8/12/2019 Bioconversii Si Biotransformari Curs 1

1/3

Bioconversii si biotransformari

Curs 1

Curs introductiv

Definitii

Bioconversie= procesul de transformare a unui compus chimic cu ajutorul biocatalizatorilor

BIOCONVERSIE = BIOTRANSFORARE

(d.p.d.v. semantic) Bioconversie= transformari catalizate de sisteme multienzimatice se realizeaza in mai

multe etape

Biotransformare= transformari catalizate de o singura enzima, in urma carora se obtin

substante cu structura chimica asemanatoare substratului

se realizeaza intr-o singura sau cateva etape

aterie !rima= substrat sau precursor

Material= tip de materie cu compozitie neuniforma

Substanta= tip de materie cu compozitie uniforma (materialele si substantele organice:

contin C, H, , !) Biocatalizator= catalizator enzimatic provenit din organisme vii (enzima izolata,

microorganism sau organism viabil, culturi de tesuturi vegetale sau animale)

Definitii referitoare "a !roduse"e re#u"tate in urma !rocesu"ui de bioconversie

producerea de resurse alimentare, furajere si combustibile regenerabile si durabile cu

ajutorul microorganismelor

utilizarea microorganismelor sau a enzimelor pentru conversia deseurilor, a biomaseivegetale sau microbiene in biocombustibili

utilizarea microorganismelor pentru conversia energiei solare in biomas" in scopul

prelucrarii ulterioare a acesteia pentru obtinerea de biocombustibili, reactivi chimici sau

proteine unicelulare

conversia reziduurilor organice in surse de energie prin intermediul organismelor vii, in

cadrul unor procese naturale de fermentatie (digestie anaeroba)

Biomasa= material organic provenit din organisme vii (masa totala a materiei vii din

mediul inconjurator, delimitat sau nu)

considerata ca sursa de energie, biomasa se poate imp"rti in:

biomasa !rimara# materialul vegetal in crestere rapida care poate fiutilizat in mod direct sau printr-un proces de conversie pentru producerea de

energie

biomasa secundara# resturile de biomasa ramase dup" obtinereafibrelor alimentare si a altor produse agricole sau din biomasa rezultata ca

subprodus in cresterea animalelor sau preparate alimentare modificate(degradate) mai mult fizic decat chimic

biomasa # deseuri agricole, reziduuri din industria forestiera, gunoi de grajd, namol din

statiile de epurare a apelor de canalizare, din care se poate obtine energie

distinctia intre biomasa primara si secundara se bazeaza pe factori economici

Bioprodus= produs obtinut in urma unui bioproces sau din biomasa

Biocombustibil= combustibil derivat din biomasa

$ipuri de biomasa care pot fi convertite in bioprodusi: plante intregi sau parti din plante

constituenti vegetali (amidon, lipide, proteine si fibre)

subproduse de la prelucrarea materialelor vegetale

%

8/12/2019 Bioconversii Si Biotransformari Curs 1

2/3

materiale de origine marina

subproduse de origine animala

deseuri municipale si industriale

Ti!uri de bioconversii

procese de fermentatiebiocatalizatorul este sistemul enzimatic comple& al celulelor

microbiene viabile

sunt reactii chimice de descompunere si sinteza, in lant, catalizate

multienzimatic, care au loc practic simultan intr-un singur reactor, spre deosebirede procesele chimice cu catalizatori chimici, in care fiecare reactie se desfasoara

separat intr-un reactor adecvat

procese de sinteza enzimaticatransformarea unui compus chimic, utilizat ca substrat

al unei reactiei enzimatice intr-un alt compus, cu structura inrudita

aceste procese se bazeaza pe o singura reactie catalizata de o anumita enzima, ce

poate fi utilizata in forma pura sau sub forma de masa celulara cu activitateaenzimatica necesara

fata de procesele de sinteza cu catalizatori chimici, au avantajul de a fistereoselective

Directii !rinci!a"e de de#vo"tare a"e !rocese"or industria"e de bioconversie

cresterea randamentelor de bioconversie a substraturilor provenite din biomasa decalitate superioara (amidon, lipide, proteine, unele subproduse de la prelucrarea

materialelor vegetale)

valorificarea biomasei de calitate inferioara (deseuri agricole si silvicole) casubstrat bioconvertibil, pentru obtinerea de produse utile

Sc$ema %enera"a a unui !roces biote$no"o%ic

agent biologic

( microorganisme, virusuri, celule animale si vegetale,

componente celulare, analogi moleculari ai componentelor celulare )

Bioconversie

( aparatura specifica )produsesubstrat

Biotehnologie

C"asificarea !rocese"or de bioconversie in functie de natura si com!"e&itatea a%entu"ui

bio"o%ic

%. bioconversii enzimatice # valorificate in cadrul tehnologiilor deobtinere a unorcompusi organici in cataliza enzimatica

'. bioconversii microbiene # valorificate intoate tehnologiile de fermentatie si in

procesele de bioremediere. bioconversii vegetale # pe care se bazeaza utilizarea culturilor de celule vegetale sau a

plantelor transgenice pentru obtinerea de produse specifice: proteine sau

polihidro&iesteri alifatici

'

8/12/2019 Bioconversii Si Biotransformari Curs 1

3/3

. bioconversii animale # pe baza carora se obtin produse alimentare de origine animala

pornind de la substraturile din furaje sau utilizarea animalelor transgenice pentruobtinerea unor proteine terapeutice

Avanta'e"e uti"i#arii microor%anisme"or

poseda un aparat enzimatic foarte bogat si mobil

au o capacitate mare de biosinteza, ceea ce le permite sa-si procure elementele necesare

vietii din cele mai variate substraturi au adaptabilitate mare la condi*iile de mediu, chiar si la cele mai vitrege

viteza mare de multiplicare, timpul de dublare a masei celulare fiind de + minute pentru

bacterii, ore pentru drojdii, % ore pentru fungii

Ti!uri de bioconversii microbiene in functie de substratu" transformat

bioconversiasubstraturilorglucidice, care, in functie de provenienta glucidului care se

o&ideaza pentru a furniza energie si metaboliti de crestere

substraturi amidonoase

substraturi lignocelulozice

bioconversiasubstraturilor proteice bioconversiasubstraturilor lipidice

bioconversia hidrocarburilor(alifatice si aromatice)

bioconversiasubstraturilor cu doi atomi de carbon

bioconversiasubstraturilor cu un atom de carbon

Cate%orii de substraturi uti"i#ate in !rocese"e de bioconversie microbiana

produse si subproduse agricole

deseuri vegetale si animale provenite din agricultura, industria alimentara, industria

forestiera, industria celulozei si hartiei

deseuri comunitare

(roduse obtinute !rin bioconversie

produse alimentare si de uz alimentar

produse farmaceutice si de uz farmaceutic

intermediari pentru industria chimica

aditivi furajeri

biostimulatori

materiale plastice cu multiple utilizari

biocombustibili lichizi

biogaz

In prezent, termenul de bioconversie este in mod extensiv utilizat referitor la producerea

combustibililor din deseuri organice, ca de exemplu in cazul bacteriilor crescute pe deseuri

pentru a produce metan

bioconversia este nu numai un mijloc durabil de a obtine combustibil, dar si de reciclare a

deseurilor