生物技术制药知识点总结1中学教育高考中学教育中学课件.pdf

生物技术制药知识点总结 第一章 一、名词解释 生物技术：生物技术是以生命科学为基础，利用生物体（或生物组织，细胞及其组分）的特性和功能，设计具有预期性状的新物种和新品系，并与工程相结合，利用这样的新物种（或品系）进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系。生物技术制药：采用现代生物技术可以人为地创造一些条件，借助某些微生物，植物或动物来生产所需的药品，称为生物技术制药。技术范畴：基因工程（核心）、细胞工程（基础）、酶工程（条件）、发酵工程（手段）、抗体工程等。二、知识点 1.生物技术发展简史：答：(1).传统生物技术阶段：技术特征：酿造技术；特点:自然发酵、全凭经验()、近代生物技术阶段：技术特征：微生物发酵技术 特点：产品类型多；生产技术要求高；生产设备规模巨大；技术发展速度快。(3)现代生物技术：技术特征：基因工程技术（重组 DNA 技术）2 .生物技术药物的特性：（1）分子结构复杂（2）具有种属特异性 (3)针对性强，疗效高 (4)稳定性差 (5)基因稳定性 (6)免疫原性 (7)体内的半衰期短 (8)受体效应 (9)多效性和网络性效应 (10)检验的特异性 3.生物技术制药的特征（四高一长）（1）高技术：知识密集、技术含量高、多学科高度综合互相渗透 （2）.高投入：平均费用 1-3亿美元 （3.）长周期：8-10年 （4.）高风险：成功率 5%-10%（5.）高收益：2-3年收回所有投资，利润回报高达 10 倍以上 第二章 一、名词解释 基因工程技术：就是将所要重组的目的基因插入载体拼接，转入新的宿主细胞，构建成工程菌（或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达的技术。补料分批培养：将种子接入发酵罐中进行培养，经过一段时间后，间歇或连续的补加新鲜培养基，噬菌体进一步生长的培养方法。连续培养：将种子接入发酵罐反应器中，搅拌培养至菌体浓度达到一定程度后，开动进料和出料蠕动泵，以一定稀释率进行不间断培养。透析培养：利用膜的半透析原理使培养物和培养基分离，其主要目的是通过去除培养液中代谢产物来解除其对生产菌的不利影响。高密度发酵：培养液中工程菌的菌体浓度在 50gDCW/L 以上，理论上的最高值可达 500gDCW/L。离子交换层析：离子交换层析是依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。疏水层析：疏水层析是利用蛋白质表面的疏水区域和固定相上疏水基团之间的相互作用力差异，对蛋白组分进行分离的层析方法。亲和层析：亲和层析是利用固定化配体与目的蛋白质之间非常特异的生物亲和力进行吸附，这种结合既是特异的，又是可逆的，改变条件可以使结合解除。凝胶过滤层析：凝胶过滤层析是以多孔性凝胶填料为固定相，按分子大小对溶液中各组分进行分离的液相层析方法。二、简答题 1.基因工程技术生产药物的优点？答：1、大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽，为临床使用提供有效的保障；2、可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的应用范围；3、可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；4、内源生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处，可通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除；5、可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。2.基因工程技术制药的主要步骤？答：1）获取目的基因；2）目的基因与运载体结合；3）将目的基因导入受体细胞；4）目的基因的表达和鉴定。3.化学合成目的基因的先决条件？答：必须已知其核苷酸排列顺序，或者已知其蛋白质的氨基酸顺序，再按相应的密码子推导出 DNA 核苷酸序列。4.人工合成目的基因的限制有哪些？答：1）不能合成太长的基因；3）费用较高。2）由于遗传密码简并性，合成的基因不一定与天然基因完全一致，易造成中性突变；5.基因工程宿主菌应满足哪些条件？目前应用最广泛的宿主菌有哪些？答：1）具有高浓度、高产量、高产率；2）不致病、不产生内毒素；3）发热量低，需氧低，适当的发酵温度和细胞形态；4）容易进行代谢调控；5）容易进行重组 DNA 技术；6）产物容易提取纯化。应用：原核细胞：大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、链霉菌等 真核细胞：酵母、丝状真菌 6.表达载体须具备哪些条件？答：（1）载体能够独立的复制。（2）应具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记，以利于外源基因的克隆、鉴定和筛选。（3）应具有很强的启动子，能为宿主菌的 RNA 聚合酶所识别。（4）应具有阻遏子，使启动子受到控制，只有当诱导时才能进行转录。（5）应具有很强的终止子，以使 RNA 聚合酶集中力量转录克隆的外源基因，而不转录其他无关的基 因，同时很强的终止子所产生的 mRNA 较为稳定。（6）所产生的 mRNA 必须具有翻译的起始信号 7.真核基因在大肠杆菌的表达形式有哪些？答：（1）融合蛋白表达方式（2）非融合蛋白表达方式（3）分泌蛋白表达方式 8.表达应用的酵母菌应满足什么条件？答：（1）菌体生长力要强 （2）菌体内源蛋白酶要较弱 （3）菌株性能要稳定（4）分泌能力要强 9基因工程菌在发酵过程中，对发酵罐有哪些要求？答：（1）要提供菌体生长的最适条件；2 培养过程不得污染、保证纯菌培养；3 培养及消毒过程中不得游离出异物，不能干扰细菌代谢活动 10.离子交换层析的原理？答：当离子交换剂处于水溶液中时，活性离子可以从活性基因上解离下来，在基质骨架与溶液间自由迁移，并可与溶液间的同性离子，因与活性基因的化学亲和力不同而发生交换，即发生离子交换作用。11.疏水层析的原理？答：蛋白质表面多由亲水基团组成，也有一些疏水性较强的疏水区。在高盐浓度时，蛋白质表面疏水部位的水化层被破坏，暴露出疏水部位，疏水作用增强，与固定相上的疏水基团产生疏水性作用而被吸附；盐浓度降低时蛋白质疏水作用减弱，目的蛋白质被逐步洗脱下来。因此，疏水层析流动相一般为 pH68 盐水溶液，采用高盐上样，低盐洗脱。12.亲和层析的原理？答：通过将具有亲和力的两个分子中一个固定在不溶性基质（也称载体）上，利用分子间亲和力的特异性和可逆性，对另一个分子进行分离纯化。13.凝胶过滤层析优缺点？其组分的特性和功能设计具有预期性状的新物种和新品系并与工程相结合利用这样的新物种或品系进行加工生产为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系生物技术制药采用现代生物技术可以人为地创造一些条件借助某些微生抗体工程等二知识点生物技术发展简史答传统生物技术阶段技术特征酿造技术特点自然发酵全凭经验近代生物技术阶段技术特征微生物发酵技术特点产品类多生产技术要求高生产设备规模巨大技术发展速度快现代生物技术技术特征疫原性体内的半衰期短受体效应多效性和网络性效应检验的特异性生物技术制药的特征四高一长高技术知识密集技术含量高多学科高度综合互相渗透高投入平均费用亿美元长周期年高风险成功率高收益年收回所有投资利润回报高达答：优点：设备简单、操作方便、样品回收率高、实验重复性好、不改变样品生物学活性。缺点：分辨率较低，尤其是相对分子质量相近的分子之间。第三章 动物细胞工程制药 一、名词解释 细胞工程：细胞工程是以细胞为单位，按人们的意志，应用细胞生物学、分子生物学等理论和技术，有目的地进行精心设计，精心操作，使细胞的遗传特性发生改变，从而达到改良或产生新品种的目的，以及使细胞增加或重新获得产生某种特定产物的能力，从而在离体条件下进行大量培养、增殖，并提取出对人类有用的产品。悬浮培养：所谓悬浮培养即让细胞自由地悬浮在培养基内生长繁殖。贴壁培养：贴壁培养是必须让细胞贴附在某种基质上生长繁殖的培养方法。代谢工程：采用基因工程的手段，使工程细胞增加或减少某种酶，改造它的代谢能力和途径，使其降低对某些营养物质的需要，减少某些代谢产物的产生和危害，以及控制工程细胞的增值速度和制造产品的能力。组织工程：将组织或细胞从机体取出，在体外模拟机体体内的生理条件进行培养，使之生存和生长。二、简答题：1、动物细胞的生理特点：答：1 细胞分裂周期长 动物细胞分裂所需时间一般为 1248h。2 细胞生长需贴附于基质，有接触抑制现象 3 二倍体细胞寿命有限（异倍体细胞系寿命长）4 对生长环境要求敏感 5 培养基要求高 6 合成的蛋白质有修饰（或：动物细胞对蛋白质的合成途径和修饰功能与细菌不同）2、动物细胞培养时加入血清的作用机制：答：1)提供基本营养物质 2)提供激素和各种生长因子 3）提供贴附因子和伸展因子 4)对培养中的细胞起到某些保护作用 3、无血清培养基的优点：答：1 提高了细胞培养的可重复性，避免了由于血清批次之间差异的影响。2 减少了由血清带来病毒、真菌、和支原体等微生物污染的危险。3 供应充足、稳定。4 细胞产品易于纯化。5 避免了血清中某些因素对有些细胞的毒性。6 减少了血清中蛋白对某些生物测定的干扰，便于对实验结果的分析。4、动物细胞大规模培养有哪些：答：悬浮培养 贴壁培养 贴壁悬浮培养，或称假悬浮培养 5、动物细胞悬浮培养的优缺点：答：该培养方法的优点是操作简便，培养条件比较均一，传质和传氧较好，容易扩大培养规模，在培养设备的设计和实际操作中可借鉴许多有关细菌发酵的经验。不足之处是由于细胞体积较小，较难采用灌流培养，因此细胞密度一般较低。6、动物细胞贴壁培养的的优缺点：答：优点是适用的细胞种类广（因为生产中所使用的细胞绝大多数是贴壁细胞），较容易采用灌流培养的方式使细胞达到高密度；不足之处是操作比较麻烦，需要合适的贴附材料和足够的面积，培养条件不易均一，传质和传氧较差，这些不足常常成为扩大培养的“瓶颈”。7、动物细胞包埋成微囊培养的优点：答：1 包埋或包裹在载体或微囊内的细胞可获得保护，避免了剪切力的损害。2 可以获得较高的细胞密度，一般都在 107108 个/ml 以上。3 当控制微囊膜的孔径后，可使产品浓缩在微囊内，从而有力图下游产物的纯化。4 可采用多种生物反应器精心大规模培养，如搅拌罐式生物反应器，气升式反应器等。而包埋法当起颗粒直径较大时，还可采用固定床式生物反应器培养。其组分的特性和功能设计具有预期性状的新物种和新品系并与工程相结合利用这样的新物种或品系进行加工生产为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系生物技术制药采用现代生物技术可以人为地创造一些条件借助某些微生抗体工程等二知识点生物技术发展简史答传统生物技术阶段技术特征酿造技术特点自然发酵全凭经验近代生物技术阶段技术特征微生物发酵技术特点产品类多生产技术要求高生产设备规模巨大技术发展速度快现代生物技术技术特征疫原性体内的半衰期短受体效应多效性和网络性效应检验的特异性生物技术制药的特征四高一长高技术知识密集技术含量高多学科高度综合互相渗透高投入平均费用亿美元长周期年高风险成功率高收益年收回所有投资利润回报高达 8.动物细胞包埋或微囊培养的优点是什么？答：（1）、包埋在在体内的细胞可以获得保护，避免了剪切力的损害。（2）、可以获得较高的细胞密度，一般都在 107108 个/ml 以上。（3）、可以使产品浓缩在微囊内，利于下游产物的纯化。（4）、可以采用多种生物反应器进行大规模培养。9动物细胞生物反应器的作用是什么？生物反应器应满足那些要求？答：（1）、作用是给动物细胞的生长代谢提供一个最优化的环境，从而使其在生长代谢过程中产生出最大量、最优质的所需产物。（2）、要求如下：生物反应器所用的材料尤其是与培养基、细胞直接接触的材料必须对细胞无毒；生物反应器具有良好的传质、传热和混合的性能。密封性能好。能自动监控培养环境，保持质量的均一。能长期连续运转。容器内面光滑，无死角。拆穿、连接和清洁方便，耐高压。设备成本尽可能底。10.动物细胞生物反应器的类型有哪些？答：1、搅拌罐式反应器。2、气升式生物反应器。3、中空纤维式生物反应器。4、透析袋或膜式生物反应器。5、固定床或流化床式生物反应器。第四章 一、名词解释 抗体：由 B 细胞接受刺激后分化为浆细胞产生能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。免疫球蛋白：具有抗体活性及化学结构与抗体相似的球蛋白称为免疫球蛋白。凝集反应：在细菌、红细胞等颗粒性抗原中加入相应抗体，在有适量的电解质存在下，能形成肉眼可见的凝集块，故称为凝集反应。？反向被动血凝实验：红细胞经甲醛处理后，在酸性条件下能吸附蛋白质。将抗 HBs 吸附其上，若待测样品中含有 HBsAG，则发生特异性结合而使血细胞凝集。单克隆抗体：通过 B 细胞与骨髓瘤细胞融合技术，获得特异性针对某一种抗原决定簇的细胞克隆，产生均一性的抗体。双功能抗体：是双价双特异性单链抗体 二、简答题 1.免疫导向疗法为什么没有成功？从哪些方面可以对单克隆抗体进行改造？阻碍：A单克隆抗体的均是鼠源性抗体，应用于人体可内可产生人鼠源抗体，加速了排斥反应，在人体内的半衰期只有 5-6h，难以维持有效药物的作用靶组织时间。B完整的抗体份子 Ig 分子质量过大，难以穿透实体肿瘤组织，达不到有效的治疗浓度。改造：A降低单克隆抗体的免疫原性。B降低单克隆抗体的相对分子质量（1）人-鼠嵌合抗体：由人抗体的恒定区与鼠源单抗的可变区融合得到。（2）.改型抗体：把鼠抗体的 CDR 序列移植到人抗体的可变区内，所得到的抗体（3）小分子抗体小分子抗体包括：Fab、Fv 或 ScFv、单域抗体、最小识别单位。这些部位都可以改造 2.单克隆抗体的制备流程及方法。流程：将有用抗原免疫过的淋巴细胞与骨髓瘤用 PEG 进行杂交融合 把融合的细胞在 HAT 培养基上选择出来。将选择后的整合细胞分散，培养成杂交瘤细胞。使能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞克隆化。杂交瘤细胞抗体的性状的鉴定。单克隆抗体的大量制备，一是在培养液中大更是繁殖，二是注入纯系小鼠腹腔中大量繁殖。单克隆抗体的纯化。制备方法：体内诱生法和体外法。3.动物体内诱生法制备单克隆抗体的优缺点 答：优点：简单，比较经济，所得单克隆抗体量较多且效价较高，可有效地保存杂交瘤细胞株和分分离已污染的杂菌的杂交瘤细胞株。缺点：小鼠腹水中混有来自小鼠的多种杂蛋白，给纯化带来难度。其组分的特性和功能设计具有预期性状的新物种和新品系并与工程相结合利用这样的新物种或品系进行加工生产为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系生物技术制药采用现代生物技术可以人为地创造一些条件借助某些微生抗体工程等二知识点生物技术发展简史答传统生物技术阶段技术特征酿造技术特点自然发酵全凭经验近代生物技术阶段技术特征微生物发酵技术特点产品类多生产技术要求高生产设备规模巨大技术发展速度快现代生物技术技术特征疫原性体内的半衰期短受体效应多效性和网络性效应检验的特异性生物技术制药的特征四高一长高技术知识密集技术含量高多学科高度综合互相渗透高投入平均费用亿美元长周期年高风险成功率高收益年收回所有投资利润回报高达4.鼠源性单克隆抗体改造后的抗体类型及各自的特点？1.人-鼠嵌合抗体：保持鼠源性单克隆抗体的抗原结合特异性，但对人免疫原性大幅下降了 2.改型抗体：鼠源性单克隆抗体的互补决定区（CDR 区）序列替换人的 Ig 分子中的 CDR 序列。基本消除免疫原性。3.小分子抗体 a)Fab 将 I的重链在铰链区的 C 端裂解，获得两个完全相同的抗原结合片段。才铰链区和二硫键相连。有完整的生双价抗体活性，相对分子质量减少为三分之一，排斥反应也降低，人体内很稳定。b)Fv 含有 L 链和 Fd 链一半的 N 端可变区。有完整抗体相似的结能力，相对分子质量减少为六分之一 4.单链抗体 scFv：单链易改造；体内半衰期短，免疫原性低；稳定性低，重轻链之间的分子间作用力弱；功能单一，只能与一种抗原特异性结合；亲和力低，稳定性差，体内清除过快。5.单域抗体：只由一个 CDR 构成。5.多功能抗体的优点。答：具有高亲和力性能，由于具有多个结合价，可同时与细胞膜上相邻的两个或多个靶抗原结合，与肿瘤细胞表面抗原的多价结合有利于肿瘤的影像分析及治疗。6.有应用价值的多功能抗体应具备有哪些特征。a)能高选择性，高亲和性地同靶抗原或肿瘤相关抗原结合。b)在血循环中，与效应细胞或细胞毒触发分子有较低亲和力。c)应为人源化抗体，最大限度地减少人抗鼠蛋白的排斥反应，使得复给药不受限制。d)分子应大小适中，既能渗透到肿瘤组织内部，又能保证适当的滞留时间。7.抗体导向酶-前药疗法中酶和前药有哪些要求？答：（1）、对酶的要求：活化酶最好来自非哺乳动物，而人体内不存在相应的类似物，以保证高度的特异性。酶还能通过化学交联与单抗结合，在较长的一段时间内保持稳定性和活性。（2）对前药的要求：前药本身应无活性或活性很低，只能被相应的酶活化为高度扩散性的小分子，以实现在肿瘤组织内的广泛分布和杀伤肿瘤细胞。而且前药还应具有极短的生物半衰期，避免重新进入循环产生非特异性毒性。第五章：植物细胞工程制药 一、名词解释 植物细胞工程：以植物细胞为基本单位，应用细胞生物学、分子生物学等理论和技术，在离体条件下进行培养、繁殖或人为的精细操作，使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而改良品种、制造新品种、加速繁育植物个体或获得有用物质的一门科学或技术。植物细胞全能性：是指植物体中任何一个具有完整细胞核的细胞，在一定条件下都可以重新再分化形成原来的个体。植物组织和器官培养：就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。植物的分化：个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程 脱分化：已分化为组织器官的细胞离体条件下变成未分化的细胞和组织的过程。再分化：脱分化的愈伤组织再分化形成胚状体或愈伤组织直接分化出器官 植物愈伤组织培养：从植物体的各种组织、器官等外植体，经脱分化而形成的细胞聚集体的培养。胚胎培养：未成熟或成熟的胚胎的离体培养 分生组织培养：分生组织培养又称生长锥培养，是指在人工培养基上培养茎端分生组织细胞。一般仅限于分生组织的顶端圆锥区，其长度不超过 0.1mm。外植体：指用于植物组织（细胞）培养的器官或组织（的切段），植物的各部位如根、茎、叶、花、果、穗、胚珠、胚乳、花药和花粉等均可作为外植体进行组织培养。无性繁殖系：无性繁殖系又叫克隆，是指使用母体培养物反复进行继代培养时，通过同种外植体而获得越来越多的无性繁殖后代而言，如根无性系、组织无性系、悬浮培养物无性系等。变异体：在无性系的培养过程中，有时其局部的组织无论在结构、生长速度以及颜色方面都表现出明显的区别，如继续进行选择培养，则从同一无性系可分离形成二个或多个不同的系列，该系列称为“无性系的变异体”。突变体：细胞本身发生遗传变异或应用诱变处理发生的遗传变异所得的新细胞，即为突变体。植物抗毒素：指在植物防御系统内能对抗微生物进攻的某些次级代谢产物。诱导子：指植物抗病过程中诱导植物在防御过程中产生植物抗毒素和引起植物过敏反应的物质。包括侵染植物的微生物及植物细胞内的分子 其组分的特性和功能设计具有预期性状的新物种和新品系并与工程相结合利用这样的新物种或品系进行加工生产为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系生物技术制药采用现代生物技术可以人为地创造一些条件借助某些微生抗体工程等二知识点生物技术发展简史答传统生物技术阶段技术特征酿造技术特点自然发酵全凭经验近代生物技术阶段技术特征微生物发酵技术特点产品类多生产技术要求高生产设备规模巨大技术发展速度快现代生物技术技术特征疫原性体内的半衰期短受体效应多效性和网络性效应检验的特异性生物技术制药的特征四高一长高技术知识密集技术含量高多学科高度综合互相渗透高投入平均费用亿美元长周期年高风险成功率高收益年收回所有投资利润回报高达生物诱导子：植物在防御过程中位对抗微生物感染而产生的的物质。非生物诱导子：所有不是植物细胞中天然成分单又能触发形成植物抗毒素信号的因子。内源性诱导子：来自植物细胞的分子，多为植物细胞壁在微生物作用下的降解产物及沉积在细胞壁上的木质素。外源性诱导子：亦称整诱导子，是指病源微生物在入侵植物时自身被降解的产物及其代谢产物。生物转化：也称生物催化，是指利用离体培养细胞或器官等对外源化合物进行结构修饰而获得有价值的生理生化反应，其本质是利用生物体系生身所有产生的酶对外源化合物进行的酶催化反应。二、简答 1、次级代谢作用的定义及产物的特征？答：（1）定义：是由特异蛋白质调控产生的内源化合物的合成、代谢及分解作用的综合体现。2）产物特征：a：有明显的分类学区域界限。b：其生物合成需在一定的条件下才能发生。c：缺乏明确的生理功能。d：是生物活动的多余成分。2、植物细胞培养中细胞团产生的原因？答：1）、细胞分裂之后没有进行细胞分离。2）、在间歇培养过程中细胞处于对数生长后期是，开始分泌黏多糖和蛋白质，或者以其他方式形 成粘性表面，从而形成细胞团。3、植物细胞培养中常用的灭菌剂有哪些？答：次氯酸钙、次氯酸钠、氯化汞。还有（过氧化氢、溴水、硝酸银、抗生素）4、细胞的两步培养法各有什么目的？答：第一步采用适合细胞生长的培养基生长培养基 第二步采用适合次级代谢产物合成的培养基生产培养基 前者是为了实现细胞的高生产率，后者获得一定含量的硝酸盐和磷酸盐，并含有较低的糖分或较少的碳源，得到最佳生长。5、影响植物次级代谢产物产生和累积的因素？答：1、生物条件：外植体 季节 休眠等。2、物理条件：温度 光 通气 渗透压。3、化学因素：无机盐、碳源、植物生长剂、维生素、氨基酸、前体。4、工业培养条件：培养灌类型、通气、培养方法等。6、植物细胞和微生物相比具有什么的差异？答：（一）、结构组成：1、细胞壁的组成不同：植物细胞的成分主要是纤维素，微生物的细胞壁主要是由肽聚糖组成。2、植物细胞拥有大的液泡和质体（如叶绿体）。（二）、用于培养时：1、植物细胞对营养的要求较复杂，而微生物要求较简单。2、植物细胞会有有限的分化，而微生物不会。3、由于细胞壁的组成不同，植物细胞在培养时不能搅拌，而微生物可以。7植物细胞培养的生物反应器类型？答：1）、机械搅拌生物反应器 2）、鼓泡塔生物反应器 3）、气升式生物反应器 4)、转鼓式生物反应器 5)、固定化生物反应器 8、在植物细胞大规模培养中应综合考虑哪些因素？1）、供养能力的及气泡分散程度 2）、剪切力大小及对细胞的影响 3）、高密度培养时培养液的混合程度 4）、温度、PH、级营养物浓度的控制能力 5）细胞团大小的控制能力。6）易于放大 9、两相培养系统须满足什么条件？答：添加相无毒，易吸附易溶解。两相易分开，不吸附培养基 第六章 酶工程制药 一、名词解释 酶工程：是酶学和工程学相互渗透发展而成的一门新的技术科学，他是从运用的目的出发研究酶.运用，酶的特异性功能并通过工程化将相应原料转化成有用物质的技术。其组分的特性和功能设计具有预期性状的新物种和新品系并与工程相结合利用这样的新物种或品系进行加工生产为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系生物技术制药采用现代生物技术可以人为地创造一些条件借助某些微生抗体工程等二知识点生物技术发展简史答传统生物技术阶段技术特征酿造技术特点自然发酵全凭经验近代生物技术阶段技术特征微生物发酵技术特点产品类多生产技术要求高生产设备规模巨大技术发展速度快现代生物技术技术特征疫原性体内的半衰期短受体效应多效性和网络性效应检验的特异性生物技术制药的特征四高一长高技术知识密集技术含量高多学科高度综合互相渗透高投入平均费用亿美元长周期年高风险成功率高收益年收回所有投资利润回报高达固定化酶：是指限制或固定于特定空间位置的酶，具体来说，是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂，制备固定化酶的过程称为酶的固定化。酶化学修饰：通过主链的切割.剪接和侧链基团的化学修饰对酶蛋白进行分子改造，以改变其理化性质及生物活性。这种运用化学方法对酶分子施行种种“手术”的技术称为酶分子的化学修饰。固定化细胞：将细胞限制或定位于特定空间位置的方法称为细胞固定化技术，被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞。二、简答 1.用微生物生产酶制剂的优点：答：（1）微生物种类多，品种齐全 （2）微生物生长繁殖快，生长周期短，产量高 （3）培养方法简单，原料来源丰富，价格低廉，经济效益高，并可以通过控制培养条件来提高酶的产量 （4 微生物具有较强的适应性和应变能力 2.优良的产酶菌株应满足哪些要求：答：1 繁殖快，产酶量高，酶的性质应符合使用要求，最好是产生胞外酶的菌，2 不是致病菌，在系统发育上与病原体无关，也不产生有毒物质，3 产酶性能稳定，不易变异退化，不易感染噬菌体，4 能利用廉价的原料，发酵周期短，易于培养 3.固定化酶的优点：答：1 可以较长时间内多次使用，酶的稳定性高。2 反应后，酶与底物和产物易于分开，易于纯化，产品质量高。3 反应条件易于控制。4 酶的利用率高。5 比水溶性酶更适合于多酶反应。4.物理吸附法制备固定化酶的优缺点：答：优点：操作简单，可选用不同电荷和不同形状的载体，固定化过程和纯化过程同时实现，酶失活 后载体仍可以再生。缺点：最适吸附酶量五规律可循，对不同的载体和不同酶的吸附条件不同，吸附量和酶活力不一 定成平行关系，同时载体与载体之间结合力不强，酶易于脱落，导致酶活力下降并污染产物。5.共价结合法制备固定化酶的优点和缺点;答：酶以共价键结合于载体上即将酶分子上非活性部位功能团与载体表面反应基团进行共价结合的方法 优点：酶与载体结合牢固，稳定性好，缺点：条件苛刻，操作复杂，而且采用了比较强烈的反应条件，会引起酶蛋白的高级结构的变化，破 坏活性中心，所以往往不能得到比活高的固定化酶，甚至底物的专一性等酶的性质也会发生变化 6.酶固定化过程中选择载体的依据以及载体需满足哪些条件：答：依据：1 酶促反应的性质 2 底物类型 3 固定化方法 载体需满足的条件：1.固定化过程中不引起酶变反性 2.对酸碱有一定的耐受性 3 有一定的机械强度 4.有一定的亲水性和良好的稳定性。5.有一定的疏松网状结构，颗粒均匀。6.共价结合时具有可活化基团。7.有耐受酶和微生物细胞的能力。8.廉价易得。7.固定化细胞的优点和缺点：优点：1.无需进行酶的分离纯化。2.细胞保持酶的原始状态，固定化过程中酶的回收率高 3.细胞内酶比固定化酶稳定性更高。4.细胞内酶的辅酶因子可以自动更生。5.细胞本身含多酶体系，可催化一系列反应 6 抗污染能力强。缺点：1.利用的仅是细胞内酶，而细胞多种酶的存在，会形成不需要的副产物。2.细胞膜.细胞壁和载体都存在着扩散限制作用。3.载体形成的孔隙大小影响高分子底物的通透性。8.固定化酶和细胞的生物反应类型：答：1.间歇式搅拌罐反应器。2.连续流动脚步罐反应器。3.填充床反应器。4.流化床反应器。5.循环反应器。6.连续流动脚步罐超滤膜反应器。7.其他反应器。9.有机相中酶催化反应的优点:答：1.增加流水性地位或产物的溶解度。2.热力学平衡向合成方向移动。3.可抑制有水参与的副反应 4.酶不溶于有机介质，易于回收再利用。其组分的特性和功能设计具有预期性状的新物种和新品系并与工程相结合利用这样的新物种或品系进行加工生产为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系生物技术制药采用现代生物技术可以人为地创造一些条件借助某些微生抗体工程等二知识点生物技术发展简史答传统生物技术阶段技术特征酿造技术特点自然发酵全凭经验近代生物技术阶段技术特征微生物发酵技术特点产品类多生产技术要求高生产设备规模巨大技术发展速度快现代生物技术技术特征疫原性体内的半衰期短受体效应多效性和网络性效应检验的特异性生物技术制药的特征四高一长高技术知识密集技术含量高多学科高度综合互相渗透高投入平均费用亿美元长周期年高风险成功率高收益年收回所有投资利润回报高达 5.容易从低沸点的溶解中分离纯化产物。6 酶的热稳定性提高，pH 的适应性扩大。7.无微生物污染。8.能测定某些在水中不能测定的常数。9.固定化酶的方法简单，可以只沉积在载体表面 其组分的特性和功能设计具有预期性状的新物种和新品系并与工程相结合利用这样的新物种或品系进行加工生产为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系生物技术制药采用现代生物技术可以人为地创造一些条件借助某些微生抗体工程等二知识点生物技术发展简史答传统生物技术阶段技术特征酿造技术特点自然发酵全凭经验近代生物技术阶段技术特征微生物发酵技术特点产品类多生产技术要求高生产设备规模巨大技术发展速度快现代生物技术技术特征疫原性体内的半衰期短受体效应多效性和网络性效应检验的特异性生物技术制药的特征四高一长高技术知识密集技术含量高多学科高度综合互相渗透高投入平均费用亿美元长周期年高风险成功率高收益年收回所有投资利润回报高达