y ayudan a la formacin del flculo mediante la formacin de materia fecal rodeada de capas de mucus. Piletas de estabilizacin: Permiten reducir considerablemente los agentes patgenos con el uso de protozoos y bacterias. Entre sus ventajas esta que permite la reutilizacin del agua en para la agricultura. Filtros percoladores: que consisten en lechos de material de tamao variable o sinttico que por accin del tratamiento lleva adherido un limo formado por el material biolgico a travs del cual el efluente fluye. Procesos anaerobios: Procesos de digestin los cuales se llevan a cabo entres etapas consecutivas e incluyen la separacin y aprovechamiento del gas producido (metano y dixido de carbono). Las bacterias primero forman cido actico, proplico, butrico, lctico, frmico, dixido de carbono e hidrogeno, para llegar al final a metano y dixido de carbono.Por ultimo el aprovechamiento depende de los microrganismos, los residuos y el mercado, se puede obtener metano, fertilizantes, alimentos de tipo no convencional como protenas unicelulares, metabolismos especficos como el alcohol y enzimas.7. BIODEGRADACION DEL PETROLEO

La biodegradacin es un proceso natural, complejo en el cual las sustancias son descompuestas en otras ms sencillas. Los principales agentes de biodegradacin son bacterias, hongos, y algas. Este proceso puede ocurrir en el suelo, en el agua. Los microrganismos tienen la capacidad de utilizar hidrocarburos como nica fuente de energa y carbono, por lo que la utilizacin microbiana de hidrocarburos a su vez no solo es un proceso natural sino que puede ser utilizado en la biorremedacion para eliminar los vertidos de hidrocarburo. Las biodegradaciones se realizan en aerobio donde en el proceso se da una oxidacin completa que libera dixido de carbono, agua, y son las de mayor rendimiento energtico. Tambin se realizan en ambientes anaerobios siendo esta ltima un proceso de oxidacin incompleta que libera poca energa. Degradacin de hidrocarburos alifticos en presencia de oxigeno:Los hidrocarburos alifticos los podemos clasificar en alcanos, alquenos y alquilos dependiendo de lo saturados que estn sus enlaces. Entre mas largas sean sus cadenas o mas saturadas ms resistentes sern a la biodegradacin. Los microorganismos que utilizan hidrocarburos como sustrato deben de tener enzimas denominada monooxigenasas que son dependientes de oxigeno. Para que se lleve a cabo la biodegradacin primero, los microorganismos oxidan el ltimo carbono de la molcula con el complejo multienzimtico. De esta manera la cadena aliftica se convierte en un alcohol, convirtindose a diferencia de las cadenas alifticas en una mas reactiva. Debido a la interaccin que sufre el alcohol con otras enzimas se oxida en aldehdo y finalmente en un grupo carboxilo. As se obtiene una molcula similar a un cido graso y puede ser degradado a acetil-CoA por-oxidacin. Este proceso de oxidacin tambin puede darse en carbonos no terminales dando lugar a dos cidos grasos que se procesarn por-oxidacin. La especie ms importante para este tipo de degradacin son las Psedomonas. Degradacin de hidrocarburos aromticos en presencia de oxigeno:Los microrganismos que degradan aromticos no utilizan la enzima monooxigenasa utilizan un proceso de vas bioqumicas denominadas vas altas para convertir cualquier cadena aromtica en protocatechuate y catechol. En segundo lugar se lleva a cabo el rompimiento del anillo lo que se denomina proceso de vas bajas.

Degradacin anaerbica:Es de resiente estudio y promete mucho en la biorremedacion, ya que en su mayora esos ambientes son anoxigenicas o en esos ambiente el oxigeno existente se consumo muy rpido. Se pensaba que esta era imposible ya que si sucediesen no existiran yacimientos de hidrocarburos. Pero en 1980 se descubri que ciertos microrganismos tenan la capacidad de degradar petrleo en ambientes anaerobios pero solos bajo condiciones estrictas con nitrato de y sulfato como receptores de electrones para la respiracin anaerobia y crecen gracias fotosntesis anaerbica.

8. OTRAS BIODEGRADACIONESTodo material es considerado biodegradable, algunos duran semanas y otros pueden tardar incluso siglos en descomponerse, se reintegra a la naturaleza por la accin de factores como la temperatura, la humedad y la accin de microrganismos. Residuos: Orgnicos: Tienen la capacidad de degradarse rpidamente. Algunos ejemplos son; restos de comida, cascaras, frutas verduras y otros.Inorgnicas: Por sus caractersticas qumicas su descomposicin en muy lenta. Algunos son de orgenes naturales pero no biodegradables. Entres estos se encuentran los embases de plsticos, hojas de papel, entre otros.

Biodegradacin de Polmeros: Un polmero es una secuencia de monmeros. Son clasificados en: Polmeros naturales: como la celulosa, el almidn y las protenas. Polmeros naturales modificados: como el acetato de celulosa. Materiales compuestos con polmeros como la fibra de carbono. Polmeros sintticos: como el poliestireno, cloruro de vinilo, y poliuretano. Respecto a los polmeros biodegradables de mayor uso segn su constitucin qumica se dividen en: alcoholes polivinilicos, polisteres, y azucares.. Algunos polmeros sintticos biodegradables son:

Poliesteramidas Polianhidridos. cido polictico

El plstico biodegradable es fabricado con materias orgnicas que proceden de fuentes renovables, que al final de su vida til se descomponen por accin de microrganismos en corto tiempo. El proceso de produccin del plstico biodegradable inicia con la transformacin del almidn en molculas de acido lctico por microrganismo, estas molculas servirn para la elaboracin de cadenas de cido polilctico, el entrecruzamiento de las cadenas da lugar a las laminas de plstico.

Tiempo de biodegradacin de algunas materias comunes: Cascara de platana: de 2 a 10 dias Papel: de 2 a 5 meses Poliestireno: de 500 a 1000 aos( no es biodegradable) Cascara de naranja: 6 meses Estaca de madera: de 2 a 3 aos

9. CONCLUSION

La biotecnologa se encarga de la obtencin de productos utilizando procesos biolgicos realizados por microrganismos, se distingue entre estas sus aplicaciones en las reas de salud, agricultura, alimentos, ambientes marinos y procesos industriales. Su aplicacin ha aportado eficiencia, eficacia y reduccin de los contaminantes procedentes de diversas industrias. La ingeniera gentica encargada de la manipulacin y la transferencia de un organismo a otro combinada con la biotecnologa permite la creacin de seres genticamente modificados, la clonacin, manipulacin de clulas madres para tratamientos mdicos, produccin de insulina, creacin de rganos artificiales para su trasplante, tambin es posible la terapia gnica, es decir, arreglar genes enfermos, e incluso diagnosticar enfermedades. Los microorganismos han desarrollado un papel importante para el bienestar de la humanidad, son importantes en la produccin de alimentos, bebidas, combustible, para produccin de antibiticos y enzimas y en la conservacin del medio ambiente. Gracias a la biotecnologa y a la microbiologa ha sido posible integrar el trabajo que estos realizan a procesos industriales, acelerando los procesos, ahorrando energa y contaminando menos. El hombre de la antigedad no tena conocimiento alguno de los microorganismos, sin embargo los utilizaron para fabricar y consumir las primeras cervezas, vinos y panes. Actualmente se utilizan para producir el pan, cerveza, vino y otros alimentos a gran escala. Los microorganismos tambin mantienen el medio ambiente de equilibrio, permiten que exista y se mantenga el ciclo de carbono, nitrgeno y fosforo. La necesidad de reducir los contaminantes de manera natural los introdujo en la industria, gracias a estos es posible los tanques de compostaje, la limpieza de aguas sucias e incluso limpiar los derrames de hidrocarburos. En fin los conocimientos biolgicos aplicados a la tecnologa celular y a las grandes industrias solo traen consigo bienestar, lo que siempre se ha deseado, una mejor calidad de vida.

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