Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.4.Wielostopniowastrukturabioprocesu
29
żeniuwewnątrzkomórkowychmetabolitów,DNA,proteinitd.Tahete-
rogenicznośćkomórkimożemiećistotnywpływnadynamikęwzrostu
całejkulturyiprodukcjękluczowychmetabolitów.Uśrednionezacho-
waniekomórkimożezatemniebyćreprezentatywnedlacałejpopula-
cji.Tuprzechodzimyzpoziomumolekularnegonawyższypoziom,na-
zwanywtejmonografiipoziomemmikrobiologicznym,opisujący
morfologięifizjologiępojedynczychdrobnoustrojów(modelowanie
strukturalno-morfologiczne).Jednązpopularnychmetoduwzględ-
nieniaheterogenicznościkomórekjestmetodabilansupopulacji,
wktórejstankomórkimożebyćcharakteryzowanyprzezpojedynczą
zmienną,jakąmożebyćwiekkomórkilubjejmasa.Dyskusjęróżnych
typówmodelipopulacyjnychmożnaznaleźćwliteraturzeprzedmiotu
(DubomivonStockar,2000;Yiniin.,2001;Henson,2003).
Mikroorganizmywykazująnaturalnątendencjędotworzeniasku-
pisk,aglomeratów,np.wpostacibiofilmu,kłaczków.Mogąbyćteż
sztucznieunieruchamiane,całeliniekomórkowelubtylkoenzymy,na
porowatychnośnikach.Ostatniointensywnyrozwójprzeżywainży-
nieriatkankowa,stosującacorazczęściejmetodyilościowedoopisu
fizjologiikomórekitkanek.Możnazacytowaćprzykładydotyczące
biomechanikiadhezjiimigracjikomórekleukocytów(Hammeriiin.
2001),kinetykibiochemicznej(Wileyiin.,2003),biofizykicytoszkie-
letu(Janmeyiin.,2003).
Abyuwzględnićwpływparametrówfizykochemicznych(środowi-
skowychiprocesowych)naszybkośćwzrostuorganizmówikinetykę
biosyntezywtychwielofazowychiwielofunkcyjnychukładach,należy
przejśćnakolejnypoziom-makroskopowy.Modelowanieprocesów
fermentacyjnychprowadzonychwbioreaktorachniejestłatwe.Do-
datkowozłożonośćmetabolizmukomórkiorazzmianywzewnętrz-
nymotoczeniuznacznieutrudniająilościowyopisprocesówzacho-
dzącychwdużych,przemysłowychbioreaktorach(Patnaik,2002).
Ponieważkomórkioddziałujązotoczeniemprzeztransportskładni-
kówodżywczychdownętrzakomórkioraztransportbioproduktów
nazewnątrzprzezściankękomórkową,wewnątrzkomórkoweprocesy
metabolicznezależąodczynnikówzewnętrznychotoczenia,takichjak
gradientystężeńwynikająceznieidealnegowymieszania,naprężenia
ścinające,fluktuacjenadopływieiwszelkiezakłóceniapracyurządzeń
pomiarowychikontrolnych.Zagadnieniahydrodynamikibioreakto-
rów(zmieszaniemmechanicznymipneumatycznymorazwpływupę-
cherzykówpowietrzaiburzliwościnaukładybiologiczne)zostały
kompetentnieprzedstawionewspecjalnymwydaniuAppliedMechani-
calReview(Pohorecki,1998).Wpływtychefektówmakroskopowej
niehomogenicznościjestznaczniewiększywdużejskali(produkcyj-
nej)aniżeliwbioreaktorachlaboratoryjnych.Dlategobardzoważne
