生物技术制药复习知识点.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date生物技术制药复习知识点生物技术制药复习知识点生物技术制药复习知识点第一章 绪论1.生物制药的研究内容包括基因工程制药，细胞工程制药，酶工程制药和发酵工程制药。2.生物技术制药，是采用现代生物技术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医药品。3.生物技术药物，是采用 DNA 重组技术、单克隆抗体技术或其它生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物

2、。4.生物药物，指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗的医药品。 5.现代生物药物四种类型：应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂。基因药物，如基因治疗剂、基因疫苗、反义药物和核酶等。来自动植物和微生物的天然生物药物。合成与部分合成的生物药物。6.生物药物按功能用途分为三类：治疗药物，预防药物和诊断药物。7.生物技术药物的特性：分子结构复杂，具种属特异性，治疗针对性强、疗效高，稳定性差，基因稳定性，免疫原性、重复给药会产生抗体，体内半衰期短，受体效应，多效性和网络效应，质量控制的特殊性，生产系统的复杂性。8.生物技术制药

3、特征：高技术，高投入，长周期，高风险，高收益。9.基因诊断：指采用分子生物学的方法在DNA水平或RNA水平对基因的结构和功能进行分析从而对特定的疾病进行诊断。第二章 基因工程制药1.利用基因工程技术生产药品的优点：（1）可以大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽（如胰岛素、干扰素、细胞因子等），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）利用基因工程技术可以发现、挖掘更多的内源性生理活性物质；（4）内源性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）利用

4、基因工程技术可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。2.基因工程技术就是将目的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建工程菌（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。3.基因工程药物制造的主要程序是：目的基因的获得，构建DNA重组体，构建基因工程菌，目的基因的表达，外源基因表达产物的分离纯化，产品的检验和产品包装等。4.对于真核细胞来源的目的基因，是不能直接进行分离的。5.目的基因获得的方法：反转录法，化学合成法，逆转录-聚合酶链反应法和改造现有基因。6.基因表达：结构基因在生物体中的转录、翻译以及所有加工过程。7.对于宿主细胞其应该满足的条件：容易获得较高

5、浓度的细胞；能利用易得廉价原料；不致病、不产生内毒素；发热量低，需氧低，适当的发酵温度和细胞形态；容易进行代谢调控；容易进行DNA重组技术操作；产物的产量、产率高，产物容易提取纯化。8.原核细胞大肠杆菌中的表达的特点：不存在信号肽，产品多为胞内产物； 分泌能力不足，真核蛋白质常形成不溶性的包涵体，产物须在下游处理过程中经过变性和复性处理才能恢复其生物活性；不存在翻译后修饰作用（故只能表达翻译后修饰对其生物功能并非必须的真核蛋白质）； 翻译通常从甲硫氨酸的AUG密码子开始，故目的蛋白质的N端常多余一个甲硫氨酸残基，容易引起免疫反应； 产生的内毒素难以除去； 产生的蛋白质酶会破坏蛋白质。9.真核细

6、胞酵母特点：真核生物细胞，有翻译后加工过程；基因组小，仅为大肠杆菌的4倍； 世代时间短，有单倍体和双倍体两种形式；廉价大规模培养、无毒； 基因操作与原核生物相似；可以建立有分泌功能的表达系统，将产物分泌出胞外，分离纯化工艺相对简单； 表达产物能糖基化。10.真核基因在原核细胞中表达，其表达载体必须具备如下条件：（1）载体能独立地进行复制；（2）应具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记；（3）应具有很强的启动子；（4）应具有阻遏子；（5）应具有很强的终止子；（6）所产生的mRNA必须具有翻译的起始信号。11.影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些？答：（1）外源基因的拷贝数:与载体在宿主中的拷贝数

7、及稳定性直接相关。（2）外源基因的表达效率影响因素；启动子的强度；核糖体结合位点的有效性；SD序列和起始密码ATG的间距；密码子的组成等。12.真核基因在大肠杆菌中的表达形式有融合蛋白的形式，非融合蛋白的形式和分泌型表达蛋白药物基因。13.质粒不稳定性分为分裂不稳定和结构不稳定。14.提高质粒稳定性的方法：选择合适的宿主菌，选择合适的载体，选择压力，分阶段控制培养，控制培养条件，固定化。15.高密度发酵：一般指培养液中工程菌的菌体浓度在50 g干重/L以上，理论上的最高值可达到200 g干重/L。16.实现高密度发酵的方法：改进发酵条件（补料分批发酵）。构建产乙酸能力低的工程化宿主菌（控制溶氧

8、饱和度的滞后性）。构建蛋白水解酶活力低的工程化宿主菌（可溶性或分泌形式表达的目的蛋白而言）。17.基因工程药物的分离纯化一般不应超过4-5个步骤， 包括细胞破碎、固液分离、浓缩与初步纯化、高度纯化直至得到纯品以及成品加工。18.包含体形成的原因： 高水平表达的结果和缺乏帮助蛋白折叠的酶和分子伴侣。19.包含体蛋白复性方法：透析或稀释复性法；含有二硫键蛋白的复性；封闭蛋白的疏水簇促进复性；小分子添加剂促进复性；添加分子伴侣或折叠酶促进复性。第三章 动物细胞工程制药1.离体培养细胞分三类：贴壁细胞，悬浮细胞和兼性贴壁细胞。2.动物细胞的生理特点：细胞的分裂周期长；细胞生长需贴附于基质,并有接触抑制

9、现象；正常二倍体细胞的生长寿命是有限的；动物细胞对周围环境十分敏感；动物细胞对培养基要求高；动物细胞蛋白质的合成途径和修饰功能与细菌不同。3.动物细胞生产药物的优缺点有哪些呢？答：缺点:培养条件高、成本贵、产量低。优点：分泌胞外、纯化方便；翻译后修饰，特别是糖基化较完善，与天然产品一致，适合于临床使用。4.目前应用于生物制药领域的动物细胞包括原代细胞，二倍体细胞系，转化细胞系和工程细胞系。5.转染，外源DNA掺入真核细胞的过程。分为瞬时转染和稳定转染。6.常用的转染方法有化学法（脂质体法，磷酸钙法，阳离子聚合物法，DEAE葡聚糖法），病毒法（反转录病毒，腺病毒）和物理法（基因枪法，显微注射法和

10、电穿孔法）7.细胞库分三级管理，即1）原始细胞库（PCB）：由原始细胞群体发展成传代稳定的细胞群体，或经过克隆培养而形成的均一细胞群体。2）主细胞库（MCB）：由原始细胞库细胞经过传代、增殖后均匀混合，定量分装形成的。3）工作细胞库（WCB）：由主细胞库细胞传代扩增制成。8.器具的清洗包括浸泡，刷洗，泡酸碱和冲洗四步。9.动物细胞常用的灭菌方法包括干热和湿热灭菌，常用的除菌方法是使用0.22m的微孔滤膜进行无菌过滤。10.哺乳动物细胞最佳温度为370.5，昆虫细胞则为27。温度过高可引起细胞退变甚至死亡，过低会降低其代谢和生长速度，影响产物的产量。11.动物细胞培养基中每增加或减少1mg/ml

11、的NaCl可使培养基的渗透压增加或减少32mOsm/kg。12.动物细胞培养基的大致可分为4类：天然培养基、合成培养基、无血清培养基和化学限定性培养基。天然培养基：由化学成分不完全清楚的天然物质配制而成的培养基。合成培养基：由化学成分已知的营养物质配制而成的培养基。无血清培养基：即不需要添加血清就可以维持细胞在体外较长时间生长繁殖的合成培养基。无蛋白培养基：无蛋白培养基即不含有动物蛋白的培养基。化学限定性培养基：是指培养基中的所有成分都是明确的。13.无血清培养基的优点：提高细胞培养的可重复性，避免由于血清批次间差异的影响；减少血清带来的病毒、真菌和支原体等微生物污染；供应充足稳定；产品易纯化

12、；避免血清中某些因素对细胞的毒性；减少血清中蛋白对生物测定的干扰。14.比较动物细胞悬浮培养和贴壁培养的区别，各自存在哪些优缺点？答：悬浮培养：让细胞自由的悬浮于培养基内生长繁殖。适用于一切种类的非贴壁依赖性细胞，也适用于兼性贴壁细胞。优势：传代时不需要胰酶消化，操作简便、培养条件均一，传质和传氧较好，容易大规模培养，可借鉴细菌发酵经验。不足：不适于灌流式培养，细胞密度低。贴壁培养：让细胞贴附在某种基质上生长繁殖的培养方法。适用于一切贴壁细胞，也适用于兼性贴壁细胞。优点：适用的细胞种类广，容易采用灌流培养方式使细胞达到高密度。缺点：操作麻烦，需要合适的贴附材料和足够面积，培养条件不均一，传质和

13、传氧较差，因此难以扩大培养。与悬浮培养不同，在传代和扩大培养时常常需要用酶将其从基质上消化下来，分离成单个细胞后进行培养。15.比较动物细胞批式操作，流加式操作和灌流式操作的区别，各自存在哪些优缺点。答：批式操作，特点：培养过程中不进行营养物的流加，一次性收获。优点：操作简单、易于控制、培养周期短、污染的风险低。缺点：产物的产量低。流加式操作，特点：培养过程中流加浓缩的营养物或培养基，一次性收获。优点：细胞持续生长至较高密度，目标产物达到较高水平。缺点：需要保证葡萄糖和谷氨酰胺浓度足够维持细胞生长需要又不至于产生大量的副产物。灌流式操作，特点：不断补充新鲜培养基，同时采用细胞截留装置以相同流速

14、不断地流出培养液。优点：有害代谢废物浓度低，可极大提高细胞密度和产品产量，可及时收获产品，有利于产品质量的提高。缺点：消耗大量培养基，营养成分利用率低；下游处理负担增加，生产成本增加；培养周期长，污染的概率增加；长期培养可能影响产品的稳定性。第四章 抗体制药1. 抗体， 也叫免疫球蛋白 (Ig)，是一种能特异性结合抗原的糖蛋白，而抗原是在易感染动物体内引发抗体产生的物质。2.抗体是由两条重链和两条轻链组成的异源二聚体蛋白。抗体以一个或者多个 Y 字形单体存在。Y 字形结构的顶端是可变区，为抗原结合部位。3.抗体的多样性主要表现在以下方面。答：轻重链可变区V(D)J基因重排，连接多样性，轻重链的

15、随机组合，体细胞高频突变，体细胞基因转换，受体编辑。4.单克隆抗体，仅识别单一抗原表位的B细胞杂交瘤产生的同源抗体。制备过程：用目的抗原刺激B淋巴细胞，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交，选择性培养，杂交瘤阳性克隆的筛选与克隆化，单克隆抗体的大量制备。5.Fab抗体：将一条重链的可变区以及恒定区的CH1区与一条完整的轻链通过一个二硫键链接起来就得到一个Fab抗体。约为完整分子的1/3。6.Fv抗体：由重链可变区(VH)和轻链可变区(VL)组成，是抗体的抗原结合部位，约为完整分子的1/6。7.单链抗体：由VH和VL通过连接肽重组并表达而成的另一种小分子抗体。8.单域抗体：只有VH或VL一个功能结构域的

16、小分子抗体，约为完整分子的1/12。9.人源化抗体，通过重组基因所表达的既有鼠源成分，又有人源成分的抗体。10.嵌合抗体是由鼠源抗体的可变区( V区)基因和人源抗体的恒定区(H区)基因拼接，插入表达载体并转人适当受体细胞表达而成的抗体。11.双特异性抗体，具有两个不同的蛋白质识别位点，可以同时完成两种生物学功能，因此也称为双功能抗体。12.抗体偶联药物，通过一个化学链接将具有生物活性的小分子药物连接到单抗上。13.全人源抗体制备方法有高通量抗体库技术，转基因小鼠及细胞融合技术，B淋巴细胞培养技术，单个B细胞克隆技术。第六章 植物细胞工程制药1.植物细胞工程主要由上游工程（包括细胞培养，细胞遗传

17、操作和细胞保藏）和下游工程（即将已转化的细胞应用到生产实践中用以生产生物产品的过程）两部分构成。2.细胞在新陈代谢过程中产生的各种无生命的物质，统称为细胞后含物。3.植物细胞培养的基本技术包括植物材料的准备，培养基制备，培养方法选择等。4.植物组织培养时表面处理的常用灭菌剂原则：灭菌后易除去或易分解；敏感的外植体灭菌时间不易长，不敏感的则可适当延长。5.植物细胞生长代谢特点：（1）需大量无机盐。（2）需多种维生素和植物生长激素。（3）无机氮源，硝酸盐，铵盐为主。（4）以蔗糖为碳源。6.植物培养物的生长取决于生长素和分裂素的比例：高浓度生长素和低浓度分裂素刺激细胞分裂 低浓度生长素和高浓度分裂素

18、刺激细胞生长7.诱导子：植物抗病生理过程中诱发植物产生植物抗毒素和引起植物过敏反应的因子，包括侵染植物的微生物及植物细胞内的分子。8.植物细胞的获得：外植体直接分离法:机械切割、组织破碎直接从植物外植体中分离；愈伤组织分离法：从愈伤组织制备小细胞团或单细胞悬液；原生质体再生法：纤维素和果胶酶混合处理外植体或愈伤组织，分离原生质体，再生培养基中培养，原生质体细胞壁再生获得植物细胞。9.固体培养是在培养基中加入一定的凝固剂如琼脂，加热溶解后，分别装入培养容器中，冷却后凝结成固体培养基。优点：简便易行、培养占空间小缺点：外植体或愈伤组织仅有一部分与培养基接触，导致该部分营养物质迅速吸收而形成培养基中

19、营养物质的浓度差，产生愈伤组织生长的不平衡。外植体基部插入固体培养基中，该处呈现气体交换不畅，阻碍了组织呼吸作用的正常进行，同时会堆积生长过程中排出的有害物质。静止状态下，由于重力作用，以及光线从上部或侧部射入，因而在愈伤组织细胞间出现极化现象，导致细胞群体的不均匀状态。固体培养物有时需要测定生理生化指标，必须将其转入液体中，此时组织会很快膨胀，从而改变了组织在固体培养基中所具有的形态及生理状态。其中琼脂是最常用的固化剂，最适浓度0.6%1.0%；明胶的使用浓度通常为10%。固体培养和液体培养互相配合是组织/细胞培养的常规操作。温度保持25度左右；光照因材料不同而异，一般为日光灯照射，每天16

20、h为宜。10.液体培养系统包括分批培养法、半连续培养法、连续培养法、固定化培养法。将培养基一次性地加入反应器中， 接种、培养一定时间后收获细胞的操作方式称为成批培养法。在反应器中投料和接种培养一段时间后， 将部分培养液和新鲜培养液进行交换的培养方法称半连续培养法。连续培养法是利用连续培养反应器，在投料和接种培养一段时间后，以一定速度连续采集细胞培养液，并以同样速度供给新鲜培养基以使细胞生长环境长期维持恒定的方法。固定化培养就是将被培养生物体固定在一定的培养基上进行培养的过程。11.影响植物次级代谢产物积累的因素有：影响因素主要有：生物条件，外植体、季节、休眠、分化等；物理条件，温度、光照、通气

21、、pH、渗透压等：化学条件，无机盐、C源、植物生长调节剂、维生素、氨基酸、核酸、抗生素等；工业培养条件：培养罐类型、搅拌通气和培养方法等。12.两步培养法即第一步使用适合细胞生长的培养基，称为生长培养基，第二步使用适合于次级代谢产物合成的培养基，称为生产培养基。两种培养基各有特点：生长培养基是为了实现细胞的高生产率，生产培养基通常具有较低含量的硝酸盐和磷酸盐，并含有较低的糖分或较少的碳源。13.植物细胞培养的培养基由哪些主要成分组成？答：无机盐，碳源，植物生长调节剂，有机氮源，维生素。14.脱分化：已经分化的细胞，组织和器官在人工培养的条件下又变成未分化的细胞和组织的过程。再分化：通过脱分化诱

22、导形成的愈伤组织在适宜的培养条件下可再分化成为胚状体或直接分化出器官。外植体：指用于植物组织培养的器官或组织。突变体：经过确证已发生遗传突变或新的培养物至少是通过一种诱变处理而发生变异所得的新细胞。无性繁殖技术：又称为营养繁殖，是指直接利用母体的枝条，根，芽等营养器官的再生能力进行繁殖后代。第七章 酶工程制药1.酶工程是酶学和工程学相互渗透结合、发展而形成的一门新的技术学科。它是从应用的目的出发研究酶、应用酶的特异催化性能，并通过工程化将相应原料转化成有用物质的技术。2.酶的来源有生物合成法和化学合成。3.目前工业生产一般都以微生物为主要来源，利用微生物生产酶制剂，具有如下优点：微生物种类繁多

23、，酶的品种齐全；微生物生长繁殖快、生产周期短、产量高；培养方法简单，原料来源丰富，价格低廉；微生物具有较强的适应性和应变能力，可以通过各种遗传变异的手段，培育出新的高产菌株。4.作为一个优良的产酶菌种应具备以下几点要求：繁殖快、产酶量高，酶的性质应符合使用要求，而且最好是产生胞外酶的菌。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。这一点对医药和食品用酶尤为重要。产酶性能稳定，不易变异退化，不易感染噬菌体。能利用廉价的原料，发酵周期短，易于培养。5.生产菌的来源，从菌种保藏机构和有关研究部门获得和大量的从自然界中分离筛选。6.筛选产酶菌的方法：采集、菌种的分离初筛、纯化、复筛和生产性

24、能检定等。7.菌种改良的途径：应用遗传学原理进行改良，其基本途径有基因突变、基因转移和基因克隆。8.目前常用的产酶微生物有大肠杆菌和枯草杆菌。9.固定化酶的定义:指限制或固定于特定空间位置的酶。具体讲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。10.固定化酶的特点：（1）可以多次使用，酶的稳定性提高；（2）反应后，酶与底物和产物易于分开，产物中无残留酶，易于纯化。（3）反应条件易于控制，可实现转化反应的连续化和自动控制；（4）酶的利用率高，单位酶催化的底物量增加，用酶量少；（5）比水溶性酶更适合于多酶反应。固定化酶

25、缺点：固定化时，酶活力有损失；增加了生产成本、初始投资大；只能用于可溶性底物，而且较适于小分子底物，不适宜大分子底物；胞内酶必须经过酶的分离纯化；与完整菌体相比不适宜多酶反应，特别是需要辅助因子的反应。11.酶的固定化方法与制备技术（1）载体结合法A.物理吸附法：用物理方法将酶吸附于不溶性载体上的固定化方法。活性碳,多孔玻璃,树脂等。优点：操作简单，可选用不同电荷和不同形状的载体，固定化过程可与纯化过程同时实现，酶失活后载体仍可再生。缺点：最适吸附酶量无规律可循，吸附量与酶活力不一定呈平行关系，酶与载体结合力不强，酶易于脱落，导致酶活下降并污染产物。故不常用。 B、离子结合法：酶通过离子键结合

26、于具有离子交换基的水不溶性载体上。DEAE-纤维素等。优点：操作简单，处理条件温和，酶的高级结构和活性中心的氨基酸残基不易被破坏。缺点：载体和酶的结合力弱，易受缓冲液种类或pH的影响，离子强度高时，酶易脱落。C、共价结合法：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，不易脱落。(目前研究最为活跃的一类酶固定化方法 )缺点：载体要活化，反应条件苛刻，操作复杂，反应条件剧烈，酶易失活和产生空间位阻效应,常常会引起酶蛋白高级结构发生变化，并导致活性中心受到破坏,难以得到比活高的固定化酶，甚至底物的专一性等性质也可能发生变

27、化。（2）交联法，采用双功能或多功能试剂使酶与酶或微生物的细胞与细胞之间交联的固定化方法。交联法反应条件剧烈，固定化酶的酶活回收率低（故尽可能降低交联剂浓度和缩短反应时间），会引起酶活性中心结构的改变，导致酶活性降低（常加入辅助蛋白如牛血清蛋白提高固定化酶的稳定性），因此常与吸附法或包埋法联合使用。（3）包埋法，包理法是将酶包裹于凝胶形成的网络结构中，或半透膜聚合物的超滤膜内使其固定化。A、网格型：将酶或细胞包埋在高分子凝胶细微网格中。B、微囊型：将酶或细胞包埋在高分子半透膜中。（4）选择性热变性法，专用于细胞固定化，是将细胞在适当温度下处理使细胞膜蛋白变性但不使酶变性而使酶固定于细胞内的方法

28、。12.通过各种方法将细胞与水不溶性的载体结合，制备固定化细胞的过程称为细胞固定化。固定化细胞是指固定在载体上3并在一定的空间范围内进行生命活动的细胞。13.固定化细胞的优点：无需进行酶的分离纯化，节约酶的分离过程及费用; 属于多酶系统，可催化一系列反应，无需辅酶再生; 细胞生长停滞时间短，抗污染能力强; 固定化细胞可以重复或长期使用，简化游离细胞培养过程，还减少了营养基质的浪费; 保持酶的原始状态,提高酶的稳定性; 使用固定化细胞反应塔连续发酵,可以避免反馈抑制和产物的消耗。固定化细胞的缺点：部分载体材料有时会对细胞产生生理毒性,将导致细胞死亡,菌体自溶,影响产物的纯度或影响目标代谢产物的生

29、物合成; 细胞膜或细胞壁会造成底物渗透和扩散的障碍; 有些载体材料使细胞或小细胞群体相互分隔,容易形成不利于细胞之间彼此协调的环境,影响代谢产物的生物合成; 大规模制备固定化细胞过程复杂,易引起杂菌污染; 细胞内有多种酶存在,会形成副产物; 载体材料使成本提高,以至于该技术在传统的发酵工业中难以推广。14.固定化细胞的制备技术（1）载体结合法制备技术，将细胞悬浮液直接与水不溶性载体相结合。载体主要为阴离子交换树脂、阴离子交换纤维素、聚氯乙烯。优点：操作简单，符合细胞的生理条件，不影响细胞的生长及酶活性。缺点：吸附容量小、结合强度低。（2）包埋法制备技术，将细胞定位于凝胶网格内。是固定化细胞中应

30、用最多的方法。常用载体有卡拉胶、聚乙烯醇、琼脂等。优点：细胞容量大，操作简便，酶的活力回收率高缺点：扩散阻力大，容易改变酶的动力学行为，不适于催化大分子底物与产物的转化反应。（3）交联法制备技术：由于所用交联剂戊二醛等对细胞有毒性，一般很少用。（4）无载体法制备技术：靠细胞自身的絮凝作用制备固定化细胞的技术。通过助凝剂或选择性热变性的方法实现细胞的固定化。可以获得高密度细胞，固定化条件温和，但是机械强度差。15.固定化载体主要有三类：吸附载体、包埋载体和共价结合载体。16.固定化方法的选择依据：（1）固定化酶应用的安全性。（2）固定化酶在操作中的稳定性。（3）固定化的成本。17.固定化酶的形状

31、有颗粒状固定化酶，纤维状固定化酶，膜状固定化酶，管状固定化酶。18.固定化酶的性质，酶活力大都下降，其稳定性和有效寿命均比游离酶高，对底物专一性下降，最适温度一般升高，米氏常数有的增加很小，有的增加很大，但不会变小，最大反应速度变化很小或不变。19.酶化学修饰的概念，广义：凡涉及共价键或部分共价键的形成或破坏的转变都可看成是酶的化学修饰。狭义：在较温和的条件下，以可控制的方式使一种酶同某些化学试剂起特异反应，从而引起单个氨基酸残基或其功能基团发生共价的化学改变。20.酶化学修饰的目的：1）提高酶的生物活性（酶活力）；2）增强酶的稳定性（热稳定性、体内半衰期）；3）消除抗原性（针对特异性反应降低

32、生物识别能力）；4）产生新的催化能力。21.酶化学修饰方法：酶的表面化学修饰，酶分子内部修饰和结合定点突变的化学修饰。22.修饰酶的特性：热稳定性提高，抗各类失活因子能力提高，抗原性消除，体内半衰期延长，最适pH改变，酶学性质变化，对组织分布能力改变。第八章 发酵工程制药1.发酵工程，又称微生物工程，是利用微生物制造工业原料与工业产品并提供服务的技术。2.发酵工业的生产水平取决于三个要素：生产菌种、发酵工艺和发酵设备。3.DNA分子结构的改变是诱变育种的工作基础。4.菌种选育包括自然选育、诱变选育、杂交选育等经验育种方法，同时包括控制杂交育种、原生质体融合、基因工程等定向育种方法。5.发酵的基

33、本过程:菌种种子制备发酵发酵液预处理提取精制。种子制备，使菌种繁殖，以获得足够数量的菌体，以便接种到发酵罐中。发酵，使微生物产生大量的目的产物，是发酵的关键阶段。产物提取，发酵液是一种混合物，提取过程包括：发酵液的预处理和过滤；提取；精制6.分批发酵，将全部物料一次投入到反应器中，经灭菌，接种，经过若干时间的发酵后再将发酵液一次放到的操作过程。优点 操作简单，周期短，染菌机会少，生产过程和产品质量容易掌握。缺点 产率低，不适于测定动力学数据。补料分批发酵，将种子接入发酵反应器中进行培养，经过一段时间后，间歇或连续地补加新鲜培养基，使菌体进一步生长的培养方法。优点 在这样一种系统中可以维持低的基

34、质浓度，避免快速利用碳源的阻遏效应；可以通过补料控制达到最佳的生长和产物合成条件；还可以利用计算机控制合理的补料速率，稳定最佳生产工艺。缺点 由于没有物料取出，产物的积累最终导致比生产速率的下降。由于有物料的加入增加了染菌机会连续发酵，将种子接入发酵反应器中，搅拌培养至一定菌体浓度后，开动进料和出料的蠕动泵，以控制一定稀释率进行不间断的培养，发酵反应器中的细胞总数和总体积均保持不变，发酵体系处于平衡状态，发酵中的各个变量都能达到恒定值而区别于瞬间状态的分批发酵。优点：控制稀释速率可以使发酵过程最优化。发酵周期长，得到高的产量。通过改变稀释速率可以比较容易的研究菌生长的动力学缺点：菌种不稳定的话，长期连续培养会引起菌种退化，降低产量。长时间补料染菌机会大大增加。7.发酵产物的分离纯化方式有吸附法，沉淀法，溶媒萃取法，离子交换法，膜过滤技术。-