enzimas

Desventajas de las enzimas suspendidas
Son lábiles bajo condiciones de operación
Tienen vida limitada
Al ser solubles en agua son difíciles de separar de sus sutratos y productos
Elevado costo de proceso.
Como inmovilizar?
Fija Enzima a soporte que tenga condiciones similares a la celula viva
Métodos de inmovilización
Características deseables
Deben ser suaves (respetar estructura de Enzima)
Que se puedan regular
Ventajas de enzimas inmovilizadas
Aumenta la estabilidad en agua (inmovilización en materiales insolubles) y mas resistente a contaminación
Permite unmejor separación de los productos
Permite el establecimiento de un proceso continuo
Se logra mejorar la economía.
Desventajas de inmovilizar enzimas
Baja actividad enzimática
Alto costo de proceso
El pH de trabajo puede ser diferente a la libre
Perdida de E
Tipos de métodos:
Por inclusión (retención física:
Atrapamiento matriz (red)
Encapsulación (capsula)
Fijación en soporte (unión química)
Adsorción (E. ionico)
Enlace covalente
Reticulacion (entrecruzamiento intermolecular (edo solido y son mas estables)
Otra clasificación:
Retención física:
Adsorción
Atrapamiento o inclusión
Inmovilacion química
Junion covalente
Entrecruzamiento.
Fijación en soporte solido
Mayor afinidad por el sustrato
Disminuir la inhibición
Ampliar el intervalo de pH optimo
Reducir la contaminación microbiana

Fijación por adsorción (enlace ionico)
– 1ª. Aplicación industrial de enzimas inmovilizadas
Soporte mas enzimas lavado
Fuerzas de van der Waals
Intercambio (atracción iones)
[E][E]Puentes de H
[E]
[E]

La enzima fijada depende de:
Concentración de enzimas
pH:
cantidad y tipo de cargas del soporte
max adsorción cuando pH=pI
no cambio bruto pH.
"de preferencia en solución buffer, si se hace a temperatura ambiente 1-2hrs
Y a 4°C se deja toda la noche."
Tipos de soportes "tengan ambo tipo de carga para aumentar la absorción de la enzima
inorgánicos
naturales : bentonita, piedra pómez, sílice
manofacturados: gel de sílice, cerámicas, alumia y oxido de metales
organicos:
polímeros naturales
polisacáridos: celulosa, almidon, dextrano
proteínas fibrosas: colágeno, queratina
polímeros sintéticos
poliolefinas: poliestireno
polímeros acrílicos: poliestireno
otros: alcohol polivinilico.
Fuerza ionica del medio " se tienen que probar el tiempo, cantidad de sal y diferentes tamaños para encontrar puntos optimos"
baja cocentracion de sales, mayor solubilidad de las proteínas y no hay fijación
mas sales, los iones se acomumulan en el soporte y las proteínas precipitan
temperatura: alta temperatura modifica la estructura tridimensional y por lo tanto modifica su actividad (18-30°C pero puede haber contaminación, si se hace a menores temperaturas baja la contaminación pero aumenta el tiempo de trabajo.
tiempo de contacto: la velocidad de asdsorcion dependerá de características del soporte y enzima
tamaño particula de soporte: mas enzima a menor tamaño. (el soporte debe ser porlomenos el doble del tamaño del eje de la enzima (altura))
Naturaleza del soporte: sitios hidrofilicos mejor que hidrofobicos.

Ventajas de inmovilización por enlace ionico
sencillo (pH, fza ionica, T)
soporte puede regenerarse
toda enzima es adsorbible
no se modifica la enzima al adsorberse
desventaja:
desorción fácil (pH, fuerza ionica
atracicion de la enzima no es proporcional a cantidades de enzimas fijadas
fuerzas de atracción débiles
para enzimas de bajo costo
no para sistemas de alta pureza.

Adsorción: interacciones ionicas, fuerzas de van der Waals y puentes de hidrogeno
Factores que influyen:
pH del medio
fuerza ionica
diámetro de poro
presencia de iones
ventajas:
preparación sencilla
bajo costo
no hay cambios de especificidad enzimática
estables en medios con bajo contenido de agua
desventajas:
optimización de variables
poco estables mecánicamente
unión débil al sopote
Unión covalente: método mas interesante desde el punto de vista industrial (mas estable)
- unión covalente a soportes solubles: vidrio, cerámica, arena, nylon.
- la unión covalente se produce entre grupos funcionales del soporte y grupos de la enzima
Los grupos reactivos según siguiente orden: S, SH, O, NH2, COO, OH, NH3.
Las reacciones químicas para cactivar los grupos funcionales son: diazotacion, alquilación, disulfuracion
b) fijación por enlace covalente
provocar una reacción química para crear enlace grupos funcionales soporte de enzimas
Fuente
Soporte
Grupo activable
Organicos
Celulosa
OH

cmc
COOH

Dextrano
OH

Agarosa
OH

Pectina
COOH
Sintéticos
Poliacrilamida
NH2

Poliacrilato
COOH

Poliaminas (nylon)
NH2
Minerales
Vidrio poroso
Oxidos metálicos

Silicatos Al


NH2 NH2 Activación:
NH2
NH2
sales de diazonia: soporte se activa con NaNO2/H+ grupo
diazonio que se enlaza a la enzima
NH2 RN - - - N CLRE-HN - - N ERNH2 RN - - - N CLRE-HN - - N ER
NH2
R
N - - - N CL
R
E-H
N - - N E
R
NH2
R
N - - - N CL
R
E-H
N - - N E
R




Problames: el citio activo puede reaccionar, por lo que primero se bloquea el grupo con cisteína, y se remueve finalmente con cambios de p_H
nitruro soporte estermetilico Cm nitrurocomlejo que reacciona con la E
Cel-O CH2-C(=O)-O-CH3(NH2-NH2)CEL-O-CH2-C(=O)- NH-NH2(NaNO2/H+) CEL-O-CH2-C(=O)-N=N=N-(e-NH2, H2O, NH3)CEL-O-CH2-C(=O)-NH-E
alcoholacion: s+ halógeno (Br, I, O)
CEL-C(=O)- CH2-BR(E-NH2) CEL-C(=O)-NH-E

Ventajas:
sencilla manipulación
carga de enzima constante,
pueden emplearse en deiferenet reactores
mayor resistencia a la desactivación
desventajas:
es necesario conocer la densidad de grupos activos
se puede alterar la estructura del centro activo
no sepuede hacer en enzimas sensibles a cambios de pH
ventajas y desventajas de invovilizar x enlace covalente
bajo rendimiento inmovilizar
puede haber desnaturalizado la enzima y menor activación de enzima
unión sporte enzima mas solida
minima perdida de enzima
enzimas de mayor coste
la enzima mas estable tanto en almacen y operación
soportes mas resistentes a microorganismos.
Inmovilización por inclusión en matras:
La enzima se retiene en una red tridimensional de unpolimero insoluble en agua.
Polímeros mas utilizados (orden que se manejaba9
geles de poliacrilamida
geles de almidon
alginato
colágeno
fibras de acetato de celulosa
resinas de poliuretano
carragenina
proceso para inmovilizar por inclusión de matriz
encima agente reticulante, coloide protector, solución del monómero. deshidratacionpolvo,(enzima-polimero).
Ventajas de la inclusión en una matriz:
se puede obtener membranas con enzimas inmovilizadas.
Poca cantidad de enzima para obtener derivados activos
Ninguna alteración
De aplicación general
Desventajas:
Se requiere de un control meticuloso de las condiciones
Perdida de proteína lentamente.
Polímeros mas utilizados:
Geles de poliacrilamida
Geles de alimidon
Alginato
Colágeno
Fibras de acetato de celulosa
Resinas de poliuretano
Carragenina
Microencapsulacion (se usa mucho en cosméticos y alimentos) es aprisionada en el interior de microcapsulas delimitadas por una membrana semipermeable.
Se requieren elevadas concentraciondes de proteína en disolución acuosa (10 mg/L) –membrana polimerica (obtenida por polimerización)
Enzima en solución acuosa + 1er monómero hidrofilico (poliamina, glicol) emulsion (agente tensoactivo (twin))2do monómero(hidrofobico) (cloruro de ac, cloruro de ac polibásico. Reacción de polimerización formando membrana alrededor de gotas emulsificadas (poliamina, poliéster)
Polimerización interfacial. Enzima enrredada den una membrana
Liposomas o membranas liquidas.
Fosfolípidos + e3nzimas en sol acuosa sonido ultrasónico esferulas de doble capa lipídica q aprisiona gotitas de enzima en sol. Acuosa.
Membrana semipermeable:
Los poros no permiten la difusión de la enzima.
Los poros permiten el paso del sustrato y productos de la reacción.

Ventajas de la microencapsulacion:
Existe una alta proporción de superficie por unidad de volumen
Sencillo de utilizar
Desventajas:
Poca estabilidad
Sensible a soluciones hipertónicas.

Proceso para inmovilizar por inlcucion en matriz:
Emulsificacion (solución acuosa de la E + monómero hidrofilico + solvente organico) reaccion de polimerización (adision del 2do monómero (hidrofobico)) capsulas con E en el interior.
Capsulas permanentes: nylon
Capsulas biodegradables: acido polilactico y liposomas de fosfolípido (liposomas).
Ventajas y desventajas de inmovilizar por incluision.
No pone en juego los grupos reactivos
Aplicable a todo tipo de enzima (incluso multienzimaticos).
Se puede exudar con el tiempo
Condiciones de polimerización pueden ser desnaturalizantes de la enzima
Limitaciones de transferencia de masa (s)
Comparación de los métodos de inmovilizacon
Método
Atrapamiento (inclusión)
Adsorción
Covalente
Preparación
Regular- media
Sencilla
Difícil
Fuerza de unión
Media
Media
Fuerte

Regenacion del soporte
Imposible
Posible
Difícil
Costo
Medio
Bajo
Alto
Resistecia a contaminantes
Si
No
no

Entrecruzamiento: formación de enlaces covalentes intermoleculares (entre moléculas de enzima entre estas y el soporte
Cantidades altas de proteína inmovilizada resistentes a condiciones extremas de pH y temperatura
Formación de enlaces covalentes intermoleculares (E-E y E- soporte)
Las enzimas inmovilisadas son resistentes a pH y T extremas
Las redes dificultan el acceso de S al sitio activo
Puede haber baja o perdida de actividad tras la imovilizacion
Para imovilizar por reticulacionoes se requiere:
Reactivos bifuncionales (con los grupos repetidos en ambos extremos, biazobenzamida, gluteraldehido (el mas usado), hexametileno-bis (iodoacetamida)
Em. Reticulacion con gluteraldeido
NH2-E * 2 + CHO-(CH2)3- CHO E-N=CH-(CH2)3-CH=N-E
Simple (sencillo)
A pH neutro
Se puede hacer co-reticulado para bajar perdidas de actividad: E- prot. Sin actividad (mucha lisina)albumina bovina) E-p-S E-P-E
Propiedades de las enzimas inmovilizadas: difieren de las enzimas en disolución debido a los efectos del material soporte y a cambios en conformaciones de la enzima
Imovilizacion: efectos sobre la estabilidad, efectos sobre las propiedades cineticas
Efectos en la estabilidad
Estabilizacino conformacional de la enzima por uniones mmultipuntuales enzima soporte: Mayor resistencia térmica o química
Alteran el micro entrono de la enzima: por ejemplo estabilidad en medios organicos osbre soportes hidrofílicos
Aplicaciones:
Analíticas: ha dado origen a la aparición de sistemas de detección de analitos: electrodos enzimáticos
Terapéuticas: inyección de enzimas por deficiencia de estas para evitar reacciones inmunológicas, control de enfermedades como la leucemia (ac. Espartico-l-asparraginasa), detección de células y virus patógenos, evaluación de los niveles séricos de glucosa, lactato y acido urico, colesterol, fármacos…., acción cicatrizante (colagenasa) y antitumoral (l-asparraginasa)
Industriales: (farmacéutica y alimentaria, tratamiento de desechos y química fina; producción de l-aminoacidos a partir de los acetil-DL-aminoaciodos por aminociclasa, obtención de fármacos ópticamente puros (estereoquímica) y antiinflamatorios no esteroideos, determinar el grado de contaminación microbiana en alimentos, preparación de conservación de los alimentos (aroma y textura), cuantificar el azúcar en bebidas, producciond e jarabes ricos en fructosa, síntesis de péptidos, obtención de fragancias e insecticidas, tener un control de las concentraciones de contami nación en el medio ambiente.
Creo que falta apunte

Mejora de características organolépticas
Cel. Arthobacter globilis: elimina sabor amargo de zumo cítricos
Cel. Leuconostoc oenos: reduce acidez de vinos
Endoglucanasas: aumenta el aroma a vinos y jugos
Biosensores:
Moléculas biológicas (E, cel, Ab) inmovilizadas, + sustrato reconocimiento quimico señal traducida en señal eléctrica amplificada respuesta.
Ventaja
Sensible
Especifico
Bajo costo
Gran numero de sustancias
Aplicaciones:
Alimentos
Diagnostico clínico
Medio ambiente
Aplicaciones medicas

Biotecnología vegetal
Definicion: serie de técnicas y procedimientos que permiten cultivar y/o modificar en laboratorio, las plantas o partes de ellas
Finalidad:
Multiplicar masivamente
Fitomejoramiento (productos útiles, alto valor, mas productos)
Conservación de plantas.
Ramas:
Cultivo de tejidos vegetales
Ingeniería genética de plantas
Cultivos vegetales: conjunto de técnicas que permite establecer, mantener y desarrollar cualquier parte de la planta, bajo condiciones artificiales, axenicas(libre de contaminante) y controladas.
Otra definición es cultivo de cualquier parte de la planta en medios nutritivos adecuados en forma axenica.
Historia de ctv
1860: principlaes nutrientes de plantas son sustancias inorgánicas
1943-63: bases de las técnicas actuales de ctv
Requerimientos nutricionales
Tipo de tejidos
Reguladores de crecimiento vegetal
Cultivo de plantas completas: fuente de tejidos axenicos para otros cultivos o transformación genética
Cultivo de órganos: obencion de plantas completas, callo embriogénico.
Cultivo de tejidos o segmentos de órganos: tejido calloso (TC): metobolitos secundarios. Segmentos de órganos: regenerar platnas y obtener TC.
Cultivo de células: metabolitos de interés, obtención de protoplastos
Cocultivo: transformacion genética pueden ser dos plantas diferentes para transformar genéticamente. Con bacterias fitopatogenas que incertan dna

Planta madre explante cultivo vitroplanta plántula (clon)
Grafica de explante
Principios básicos de culvitos de tejidos
El éxito o fracaso del cultivo depende de:
Elección de explante: joven, poco diferenciado, varios tipos (influje el tamaño, tipo de explante y posición de este).
Medio y condiciones de cultivo:
Componentes del medio: esenciales (C, N, Vit, Min) opcionales (RCV: regulador de crecimiento vegetal)
Condiciones de cultivo: luz, obscuridad, humedad, temperatura
Condiciones asépticas



Medios de cultivo composición general:
Compuestos irnorganicos
macronutientes, nitratos, fosfatos, ptasio, calcio magnecio, sulfatos
micrountrientes iones hierro, cobre, zing, manganeso, molibdeno, cobalto, iodo
carbohidratos: sacarosa, glucosa, mio-inositol
vitaminas: tiamina ( 1), pirodoxina, acido nicótico © biotina,
aminoácidos: glicina
reguladores del crecimiento; auxinas, citocininas, giberelinas
soporte inerte (medios semisólidos) agar ( .7-1%) gelrite, pH 5,6-5,8
esterilización 1 atm, 15 a 20 min en autoclave

soluciones concentradas de macroelementos (100x)
Soluciones concentradas de microelementos (100x)
Vitaminas grupo b (500 o 1000x)
Mio-inositol (100mg/L)
Azucares: sacarosa o glucosa en concentraciones de aproximadamente 30g/L
Agar-agar:hidratado de carbono de alto peso molecular estraido a partir de algas. Se usa entre 5 y 10g/L

Esterilización y manipulación aséptica: +
Concepto: ausencia de cualquier organismo contaminante (hongos, bacterias, levadruas virus, viroides y micoplasma)
Fuentes de contaminación:
Instrumentos y manipulación.
Instrumentos, recipientes, medios de cultivo esterilizarse (etanol a 70-90%, autoclave, mechero, filtarcion)
Explante: para eliminar organismos superficiales:
Detergente suave (twin), agente esterilizante (cloro, etanol,) agua esteril en área exenica.
Agentes esterilizantes mas comunes: hipoclirito de sodio, hipoclirito de calcio, nitrato de plata, etanol, isopropanol, cloruro de mercurio, peróxido de hidrogeno, cloruro de benzalkonio, antibióticos.

Reguladores de crecimiento vegetal: compuestos organicos que en pequeñas cantidades estimulan, inhiben o modifican el proceso biológico de las plantas.
Compuestos organicos, sintetizados por la plantas, que en cantidades pequeñas alteran el crecimiento o los patrones de desarrollo del tejido vegetal
Fitohormonas (incorrecto) por acción en el mismo lugar que se usa en síntesis.
Importancia: agricultura, cultivo de tejidos vegetales
Clasificación de los RCV:
Promotores de crecimiento: auxina, citosinas, giberelinas, acido abscisico (ABA), etileno
Recientemente se han encontrado: poliaminas, jasmonatos, ac. Salicílico, brassinoesteroides. 7
Considerciones al usar un RCV
La respuesta de un tejido en cultivo artificial depende de RCV exógenos y de os endógenos
La respuesta al RCV exógeno depende del estado fisiológico del tejido, orden y tipo celular. Cada tejido tendrá diferente sensibilidad a los RCV
La concentración de RCV que se utiliza en los métodos de cultivo excede en mucho las concentraciones endógenas de los tejidos.
Para determinar:
Experiencia previa, especies similares, experimentación RCV adicionados al medio de cultivo
RCV endógeno, errores de medición, control de esterilización, cantidad real de RCV en el cultivo
Tasa de absorción por el tejido, metabolismo y degradación
Sensibilidad al RCV, factores genéticos, interaccion, actividad del RCV en el sito de activación.
Habituación del tejido
Respuesta del tejido

Auxinas: (bencenos y pentosa con nitrógeno en anillo) triptófano, ANA afico naftalen 1 acetico
Función:
en tejidos en crecimiento:
Estimulan el crecimiento
Promueve formación de raíces y brotes adventicios
Inician la división celular
Forman TC
En plantas completas:
Retardan la absicion de las hojas, flores y frutos
Afectan reduciendo la senescencia
Aumenta dominancia apical (y raíz) y reduce la dominancia lateral (y ramas)
La falta de O2 inhibe el transporte de auxinas
Luz y la temperatura aumentan el transporte de auxinas
AIB (acido indobutirico), AIA (acido indolacetico), metabolizados con rapidez la concentración disminuye poco a poco
2,4, D, ANA: no puede degradarse, por lo tanto mas activos
la elevada concentración suprime la morfogénesis
cuando no hay citocininas forman TC.
Cuando si hay citosinas: división celular.
Citocianinas (citocinesis: divi. Citoplasma)
Estimulan la división celular
Promueven la formaciond e protes laterales
Promueven la expansión de lhojas
Retardan la senescencia de hojas
Intervienen en la síntesis de clorofila
Sintéticas: BA, Cinetina.
A diferencia de las auxinas, citocininas no son tan móviles (efectos localizados, no se desplazan)

Alta
Auxinas
Citosinas
Nula

Producción de raíces


Embriogénesis


T. Calloso


Brotes adventicios

nula
Proliferación yemas
alta

Acido absisido (ABA) induce producción de etileno para la maduración.
Acelera brotacion
Germinacion de semillas
Bakane: hongo que ataca el arroz haciendo que se agrande ensanchándolos
Giberelina: que alarga a las plantas



Definir técnicas de cultivo y tipos de cultivo
Tecnicas de cultivo:
Organogénesis: formación de órganos nuevos en explanes cultivados. Estos órganos son raíces o brotes adventicios.
Los brotes se dejan elongar y que formen raíces, y asi se tiene una planta nueva
Es posible por la totipotencialidad celular (cada celula posee la información genética neccesaria para constituir una planta completa o desempeñar las funciones de cualquier órgano o tejido vegetal.
En condiciones normales este potencial no se expresa, se requieren condiciones especiales.
A mas diferenciado un tejido menos posibilidad de organogénesis lo que se deba a:
Bloqueo genético: se carece de algún factor genético indispensable (aun cuando haya RCV)
Bloque epigenetico: puede haber bloqueos estables pero reversibles en los genes responsables de los organogénesis
Bloqueo fisiológico: se debe a la falta de señales apropiadas para desarrollar la organogénesis (luez, T, RCV).
Aplicación: regenerar plantas completas, obtención de plantas útiles (extinción, ornato, dinero) en forma rápida
Eficienci del sistema: CFB= (promedio de brotes por explante)(% de explantes con los brotes) * 100
Tejido callos
Masa aforma de células vegetales poco diferenciadas (indiferenciadas) y de rápida proliferación.
En condiciones naturales se forma como mecanismo de cicatriazcion de heridas o en tumores
Pueden ser duros y compatos o esponjosos y friables, depende de RCV, especies y órganos.
Mas auxinas favorece la fiabilidad
Presencia de citocininas genera tejidos de consistencia mas dura
Cultivo de células en suspensión (el más rápido de todos)
Embriogénesis somática.
Cultivo de raíces
Cultivo de meristemos, yemas y ápices.
….. …
Aplicación de TC
Cultivo de células en suspensión
Metabolitos secundarios
Estudio de la fisiología celular
Mejoramiento genético
Organogénesis indirecta
3 etapas:
Inducción: método fico en nutrientes, solido y muchas auxinas (mas auxinas que citosinas) 2,3-D, AIA, ANA/Cin, BA. Las células comienzan a crecer # y tamaño)
Proliferación: el TC aumenta su masa celular al máximo
Mantenimiento o inducción de la diferencicion del TC: subcultivar 3.8 semanas o poner adecuados RCV para producir embriones, brotes.


Cultivo de células en suspensión:
Células vegetales aisladas oe n pequeños agregados distribuidas en un medio liquido y con agitación.
Presentan alta tasa de división celular y homogeneidad
Volumen del contenedor 20%, no reuqieren inluminacion
Aplicación,
Esutidos sobre metabolismo primario o secundario
Producción de metabolitos 1rio , 2dario.
Aislamiento y porificacion de enzimas
Regenerar plantas (organogénesis)
Compuestos: alergénicos, alcaloides, antraquinonas, antimicrobiales, antitumorales, benzopironas, CHOs, emulsificantes de alimentos, enzimas, RCV, insecticida, latex, lípidos, ac. Organicos, péptidos, pigmentos, polisacáridos, esteroles, educltorantes, vitaminas.


Embriogénesis somatica (ES)
Las células vegetales en ciertas condiciones pueden formar embriones muy similares a los embriones provenientes de cigotos.
Los ES tienen capacidad de formar planta nueva
Mas complicada y tardia que la organogénesis directa, pero da mayor rendimiento.
Aplicación; propagar plantas, semillas artificiales.
Hay dos tipos: directa e indirecta
Mas auxinas que se induzcan células preembrigenicas. Las mas efecticas son: 2,4-D

Cultivo de raíces
Raíces: fuente de alimento, medicinas, venenos.
Cultivo de raíces: importante para el estudio de procesos metabólicos, estudios con otros organismos, síntesis y estudio metabolitos 2darios.
3 tipos de raíces (según su comportamiento auxinas exógenas):
Auxinas inhibe formación de raíces: jitomate
Auxinas estimula: leguminosas y cereales
Dependen de auxinas exógenas: especies leñosas
Presencia de citocininas genera tejidos de consistencia mas dura

Cultivo de meristemos, yemas y ápices
Meristemos: celualas no diferenciadas que se dividen activametne, se encuentran en raíces y yemas
Yema: es un órgano complejo de los vegetales que se forma en los ápices o en la axila y que contiene meristemos
Apice: expresa el extremo superior o punta


Características:
Propagación clonal (estabilidad genética)
Sistema sencillo
Propagación lenta y menos productiva
Cultivo de meristemos; plantas libres de patógenos.




06/05/2014
Sitemas de transformación:
Sistemas biológicos: Agrobacterium tumefaciens, agrobacterium rhizogenes, virus (solo teorico aun no tpractico, caro difícil de controlar)
Sistemas físicos: transformación por protoplastos (microinyeccion, etilenglicol, electroporacion)(puede entrar el ADN a la celula pero no asegura la transformación., por bombardeo (biobalistica oro o tungsteno impregnados con aDn y disparo a alta presión, mayor rendimiento que protoplastos)), otros( carburo de silicio).




Biotecnología animal

Cultivos celulares:
Propagación de células fuera del organismo de origen
Pueden ser de origen vegetal o animal
Pueden provenir de distintos tejidos
Los cultivos celulares producen clones (todas las células de un cultivo poseen el mismo genotivo, excepto que se produzcan mutaciones durante el proceso)
Para que cultivar células invitro
Investigación
Comprender la fisiología celualr
Toxicología, virología, etc.
Ingeniería de tejidos
Piel, hígado
Hueso cartílago
Producción de compuestos biológicos de interés
Anticuerpos monoclonales
Hormonas (FSH)
Enzimas
Vacunas virales (polio, aftosa, influenza, moquillo, etc)

Ventajas
Un solo tipo bien definido de células en cada cultivo
Fácil de manipular, coniciones controladas
Establecimientod e líneas internacionales de fácil acceso
Alternativa al uso de animales
Sistema para estudiar principios fisiológicos
Chequeo posterior en un numero reducido de alimentos
Pueden obtenerse grandes cantidades de células
Permite trabajar en pequeña, media y gran escala
Las células pueden mantenerse congeladas por largos periodos de tiempo con minima perdida de viabilidad
Desventajas:
No son animales enteros
Las células no están organizados en verdaderos tejidos
No hay interrelacion con otros tejidos
El comportamiento es distinto a la organización tridimensional
el entorno es distinto
las condiciones de crecimiento son distintas
el reto de cultivar células animales
las células animales son muy sensibles a estrés comúnmente controlados en biorreactores.
Presentan requerimientos nutricionales complejos
Crecen lentamente y solo dentro de intervalos estrechos de variables como pH, temperatura y osmolaridad
Los equipos, instalaciones y bioprocesos necesarios para cultivar células animales son sofisticados y costosos.
Rendimientos y productividades son muy bajas.
Porque entonces emplear células animles?
Son capaces de producir proteínas altamente parecidas a las que sintetiza el cuerpo humano, pues están mas cerca evolutivamente que las bacterias o levaduras.

Aplicaciones
Transplante de órganos
Terapias celulares
Terapias génicas
Toxicología y fisiología invitro
Análogos titulares
Cultivos primarios y líneas celulares
Cultivos primarios: se generan directamente de células obtenidas de tejidos animales y tienen una vida finita
Líneas celulares;: se obtienen por cultivos continuos mediante transformaciones que surgen espontáneamente durante el subcultivo o por inducción con cancinogenos (oncogenes) .
Tales líneas continuas o transformadas son "inmortales", ya que pueden mantenerse creciendo en cultivo indefinidamente.
Cultivos monocapa o en suspensión:
Las células animales pueden hacerse crecer por
Células monocapa: la maor parte de las células pueden ser inducidas a dividirse si se les permite unirse primero a una superficie o sustrato solido
Células en suspensión. Las células crecen libremente
Ventajas de monocapa
Mas tipos de celula pueden crecer de esta forma (células primarias, y algunas líneas celulares continuas)
Se expresan menos oncogenes
Son mas susceptibles a un rango mas amplio de tipos e virus
Fáciles de crecer a escala reducida
Fácil de controlar
Desventajas de monocapa
Necesitan una superficie solida para crecer (un componente extra que se añade al costo)
Es mas difícil aumentar la escala
Son mas difíciles de controlar (no hay homogeneidad)
Es difícil obtener un proceso completamente continuo
Tienden a necesitar concentraciones superiores de suero de mejor calidad
Factores críticos del cultivod e tejidos animales (CTA)
Medio de cultivo
Temperatura
Contaminación
Equipamiento
Medio de cultivo
Sales inorgánicas (balance osmótico, ayuda a regular el potencial de la membrana Na, Km Ca
Bufer: controla ph de 7,2-7-4 con carbonato/bicarbonato
Carbohidratos. Fuente de energía (glucosa (1—4.5 g/l
Vitaminas: familia B, A y E, precursores y cofactores
Proteínas y péptidos: media de sérica media: alumina, granferina, fibrocitina, feruin
Acidos grasos y lípidos: el cerum es la fuente
Trasas de elementos: zinc, copper, selenium
Agua: de alta calidad de laboratorio.
(suero)_:
el suero aporta al medio: hormonas, proteínas de adhesión y de metriz, factores de crecimiento.
Composición compleja yd esconocida
Coste elevado
Además:
problemas en la obtención : estabilidad, ética
Problemas en la homogeneización entre lotes
Problemas de seguridad biológica
Ventajas:
Gran aparote de nutrientes básicos:
Proteínas
Factores de crecimiento
Homrmonas
Promotores de adhesión
Inhbibidores enzimáticos
Desventajas
Composición indefinida
Variabilidad entre lotes
Interferencia en procesos de purificación de proteínas
Interferencia en procesos de multiplicación viral
Vehiculo de entrada de contaminaciones, etc.

Temperautra de cutivo: depende dl origen delas células
Mamíferos 37°c, peces e insectos 18-22°C, aves 38.5°C
Contaminaciones: gran complicación en los laboratorios de cultivos celulares, principalmente escala industrial
Equipamiento:
Además del equipamiento usual de cualquier laboratrio, se requiere:
Microscopio invertido
Cámara de conteo de células
Flujo laminar de características adecuadas al trabjo a desarrollar
Sistema de filtración esterilizante de soluciones, liquidos y medios de cultivo
Material de soporte esteril
Espacio frio de 4, -20, -75 y -196°C
Estufas de cultivo con o sin atmosfera de CO2