第七章 核酸类物质的代谢控制与
核酸代谢知识点总结
核酸代谢知识点总结1. 核酸的结构核酸是由核苷酸组成的生物大分子，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
核苷酸是由糖分子、碱基和磷酸组成的。
DNA的糖是脱氧核糖，碱基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和嘧啶(T)四种，RNA的糖是核糖，碱基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种。
2. 核酸合成核酸的合成是一个消耗能量的生化反应，而且是高度有序的反应。
核酸合成的基本过程是：选择正确的碱基、糖和磷酸组合成核苷酸，再将核苷酸依次连接成链。
核酸合成需要一些特殊的酶和辅酶的参与，如DNA聚合酶和RNA聚合酶等。
DNA的合成发生在细胞的细胞核内，RNA的合成则发生在细胞核和细胞质中的核糖体上。
3. 核酸降解核酸的降解是细胞中的垃圾处理系统，它可以消除老化或受损的DNA和RNA。
核酸的降解也是依赖特殊的酶的参与，如核酸酶和核苷酸酶等。
核酸降解生成的核苷酸可以通过嘌呤和嘧啶代谢途径再生产成新的核酸。
4. 核酸修复由于DNA容易受到外界辐射和化学物质的损害，因此细胞需要对受损的DNA进行修复，以保持基因组的稳定。
核酸的修复包括直接修复、碱基切除修复、错配修复、重组修复等多个途径。
这些修复途径需要一系列的酶和蛋白质的参与。
5. DNA复制DNA的复制是分裂细胞过程中的一个重要环节，它是确保每个新细胞都有完整的遗传信息的关键。
DNA复制是一个高度有序的过程，需要DNA聚合酶等酶的参与。
DNA复制时，双螺旋结构的DNA分子会解旋成两条单链，再依次加入对应的核苷酸，形成两条新的DNA分子。
6. RNA转录RNA转录是DNA转录成RNA的过程，在此过程中，在细胞核内RNA聚合酶在DNA模板上合成RNA分子。
RNA转录是转录过程中的第一步，不同的RNA转录产物包括mRNA、tRNA、rRNA等。
mRNA是编码蛋白质的信使RNA，tRNA是携带氨基酸的转运RNA，rRNA是核糖体上的结构RNA。
生物化学-核酸的代谢
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RNA的合成和降解
RNA合成
RNA的合成是指以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。在RNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则， 逐个添加核糖核苷酸形成RNA链。
RNA降解
RNA降解是指RNA在细胞内的分解过程。RNA降解由多种酶催化，包括核糖核酸酶和脱氨酶等。这些酶能够将 RNA分解成单核苷酸或更小的片段，以便重新利用或排出体外。
核酸具有紫外吸收特性，最大吸收峰 在260nm处，可用于核酸的定量分析。
核酸分子具有变性和复性的特点，在 一定条件下可以发生解旋和复性过程。
核酸分子具有黏性，可以形成DNA双 螺旋结构，这种黏性与DNA的长度和 浓度有关。
02
核酸的合成
DNA的复制
01
02
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复制的起始
DNA复制起始于特定的起 始点，称为复制子或复制 起始点。
通过研究DNA损伤修复机制 的异常，可以更好地了解癌 症的发病机制，并开发出更 有效的预防和早期诊断方法 。此外，这种机制的研究也 有助于发现新的治疗靶点， 为癌症治疗提供新的思路。
病毒感染与RNA复制
要点一
总结词
RNA复制是病毒生命周期的重要环节，也是抗病毒药物的 主要作用靶点。
要点二
详细描述
病毒是一种非细胞生物，它们必须寄生在宿主细胞内才能 进行复制和繁殖。RNA复制是病毒生命周期中的关键步骤 之一，它涉及到病毒RNA的合成和转录。这个过程是由病 毒自身的酶催化完成的，而这些酶也成为抗病毒药物的主 要作用靶点。通过抑制病毒RNA复制酶的活性，可以有效 地阻止病毒的复制和传播，从而达到治疗疾病的目的。
05
核酸代谢异常与疾病
基因突变与疾病
第七章 第二节、微生物代谢与生长
反馈抑制
其它实例：谷氨酸棒杆菌的精氨酸合成
2.分支代谢途径中的反馈抑制：
在分支代谢途径中，反馈抑制的情况较为复杂，为了避免在 一个分支上的产物过多时不致同时影响另一分支上产物的供 应，微生物发展出多种调节方式。主要有： 同功酶的调节， 顺序反馈，协同反馈，积累反馈调节等。
五、微生物的代谢调控
• 微生物代谢过程中的自我调节 • 酶活性的调节 • 酶合成的调节
☆微生物自我调节代谢的方式
1.控制营养物质透过细胞膜进入细胞
如：只有当速效碳源或氮源耗尽时，微生物才合 成迟效碳源或氮源的运输系统与分解该物质的酶 系统。
2.通过酶的定位控制酶与底物的接触 3.控制代谢物流向:
1、有氧呼吸
概念:是以分子氧作为最终电子(或氢)受体的氧化 过程；是最普遍、最重要的生物氧化方式。 途径：EMP,TCA循环 特点：必须指出，在有氧呼吸作用中，底物的氧化 作用不与氧的还原作用直接偶联，而是底物在氧化 过程中释放的电子先通过电子传递链（由各种电子 传递体，如NAD,FAD,辅酶Q和各种细胞色素组成） 最后才传递到氧。
在工业发酵和科研中通常采取一定的措施缩短延滞期：
①通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短； ②利用对数生长期的细胞作为“种子”；
③尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太 大；
④适当扩大接种量等方式缩短迟缓期，克服不良的 影响。
2.对数期
特点：细菌数量呈对数增加；生长速度常数R最大；酶系活跃， 细菌代谢旺盛；群体中的细胞化学组成及形态、生理特征一 致，且细菌的形态、大小、染色性均典型，对外界环境因素 的作用比较敏感。
影响指数期微生物增代时间的因素 菌种；营养成分；营养物的浓度 发酵工业上尽量延长该期，以达到较高的菌体密度； 实验室研究细菌生物学性状和做药敏试验选取用对数期细菌 为佳（多数为8~18h培养的培养物）
第二版生物制药技术习题答案
第二版生物制药技术习题答案The document was prepared on January 2, 2021第一章绪论1、生化药物：从生物体分离纯化所得的一类结构上十分接近人体内正常生理活性物质的,能调节人体生理功能以达到预防和治疗疾病目的的物质. P12、按照药物的化学本质,把生物药物分为氨基酸类、蛋白质类、酶类、核酸类、多糖类、脂类、维生素及辅酶类.P3-53、生物药物的原料来源分为动物、植物、微生物、海洋生物、人体五大类.P54、肝素的化学成分属于一种多糖 ,其最常见的用途是抗血凝 .P45、SOD的中文全称是超氧化物歧化酶 ,能专一性清除氧自由基 .P46、辅酶在人体内的酶促反应中起重要的递H、递e等作用,有药用价值,人体生化反应中重要的辅酶：NAD、NADP、FMN和FAD .P47、前列腺素的成分是一大类含五元环的不饱和脂肪酸 ,重要的天然前列腺素有PGE1、PGE2、PGF2α等.P58、请说明酶类药物主要有几类,并分别举例.P4第二章生物药物的质量管理与控制1、中试：是把已取得的实验室研究成果进行放大的研究过程.P282、热原：是指在药品中污染有能引起动物及人的体温升高的物质.P423、生物检定法：利用药物对生物体的作用以测定其效价或生物活性的一种方法.4、生物药物质量检验的程序包括取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告.5、药物的ADME表示药物在体内的整个过程,它们分别是吸收Absorption、分布Distribution、代谢Metabolism、排泄Excretion.6、生物药物在表示含量的时候有百分含量和活性效价两种.7、英美等国在药品的质量管理上采取典型的主副典机制,其中美国的药典和副药典分别简称为 USP 和 NF .8、在生物药物的质量管理规范中,GMP、GLP、GCP分别指良好药品生产规范、良好药品实验研究规范、良好药品临床试验规范.9、为了对新兴的基因工程药物进行质量管理,中国在2000年编制并颁布了中国生物制品规程 .10、基因工程生产的重组蛋白药物,须进行蛋白纯度检查,按WHOG规定,须用 HPLC 和非还原SDS-PAGE 两种方法测定,纯度均应达到95%以上.P2011、国外没批准上市的基因工程药物属于Ⅰ类新药,国外已批准上市的是属Ⅱ类药物,前者无临床前研究资料供参考,须作临床前研究.12、基因工程药物的临床试验包括Ⅰ期和Ⅱ期,二者在对象性质和对象的数量上不同.Ⅰ期是在健康自愿者身上进行,一般人数 10-20 人.Ⅱ期在病人上分组进行,总人数一般在 300 以上.13、目前我国使用的药典是 2010年版本,它分为三部.14、进行生物药物的安全检查时,异常毒性检查通常在实验动物小鼠上进行；热原检查一般在实验动物家兔上进行；降压物质检查通常在实验动物家猫上进行. 15、对于进口药,我国执行的检验标准是国外药典,而对于仿制国外药则执行的检验标准为国外药典 .16、对于空气洁净度的100级和10000级这两个级别,其中 100 级的洁净度要求更高.17、在国内,药品的生产与管理主要依据三级标准,请解释该三级标准.国标-中国药典-委员会部标-部颁标准-卫生部1中国药典的补充；2具法律约束力；3新药须经2年试行期地标-地方药品标准-省、市对药典以外的、某地区常用的药品、制剂的规格和标准,常制订地区性的标准.18、请简述新药研发的主要过程.1新化合物实体的发现,药理筛选,化学试验 2临床前研究3研究新药申请IND,即申请临床试验 4临床试验+临床前研究继续补充5新药申请NDA 6上市及监测第三章抗生素概述1、初级代谢产物：微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质,如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类、维生素类.2、次级代谢产物：通过次级代谢合成的产物,大多是分子结构比较复杂的化合物,如抗生素、激素、生物碱、毒素.3、抗生素的MIC：能抑制微生物的最低抗生素浓度.4、抗生素的差异毒力：药物对病原菌和宿主组织的毒力差异.5、青霉素的母核为 6-APA 6-氨基青霉烷酸.6、微生物是抗生素的主要来源,其中以放线菌产生的最多,真菌次之,细菌又次之.7、目前国际上抗生素活性单位表示方法主要有两种,一种是指定单位unit ,一种是活性质量μg.8、抗生素分为五大类：9、抗生素药品的热原检查的基本原理与方法原理：热原是指在药品中污染,能引起动物及人的体温升高的物质,认为是由细菌内毒素引起的,因此用过温度是否升高来判断该药品中所含热原是否符合规定.方法：将一定剂量的药液静脉注射注入家兔体内,以其体温升高的程度判断该药品中所含热原是否符合规定.10、请简述管碟法测定抗生素效价的基本步骤,并参考给出的二剂量管碟法的效价计算公式,解释一下式中θ、K、U2H 、S2H、U2L、S2L各参数的含义：lgθ=lgKU2H-S2H+U2L-S2L /S2H+U2H-S2L-U2L管碟法：比较标准品和待检品产生的抑菌圈的大小,来判定待检抗生素溶液的效价.在一定浓度范围内,对数剂量与抑菌圈直径呈线性关系1.称量；2.稀释；3.双碟制备；4.放置钢管；5.滴加抗生素溶液；6.抑菌圈测量.θ：供试品和标准品的效价比；K:高单位总量与低单位总量之比第四章β-内酰胺类抗生素1、青霉素G的汉语名称为苄青霉素,其结构可以看作由3个“酸”构成,即苯乙酸、半胱氨酸和缬氨酸,请进一步画出青霉素G的分子结构图______________2、各类青霉素的结构由“侧链”加“母环”构成,其中母环称为6-APA,而侧链有一定差异,例如青霉素G的侧链为苯乙酸.工业上制备出的母环可以作为重要的医药中间体,用来合成各种改造的青霉素衍生物.3、青霉素为代表的β内酰胺类抗生素的作用机制主要是通过抑制肽聚糖转肽酶及D-丙氨酸羧肽酶的活性而阻碍了肽聚糖的交联与合成,从而抑制了干扰了细菌的细胞壁合成.4、最早发现产生青霉素的微生物是属于青霉菌类中的点青霉,而目前生产上用于生产青霉素的菌种则属于产黄青霉素,且大多经过诱变育种,大大提高了青霉素产量.5、青霉素在临床上常用其盐类,最常用的为青霉素的钠盐和钾盐.6、从抗菌效力的发挥特点来讲,β内酰胺类抗生素属于在细菌的繁殖期发挥杀菌作用的抗生素,其对革兰氏阳性菌和阴性菌的作用效果有很大不同,即对革兰氏阳性菌效果更佳.7、简述获得青霉素发酵液后从中纯化青霉素的主要步骤.1发酵液的过滤和预处理；2萃取和精制；3结晶.8、简述β内酰胺类抗生素的作用机制1抑制肽聚糖合成→阻碍细菌细胞壁合成,使菌体失去屏障而膨胀裂解2触发细菌自溶酶活性第五章大环内酯类抗生素1、大环内酯类抗生素的结构是以大环内酯为母体,以苷键和1-3分子的糖相连接的一类抗生素物质.2、根据大环内酯结构的差异,大环内酯类抗生素分为三类：多氧类、多烯类和蒽沙类.3、红霉素的结构由三部分构成,分别为红霉内酯、红酶糖和去氧氨基己糖.4、红霉内酯的生物合成是由一分子的丙酰COA和6分子的甲基丙二酰COA重复缩合而成,在反应开始时的关键酶丙酸激酶的活性与红霉素的产量表现出直线关系.5、红霉素的发酵生产需要添加的前体物质为丙酸.6、红霉素发酵采用的菌种为红霉素链霉菌,发酵后主要采用萃取法来提取,在进一步纯化时,则将红霉素粗品溶于丙酮中,再加入2倍体积的水,即可制得红霉素纯品.7、氮源的代谢对红霉素合成影响很大,单独氮源实验表明,缬氨基酸对红霉素影响最大.8、简述红霉素的发酵生产与提取的步骤P77发酵生产：孢子悬液→种子罐→二级种子→发酵罐提取：萃取法第六章四环素类抗生素1、四环素发酵生产使用的菌种是产生金霉素的金色链霉菌菌种,它从微生物的种属分类上来说,属于一种放线菌,是一种原核生物2、四环素类抗生素是以氢化四并苯为母核的一类有机化合物.3、采用金色链霉菌发酵法生产四环素时在培养基中加一定的抑氯剂,其原因是什么P90阻止金霉素合成,促进四环素合成,使金霉素在总产量中低于5%,但浓度较大时对产生菌都有不同程度的毒性.4、为什么培养基中的钙盐有利于提高四环素发酵的产量 P91钙盐能与菌体合成的四环素结合成水中溶解度很低的四环素钙盐,从而降低了水中可溶性四环素的浓度,促进菌丝体进一步分泌四环素.第七章氨基糖苷类抗生素1、氨基糖苷类抗生素的代表性例子是链霉素,其分子结构由氨基环醇、氨基糖和糖三部分以苷键连接而成.2、图7-1是不同PH值的溶液中链霉素不同分子形式的存在浓度.根据该图并结合掌握的知识填空：链霉素从酸碱性上说,应被视为一种碱性,其在溶液中可以以4种形式存在,在从发酵液提取链霉素时如果采用离子交换法,应选择阳离子树脂.链霉素可以经反应生成盐,临床最常用的盐为硫酸盐.3、工业上用于生产链霉素的菌种是灰色链霉菌4、请简述链霉素的发酵生产与提取工艺包括哪些步骤.P103、106发酵生产：斜面孢子培养、摇瓶种子培养、二级或三级种子罐扩大培养、发酵培养及提取精制等提取工艺：发酵液过滤→原液吸附→饱和树脂洗脱→洗脱液脱色、中和、精制→精制液脱色、浓缩→成品浓缩液1、无菌过滤→水针剂2、无菌过滤,干燥→粉针剂5、为了减少损失,生产上采用离子交换法提取链霉素时,常采用三罐或四罐串联法进行吸附,请简述该方法的要点.P107原滤液流向主、副、次交换罐主罐：流出的Str浓度达到进口浓度的95%,就可认为已达饱和,可以解吸副罐：将升为主罐…补个新罐,继续吸附…次罐：…末罐流出液中的单位应＜100U/mL第八章现代生物技术在生物制药中的应用1、抗生素抗性基因：微生物能产生抗生素,须要自身能抵抗该抗生素,其相关基因为抗性基因.2、受体：指存在于细胞核内的生物大分子,其结构的某一特定部位能准确识别并特异结合某些专一性配体.3、配体：能与受体特异性结合的物质,包括内源性神经递质、激素、外源性活性物质和各种药物.4、请简述抗生素生物合成基因的特点.1高G-C含量：密码子第3个碱基的G-C比例极高2基因成簇：10-30个基因3位于染色体或质粒2添加保护剂：防止某些生理活性物质活性基团及酶活性中心受破坏.3抑制水解酶作用：根据不同水解酶的性质采用不同方法.4其他保护措施：注意避免紫外线、强烈搅拌、过酸、过碱或高温、高频震荡等6、请简述提取生物活性物质常用的三类方法,并分别举例.P1321用酸、碱、盐水溶液提取：胰蛋白酶用稀硫酸提取.2用表面活性剂提取：十二烷基磺酸钠SDS等可以破坏核酸与蛋白质的离子键合,对核酸酶又有一定抑制作用.3有机溶剂提取：1、固-液提取：丙酮提取脑组织中的胆固醇.2、液-液提取：7、请简述膜分离技术中微滤、超滤、纳滤、反渗透这几种方法的主要区别.1微滤MF：又称微孔过滤,它属于精密过滤,基本原理是筛孔分离过程.适用于细胞、细菌和微粒子的分离,在生物分离中,广泛用于菌体的分离和浓缩,目标物质的大小范围为0.01-10 μm,一般用于预处理.2超滤UF：是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.001～0.1微米.是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术.对大分子有机物如蛋白质、细菌、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化.3纳滤NF：是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,其截留分子量在80～1000的范围内,孔径为几纳米.纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离,实现脱盐与浓缩的同时进行.4反渗透RO：是利用反渗透膜只能透过溶剂通常是水而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程.能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质,反渗透技术是现代工业中首选的水处理技术.第十章氨基酸药物1、氨基酸对应的英文三个字母简写名称：丝氨酸Ser、苏氨酸Thr、苯丙氨酸Phe、酪氨酸Tyr 与色氨酸Trp2、氨基酸的中文名：Lys赖氨酸、Ala丙氨酸、Glu谷氨酸、Asp天冬氨酸3、20种天然氨基酸中属于碱性氨基酸的有赖氨酸、组氨酸和精氨酸.4、20种天然氨基酸中属于酸性氨基酸的有谷氨酸和天冬氨酸5、氨基酸根据侧链的化学结构,可分成脂肪族、芳香族、杂环族和亚氨基酸四类.6、在工业生产上,在各种氨基酸中以谷氨酸的发酵产量最大,赖氨酸的发酵产量次之.7、生产氨基酸的5种方法为蛋白水解法、化学合成法、酶转化法、直接发酵法和微生物合成法.8、赖氨酸是人体的八种必须氨基酸之一,而在食用的谷物中又常常缺乏,所以赖氨酸有重要的食品、医药用途,微生物一步发酵法生产赖氨酸常采用几种杆菌为生产菌,请列举其中常用的2种菌：黄色短杆菌或谷氨酸棒杆菌.9、蛋白水解法制备氨基酸常采用的原料蛋白有毛发、血粉和废蚕丝等,采用的水解方法则有酸水解法、碱水解法和酶水解法.10、某细菌合成赖氨酸的代谢公式如下,请计算赖氨酸对糖的理论转化率：3C6H12O6+4NH3+4O2—>2C6H14N2O2+6CO2+10H20赖氨酸对糖的理论转化率为：2146.19/3180100%=54.14%第十一章多肽与蛋白类药物1、干扰素：是由诱生剂诱导有关细胞所产生的一类高活性,多功能的诱生蛋白质.2、降钙素CT：是由甲状腺内的滤泡旁细胞分泌的一种调节血钙浓度的多肽激素.3、E-玫瑰花结实验：T淋巴细胞表面有针对绵阳红细胞SRBC的E受体,在一定实验条件下,SRBC 与T细胞表面是受体结合,形成以T细胞为中心,四周环绕SRBC,状如玫瑰花结的细胞集团.4、IL-2的中文名是白细胞介素-2,它是Th细胞在抗原或植物凝集素等丝裂原的刺激下而产生的一种糖蛋白成分.它的功能是刺激T淋巴细胞增殖分化,故在免疫方面有重要作用.5、6、胸腺肽组分5是由在80℃温度下热稳定的40-50种多肽组成的混合物,根据它们的等电点可区分成3个区,这些多肽中有活性的命名时习惯上被冠以胸腺素.7、8、ACTH的中文名是促皮质素,它是由腺垂体分泌的,化学成分为一种多肽,其功能是促进肾上腺的皮质激素的合成和分泌.9、白蛋白又称清蛋白,含量比例约占血浆总蛋白的55%,主要功能是维持血浆胶体渗透压10、人血丙种球蛋白的主要成分为免疫球蛋白Ig,Ig分为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE五类,其中血中含量最高的,作为抗感染的主力的是IgG.11、胰岛素由51个氨基酸组成,有2条链,它们通过二硫键相连.12、简述在原核工程菌中生产重组干扰素包括哪些环节第十二章核酸类药物1、核苷酸的从头合成途径：利用磷酸核糖、氨基酸、及CO2等简单物质为原料合成核苷酸的过程.2、核酸类药物主要分为核酸、核苷酸、核苷和碱基及其衍生物四个种类3、4、核酸类药物的生产方法主要有酶解法、半合成法和直接发酵法.5、6、1987年3月美国FDA批准使用的抗艾滋药物AZT是全球首个被批准用于临床的艾滋病治疗药物,它是胸苷的衍生物.7、8、pI:C的中文名是聚肌胞苷酸,它可以诱导人体细胞产生干扰素,从而发挥光谱的抗病毒活性.第十三章1、请写出下列酶类药物的中文名：SOD超氧化物歧化酶、SAP去氢淀粉样蛋白、t-PA 组织纤溶酶原激活剂、CytC细胞色素C2、酶的提取主要方法有水溶液法、有机溶剂法和表面活性剂法.3、评价一个酶的纯化工艺的好坏,主要看两个指标：一是酶比活,二是总活力回收率.第十四章及之后章节1、低聚糖：由2-9个单糖组成的多聚糖2、粘多糖：是含氮的不均一多糖,是构成细胞间的主要成分,也广泛存在于哺乳动物各种细胞内.化学组成为和酪交替出现,有时含硫键.也称为.3、前列腺素PG：是存在于动物和人体中的一类不饱和脂肪酸组成的、具有多种生理作用的活性物质.4、超临界萃取法：指以超临界流体为溶剂,从固体或液体中萃取可溶组分的分离操作.5、采用分步提取法可从脑干中分别提取获得卵磷脂、脑磷脂和胆固醇三种重要的脂类药物,首先用丙酮提取出胆固醇；不溶物再用乙醇提取出卵磷脂；此时不溶物中则含有脑磷脂6、维生素：是维持机体正常代谢机能的一类化学结构不同的小分子有机化合物,大多需要从外界摄取.7、辅酶：是一类可以将化学基团从一个酶转移到另一个酶上的有机小分子.8、脂溶性维生素有维A、维D、维E、维K等,水溶性维生素有维B、维C两族.9、维生素与辅酶类药物的一般生产方法有三种,第一种是化学合成法,如维B1的生产；第二种是发酵法,如维C的生产；第三种是直接从生物材料中提取法,如辅酶Q10的生产.P24210、维生素的特点P2411不能供给能量,也不是组织细胞的结构成分,而是一种活性物质,对机体代谢起调节和整合作用；2需求量小；3大多是通过辅酶或辅基的形式参与体内酶促反应体系；4人体每日维生素的需要量甚微,但维生素却是机体不可缺少的营养素,在调节物质代谢过程中起重要作用,一旦缺乏,就会引起相应的疾病发生.11、蛋白同化激素：是一类从睾丸酮衍生物中分化出来的药物.12、非甾体类抗炎药：由于其化学结构和抗炎机制与糖皮质激素甾体抗炎药SAIDS不同,一类具有解热、镇痛,多数还有抗炎、抗风湿作用的药物.13、甾类激素药物根据生理活性可分为肾上腺皮质激素、性激素和蛋白同化激素三大类.它们都是含有环戊烷多氢菲核C17结构的化合物14、肾上腺皮质激素包括盐皮质激素和糖皮质激素两大类.前者主要调节水盐代谢；后者能调节糖、蛋白质、脂肪等的代谢,并有显着的抗炎、抗过敏作用.15、雄性激素的代表种类为睾丸酮,其结构由4个脂环构成,共19个碳原子.16、雌性激素包括雌激素和孕激素两类,前者由卵巢分泌,后者由黄体分泌,它们共同维持女性的性征和性周期.17、生物制品：是指应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的,用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品.18、弱毒：经过天然或人工改造方法,去除或封闭其毒力因子,使其致病力减弱,一般不引起感染或发病的细菌菌株或病毒菌.19、灭活：利用甲醛等灭活剂杀死培养的病毒,以制成灭活疫苗的操作过程.20、脱毒：利用一定量的甲醛等脱毒剂,将细菌的外毒素去掉毒性,不再具有致病性,但仍保持其抗原性和免疫原性.21、类毒素：由细菌产生的外毒素,经解毒精制而成.22、变量免疫定量攻击法：疫苗经系列稀释成不同的免疫剂量,分别免疫各组动物,间隔一定日期后,各免疫组均用统一计量毒素或活毒攻击.23、疫苗的发展已经经历了三代,第一代疫苗指弱毒苗和灭活苗,第二代指亚单位疫苗,第三代指核酸疫苗.目前利用酵母生产的乙肝疫苗属于第二代疫苗.24、百白破是一种联合型疫苗,可以同时预防百日咳、白喉和破伤风三种疾病.25、利用病毒制备灭活苗时,对病毒进行灭活通常采用的灭活剂为甲醛.26、请解释生物制品保护力测定中常用到的一些术语的中文名：MLD最小致死量、LD50半数致死量、MID最小感染量、ID50半数感染量27、简述病毒类疫苗的生产过程P27428、简述破伤风类毒素的制备工艺。
第七章 抗生素的代谢
绝大多数抗生素是在限制无机磷的条件下进行生产。
无机磷促进初级代谢，抑制次级代谢。 无机磷控制抗生素产生菌的DNA、RNA和蛋白质的合成，
控制糖代谢、细胞呼吸和胞内ATP水平。 在无机磷过量存在的情况下，细胞利用葡萄糖的速率增
加，胞内DNA、RNA和蛋白质的量增加，呼吸速率上升， 次级代谢物的合成受阻。或者使进行中的次级代谢活动马 上中止。
总之，微生物次级代谢，其目的产物的生物合成途径取 决于微生物的培养条件和菌种的特异性。
（二）次级代谢与初级代谢产物的关系
1 从菌体生化代谢方面分析
许多抗生素的基本结构是由少数几种初级代谢产物构 成的，所以次级代谢产物是以初级代谢产物为母体衍生 出来的，次级代谢途径并不是独立的，而是与初级代谢 途径有密切关系的。
图 2-49 青霉素抑制肽聚糖交联的机制
青霉素分子的β-内酰胺四元环是带有张力的， 因此这个环的肽键具有高活性，这个肽键很容易 断开，断开时青霉素分子的空间结构和转肽酶的 底物很相似。
五、抗生素的合理使用
抗生素是一把双刃剑，一旦被滥用，不仅不利 于健康，还会给人体带来严重伤害。细菌在抵抗抗 生素的杀灭作用时，会产生耐药性，导致耐药细菌 的出现。在不合理使用抗生素的情况下，抗生素频 繁刺激细菌，使细菌迅速耐药，甚至任何一种耐药 菌都有可能发展成为超级耐药菌。近年来由于对抗 生素的过分依赖和滥用，使抗生素在治疗的同时， 又成为威胁人类健康的“隐形杀手”。
第七章 抗生素发酵的代谢与控制
第一节 抗生素概述
一、青霉素（第一个抗生素）的发现
1928年秋天，英国细菌学家 Flaming 在英国伦敦的一个条 件极差的地下实验室进行细菌 培养工作 。一次偶然的机会 发现了青霉素（ Penicillin ）。
生物体内代谢物质的调节机制
生物体内代谢物质的调节机制生物体内代谢物质的调节机制是指生物体内各种代谢物质的平衡状态和调节机制。
生物体内包含多种代谢物质如蛋白质、碳水化合物、脂质、核酸等，这些代谢物质在生命活动的过程中扮演着不可或缺的角色。
因此，生物体需要通过一系列的调节机制来控制这些代谢物质的数量和质量，以保证身体的正常功能。
一、蛋白质代谢物质的调节机制蛋白质是人体内最重要的有机物质之一，参与了人体内许多重要的生理活动。
人体需要通过一系列调节机制来控制蛋白质的代谢，维持其正常的水平。
1、蛋白质的消化吸收：蛋白质进入体内后需要被消化，然后吸收到肠道壁。
人体会分泌消化酶来消化蛋白质，例如胃液中的胰蛋白酶、胃蛋白酶等。
2、蛋白质的合成：蛋白质在身体中的合成受到体内营养、激素、免疫因子等多种因素的调控。
当身体缺乏某种氨基酸时，蛋白质的合成能力就会受到影响。
3、蛋白质的分解：蛋白质在人体内会保持动态平衡，即蛋白质合成和分解相互对等。
蛋白质的分解能够释放氨基酸，进而供给身体需要。
二、碳水化合物代谢物质的调节机制碳水化合物是人体内最主要的能量来源，人体需要通过一系列调节机制来维持血糖的平衡，确保身体有足够的能量。
1、血糖水平的调节：胰岛素和胰高血糖素是体内调节血糖平衡的两个重要激素。
当血糖水平过高时，胰岛素能够促进氧化剂的转运和利用，同时也能刺激糖原的合成。
当血糖水平过低时，胰高血糖素能够通过刺激肝糖原分解和糖生成来提升血糖水平。
2、能量平衡的调节：人体内的能量平衡受到体内激素、饮食等多种因素的影响。
当人体消耗的能量超过了身体所摄入的能量时，血糖水平就会下降；反之，当人体摄入的能量超过了消耗时，血糖水平就会升高。
三、脂质代谢物质的调节机制脂质是人体内重要的能量来源之一，同时也是组织构成的重要成分。
人体需要一系列调节机制来维持其正常的水平。
1、脂质的消化吸收：脂质的消化和吸收主要发生在小肠中。
人体在胰液中分泌脂肪酶来分解脂质，最后转化成脂肪酸和甘油，然后吸收到小肠壁。
生物化学笔记代谢调控
第一节代谢途径之间的联系一、代谢网络（一）糖、脂和蛋白质的关系：通过6－磷酸葡萄糖、丙酮酸和乙酰辅酶A 三个中间物相互联系。
脂类中的甘油、糖类和蛋白质之间可互相转化，脂肪酸在植物和微生物体内可通过乙醛酸循环由乙酰辅酶A合成琥珀酸，然后转变为糖类或蛋白质，而动物体内不存在乙醛酸循环，一般不能由乙酰辅酶A生成糖和蛋白质。
（二）核酸与代谢的关系：核酸不是重要的碳源、氮源和能源，但核酸通过控制蛋白质的合成可影响细胞的组成成分和代谢类型。
许多核苷酸在代谢中起着重要作用，如ATP、辅酶等。
另一方面，核酸的代谢也受其他物质，特别是蛋白质的影响。
（三）各种物质在代谢中是彼此影响、相互转化和密切联系的。
三羧酸循环不仅是各种物质共同的代谢途径，而且是他们互相联系的渠道。
二、分解代谢与合成代谢的单向性虽然酶促反应是可逆的，但在生物体内，代谢过程是单向的。
一些关键部位的代谢是由不同的酶催化正反应和逆反应的。
这样可使两种反应都处于热力学的有利状态。
一般a酮酸脱羧的反应、激酶催化的反应、羧化反应等都是不可逆的。
这些反应常受到严密调控，成为关键步骤。
三、能量的代谢（一）ATP是通用的能量载体（二）NADPH以还原力的形式携带能量（三）ATP、还原力和构造单元用于生物合成第二节酶活性的调节一、前馈和反馈（一）前馈即底物对反应速度的影响，有正负作用。
一般起促进作用，有时为避免代谢途径过分拥挤，当底物过量时有负前馈。
此时过量底物可转向其他途径。
如高浓度的乙酰辅酶A是其羧化酶的变构抑制剂，可避免丙二酸单酰辅酶A 合成过多。
（二）反馈一般起抑制作用，包括变构调节；也有反馈激活，如磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的调节：其产物草酰乙酸是合成天冬氨酸和嘧啶核苷酸的前体，嘧啶核苷酸的反馈抑制使天冬氨酸积累，从而减少草酰乙酸的合成。
而草酰乙酸对三羧酸循环是必须的，为维持三羧酸循环，产生了三种正调节：嘧啶核苷酸和乙酰辅酶A的反馈激活和二磷酸果糖的前馈激活。
代谢控制发酵知识点
15、抗生素法：有青霉素法和制霉菌素法等素种。青霉素法适用于细菌，青霉素的抑制细菌细胞壁的生物合成，杀死正在繁殖的野生型细菌，但无法杀死正处于休止状态的营养缺陷型细菌。制霉菌素法则适用于真菌，制霉菌素可与真菌细胞膜上的甾醇作用，从而引起膜的损伤，也是只能杀死生长繁殖着的酵母菌或霉菌。在基本培养基中加入抗生素，野生型生长被杀死，营养缺陷型不能再基本培养基中生长而被保留下来得以浓缩。
41、磷酸盐的作用：①提供某些蛋白质、核酸、ADP、ATP所需磷元素；②缓冲作用。
42、复合反应是可逆的，影响复合反应的条件有：①葡萄糖浓度；②淀粉乳浓度（生产中一般采用10~12°Be18~21％ 这时糖化液纯度90~92％，复合糖7％左右）③酸度和酸的种类。
43、无机酸的选择和用量：目前国内普遍采用催化效能最高的盐酸进行淀粉水解。
4、代谢控制发酵技术：是指应用动态生物化学的知识和遗传学的理论选育微生物突变株，从DNA分子水平上，控制微生物的代谢途径，进行最合理的代谢，积累大量有用发酵产物的技术。
5、发酵工程技术的发展趋势：①利用基因工程等先进技术，人工选育和改良菌种，实现发酵产品产量和质量的提升；②采用发酵技术进行高等动植物细胞培养，具有诱人的的前景；③随着酶工程的发展，固定化技术被广泛应用；④不断开发和采用大型节能高效的发酵装置，计算机自动控制将成为发酵生产控制的主要手段；⑤发酵法生产单细胞蛋白，将是产量最大、最具广阔前景的产业，寄希望于解决人类未来粮食问题；⑥应用代谢控制技术，发酵生产氨基酸、核苷酸；⑦将生物技术更广泛的用于环境工程。
1、生物材料：包括来自自然界的微生物，基因重组微生物，各种来源的动植物细胞，因此，发酵工程是生物工程的主要基础和支柱。
2、初级代谢产物：是指微生物产生的，生长和繁殖所必须的物质。如蛋白质，核酸等。
第二版生物制药技术习题答案完整版
第二版生物制药技术习题答案HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】第一章绪论1、生化药物：从生物体分离纯化所得的一类结构上十分接近人体内正常生理活性物质的，能调节人体生理功能以达到预防和治疗疾病目的的物质。
P12、按照药物的化学本质，把生物药物分为氨基酸类、蛋白质类、酶类、核酸类、多糖类、脂类、维生素及辅酶类。
P3-53、生物药物的原料来源分为动物、植物、微生物、海洋生物、人体五大类。
P54、肝素的化学成分属于一种多糖，其最常见的用途是抗血凝。
P45、SOD的中文全称是超氧化物歧化酶，能专一性清除氧自由基。
P46、辅酶在人体内的酶促反应中起重要的递H、递e等作用，有药用价值，人体生化反应中重要的辅酶：NAD、NADP、FMN和FAD 。
P47、前列腺素的成分是一大类含五元环的不饱和脂肪酸，重要的天然前列腺素有PGE1、PGE2、PGF2α等。
P58、请说明酶类药物主要有几类，并分别举例。
P4第二章生物药物的质量管理与控制1、中试：是把已取得的实验室研究成果进行放大的研究过程。
P282、热原：是指在药品中污染有能引起动物及人的体温升高的物质。
P423、生物检定法：利用药物对生物体的作用以测定其效价或生物活性的一种方法。
4、生物药物质量检验的程序包括取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告。
5、药物的ADME表示药物在体内的整个过程，它们分别是吸收Absorption、分布Distribution、代谢Metabolism、排泄Excretion。
6、生物药物在表示含量的时候有百分含量和活性效价两种。
7、英美等国在药品的质量管理上采取典型的主副典机制，其中美国的药典和副药典分别简称为 USP 和 NF 。
8、在生物药物的质量管理规范中，GMP、GLP、GCP分别指良好药品生产规范、良好药品实验研究规范、良好药品临床试验规范。
9、为了对新兴的基因工程药物进行质量管理，中国在2000年编制并颁布了中国生物制品规程。
核酸的代谢
第十一章核酸的代谢第一节核酸降解和核苷酸代谢⏹核酸的基本结构单位是核苷酸，核酸代谢与核苷酸代谢密切相关，细胞内存在多种游离的核苷酸，是代谢中极为重要的物质，几乎参加细胞内所有的生化过程：⏹ 1、核苷酸是核酸生物合成的前体。
⏹ 2、核苷酸衍生物是许多生物合成的中间物。
如：UDP-葡萄糖是糖原合成的中间物。
CDP-二脂酰甘油是磷酸甘油酯合成的中间物。
⏹ 3、ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物。
⏹ 4、腺苷酸是三种重要辅酶：烟酰胺核苷酸（NAD NADP)、黄素嘌呤二核苷酸（FAD)和辅酶A的组分。
⏹ 5、某些核苷酸是代谢的调节物质。
⏹ cAMP,cGMP是许多激素引起的胞内信使⏹核酸降解为核苷酸，核苷酸还能进一步分解，在生物体内核苷酸可由其他化合物合成，某些辅酶的合成与核酸的代谢亦有关。
⏹讲授内容：核糖核酸、脱氧核糖核酸的分解与合成。
一. 核酸的解聚和核苷酸的降解⏹核酸降解酶种类⏹核酸外切酶: 催化核酸从3’端或5’端解聚,形成5’-核苷酸和3’-核苷酸。
⏹核酸内切酶: 水解核酸分子内的磷酸二酯键。
⏹限制性内切酶: 专一识别并水解外源双链DNA上特定位点的核酸内切酶。
⏹核苷酸降解酶：⏹核苷酸酶:核苷酸水解为核苷和磷酸。
⏹核苷酸 + H2O 核苷+Pi⏹核苷磷酸化酶: 水解核苷为碱基和戊糖-1-磷酸。
核苷 + 磷酸核苷磷酸化酶碱基 + 戊糖-1-磷酸⏹核苷水解酶: 水解核苷为碱基和戊糖。
⏹存在于植物和微生物中。
核糖核苷 + H2O 核苷水解酶碱基 + 戊糖只对核糖核苷作用，反应不可逆。
二. 碱基降解⏹㈠. 嘌呤碱的分解⏹⒈ 脱氨⏹动物组织腺嘌呤脱氨酶含量极少，而腺嘌呤核苷酸脱氨酶和腺嘌呤核苷脱氨酶的活性高，腺嘌呤的脱氨可在其核苷和核苷酸水平上进行。
⏹鸟嘌呤脱氨在鸟嘌呤水平上。
⏹鸟嘌呤核苷鸟嘌呤黄嘌呤尿酸⏹⒉ 转变为尿酸⏹鸟嘌呤 + H2O 鸟嘌呤脱氨酶黄嘌呤 + NH3⏹次黄嘌呤 + O2 + H2O 黄嘌呤氧化酶黄嘌呤 + H2O2⏹黄嘌呤 + O2 + H2 O 黄嘌呤氧化酶尿酸 + H2O2痛风：嘌呤代谢障碍有关,正常血液：2-6mg /100ml, 大于8mg/100ml,尿酸钾盐或钠盐沉积于软组织、软骨及关节等处,形成尿酸结石及关节炎,沉积于肾脏为肾结石,基本特征为高尿酸血症。
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二、鸟苷发酵的代谢控制育种
食物的基本味，是由咸味、甜味、酸味、辣味、 苦味、香味和鲜味组成的。其中，鲜味是最基本 的味道，是美味的根源。加上鲜味使原材料所有 的味道更加明显，使原味更加完善而形成美味。
经研究发现，海带含有谷氨酸、鲤鱼干含有肌苷 酸、香菇含有鸟苷酸，而这些物质就是鲜味的主 要成分。 鸟苷酸（5′-GMP）是味精的助鲜剂。
二、嘧啶核苷酸的代谢控制机制
嘧啶核苷酸生物合成途径的第一个酶——氨甲酰 磷酸合成酶，是该途径中的关键酶，该酶催化NH3、 CO2 、ATP生物合成氨甲酰磷酸，此反应是限速反 应。 所生成的氨甲酰磷酸既参与嘧啶核苷酸合成，也 参与精氨酸的合成，乃至尿素的合成。
因此，该反应是嘧啶核苷酸、精氨酸和尿素等生 物合成途径的共同反应，代谢调节必然就会受到 双重影响。
嘌呤核苷酸的全合成途径如下图所示。
从磷酸核糖开始，和谷氨酰胺、甘氨酸、CO2、天 冬氨酸等代谢物逐步结合，最后将环闭合起来形 成肌苷酸，再由IMP转化为AMP和GMP。
三、嘧啶核苷酸的全合成途径
四、补救途径
补救途径（Salvage）也称分段合成或短路合成。
微生物可从培养基中取得完整的嘌呤或嘧啶，和 戊糖、磷酸通过酶的作用直接合成单核苷酸。
一、嘌呤环的前体
用同位素标记化合物和鸽肝匀浆一起培养，分析 次黄嘌呤分子上同位素的位置，可以知道嘌呤环 上各个元素的来源。 第1位的N来自天冬氨酸的α-氨基； 第3、9位的N来自谷氨酰胺的酰胺N； 甘氨酸按其原样进入第4，5，7位； 第2，8位的C来自甲酸； 第6位的C来自CO2。
二、嘌呤核苷酸的全合成途径
§7.1 核苷酸的生物合成途径
生物体内大分子的核酸是由单核苷酸作为原料聚 合而成的。因此，生物体必须先合成单核苷酸。
单核苷酸的合成可通过以下途径完成： ⑴全合成途径，也称为“从无到有途径”，由磷 酸戊糖先同尚未完成的嘌呤或嘧啶环结合，在这 未完成的环上逐渐加上必要成分，然后闭合成环。 ⑵补救途径，也称“分段途径”，由食物中取得 完整的嘌呤或嘧啶和戊糖、磷酸，通过酶的作用 直接合成单核苷酸。
三、5’-肌苷酸发酵的代谢控制育种
鲜味在味中占有重要的地位，菜肴的烹饪离不开 增鲜剂。迄今为止，已发现有４０余种增鲜剂， 归纳起来有以下几类： １、氨基酸类（如谷氨酸钠ＭＳＧ）； ２、核苷酸类（如５’－肌苷酸钠ＩＭＰ，５’ －鸟苷酸钠ＧＭＰ）；
３、有机酸类（如琥珀酸）；
４、复合类（如酵母提取物等）。
第七章 核酸类物质的代谢控制与发 酵
直接发酵法生产核酸类物质的成功，几乎是用 “代谢控制发酵技术”而取得的。
代谢控制发酵技术是在研究氨基酸发酵过程中逐 渐发展起来的。在利用微生物直接发酵生产核酸 类物质研究中，参照了氨基酸发酵的成功经验， 从一开始就以代谢控制理论为依据，设法造就从 遗传角度解除了正常代谢控制机制的突变株。 因此，核酸类物质发酵是在氨基酸发酵基础上进 一步深化和发展的代谢控制发酵
四、cAMP的代谢控制育种
环腺苷酸（cAMP）自Sutherland于1957年发现，于 1965年提出cAMP作为激素的第二信使理论后，引起 人们的关注。
近些年来，国内外根据分子生物学理论，在畜牧业、 医学和生物学等方面对CAMP进行了广泛研究。依据 CAMP中介激素对细胞生长、分化、分裂及对某些基 因调控等许多生物学功能，一些研究者把外源性 CAMP应用于畜禽生产中，发现CAMP具有显著提高畜 禽生产性能和改善胴体品质等作用。
当全合成途径受阻时，微生物可通过此途径来 成核苷酸，所以称为补救途径。
§7.2 调节及其分子机制
一、嘌呤核苷酸的代谢控制机制
1、嘌呤核苷酸生物合成途径的关键酶有：PRPP转酰胺酶、 IMP脱氢酶、SAMP合成酶等。
PRPP转酰胺酶受AMP和ADP完全反馈抑制，而受IMP、GMP、 XMP和ATP的抑制很弱，受GMP最大抑制为60%。 PRPP转酰胺酶、SAMP裂解酶、AICAR转甲酰胺酶兼受腺嘌 呤核苷酸衍生物和鸟嘌呤衍生物的任一物质阻遏，略受次 黄腺嘌呤衍生物阻遏，不受黄嘌呤衍生物阻遏。 2、IMP脱氨酶GMP反馈抑制作用最强，其次为ATP、XMP、 GTP，该酶还受鸟嘌呤衍生物阻遏。SAMP合成酶受AMP反馈 抑制，该酶还受腺嘌呤衍生物阻遏。 从IMP合成AMP、GMP，倾向于优先合成GMP。
§7.3 代谢控制及育种
一、肌苷发酵的代谢控制育种
肌苷为人体正常成分，参与体内核酸代谢、能量 代谢和蛋白质合成，活化丙酮酸氧化酶系，提高 辅酶A的活性，可使处于低能缺氧状态下的组织细 胞继续进行代谢。还可改善肝脏功能，有助于受 损肝细胞功能的恢复，可刺激体内产生抗体，并 提高肠道对铁的吸收。 肌苷用于各种原因引起的白细胞减少和血小板减 少症。也可用于心脏疾患及急慢性肝炎。还可用 于抗血吸虫药物引起的心脏或肝脏毒性反应。