Unidad
01

Bienvenida

Actualmente, la biotecnología juega un papel trascendental en diversas áreas del conocimiento. Una de las macro tendencias mundiales para el desarrollo sostenible, implica el diseño de bioprocesos que permita la generación de sustancias de elevado valor en el área farmacéutica, de alimentos, bioingeniería, o bien, que favorezcan la salva guarda del ambiente.

Un bioproceso se efectúa cuando a través de la sucesión de diferentes fases o etapas se obtienen productos de interés, gracias al metabolismo de diversos microorganismos, a la acción catalítica de las enzimas, o bien por el cultivo de células animales o vegetales, tal como se observa en la siguiente figura:

Figura 1. Cultivo de células. Fuente: Society for Biological Engineering, 2012

Figura 1. Cultivo de células. Fuente: Society for Biological Engineering, 2012

En este sentido, la principal tarea que tienes como biotecnólogo, es aplicar los principios de ingeniería a la transformación de la materia prima mediante procesos que involucran células o biocatálisis, de tal manera, que los cálculos realizados, te lleven al diseño de sistemas de transformación biológica eficientes. Por lo que, a través del desarrollo de esta unidad, recordarás, reafirmarás y adquirirás conocimientos relacionados con el lenguaje matemático implicado en dichos cálculos, lo que te permitirá expresar las propiedades de los sistemas, y los parámetros y variables involucradas en los fenómenos físicos, químicos y biológicos concernientes a un bioproceso.

Para ello, revisaras las definiciones de las diversas variables físicas, dimensiones y unidades; realizaras conversiones de medidas, y comprenderás el concepto de estequiometría y su importancia en el cálculo de los productos de una biotransformación; para finalmente, efectuar el análisis estadístico, la representación gráfica de datos y la interpretación de diagramas de flujo de bioprocesos.

Competencia específica

Expresar los valores de las variables de un bioproceso, por medio de un lenguaje matemático para interpretar la información contenida en representaciones gráficas y diagramas de flujo de proceso.


Logros

  • Calcular estequiométricamente, la generación de productos de interés.
  • Analizar la homogeneidad dimensional en parámetros involucrados en un bioproceso.
  • Expresar el error en cálculos y datos involucrados en un bioproceso.
  • Realizar diagramas de flujo de proceso, interpolaciones lineales y ajustes a una línea recta para estimar valores de variables dependientes.

Contenido

Unidad 1. Fundamentos de cálculos y análisis de datos en bioprocesos

  • 1.1. Cálculos en bioingeniería

    1.1.1. Variables físicas, dimensiones y unidades

    1.1.2. Conversión de unidades

    1.1.3. Estequiometría

    1.1.4. Condiciones estándar y gases ideales

  • 1.2. Análisis de datos

    1.2.1. Errores

    1.2.2. Análisis estadístico de la información

    1.2.3. Representación gráfica de datos

    1.2.4. Diagrama de flujo de bioprocesos

Material de estudio

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Cierre

A lo largo de la unidad se han abordado aspectos relacionados con el lenguaje matemático empleado en ingeniería y que habrás de aplicar en el análisis y diseño posterior de bioprocesos.

Has logrado recordar, reafirmar y adquirir conocimientos correspondientes al lenguaje matemático implicado en cálculos ingenieriles, lo que te permitirá expresar las propiedades de los sistemas, y los parámetros y variables involucradas en los balances de materia y energía de un bioproceso, los cuales serán abordados la próxima unidad.

Has revisado las definiciones de las diversas variables físicas, dimensiones y unidades; realizado conversiones de medidas, comprendido el concepto de estequiometría y su importancia en el cálculo de los productos de una biotransformación; para finalmente, efectuar el análisis estadístico, la representación gráfica de datos y la interpretación de diagramas de flujo de bioprocesos.

Fuentes de consulta

Básica

Complementaria (actividades)

Complementaria (lecturas sugeridas)

Complementaria (imágenes y fotografías)