Nos reatores bioquímicos a transformação química é realizada por uma população de células vivas. Por exemplo, na produção de ácido cítrico a partir da sacarose o agente da transformação é o microrganismo Aspergillus niger. Na produção de etanol a partir da mesma sacarose o agente é o Saccharomices cerevisiae. É desta forma que são obtidos os antibióticos, enzimas, etc.
Basicamente a população microbiana viceja num caldo nutritivo. Cada individuo da população retira do caldo os nutrientes necessários ao crescimento celular e a manutenção do processo vital. Numa visão bastante simplificada, os nutrientes uma vez dentro da célula tomam dois rumos.
- Num as moléculas são quebradas para a produção da energia necessária ao processo vital e as reações de síntese das macromoléculas constituintes das célula vivas num processo conhecido como catabolismo. Os fragmentos de moléculas são liberados no meio.
- Noutro as moléculas de nutrientes são usado como tijolos na construção das macromoléculas constituintes da célula vida. Neste processo a célula utiliza a energia produzida pelo catabolismo celular. Estas reações são conhecidas como reações anabólicas e compõe o anabolismo celular.
Se o produto desejado é um produto do catabolismo ele é encontrado no caldo fermentado de onde deve ser isolado e purificado. Os produtos do anabolismo em geral se localizam dentro das células vivas, as quais devem ser separadas do caldo fermentado e fragmentadas liberando o conteudo celular onde está a substância de interesse que deve ser isolada e purificada. Alguns produtos do anabolismo são exsudados no meio fermentado onde podem ser encontrados. É o caso dos antibióticos e de alguns enzymas.
É bom ressaltar, nesta altura, que a visão acima é muito simplificada. No interior da célula viva ocorrem mais de 5000 reações quase todas catalisadas por enzimas específicos. O estudo e o manuseio destas reações é objeto da engenharia metabólica.
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