2016.9.30生物化学的世界.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 生物类群 发酵菌种 产氢效率 特点 问题 藻类 Cyanobacteria 可利用太阳光 同时产生O2 容易爆炸或 使氢酶失活 光合细菌 Rhosdospirillum rubrum 1mol乙酸产4molH2 可利用太阳能;可利用葡萄糖和有机酸等多种底物;氢气产量高 需要光能 Rhodobacter capsulatus 1mol葡萄糖产4.3~4.6molH2 　 　 厌氧细菌 Clostridia 1mol葡萄糖产4molH2 以废水葡萄糖为培养基 Methanogenic 以乙酸为培养基 Rumen Bacteria 1mol葡萄糖产2~3molH2 　 　 兼性厌氧细菌 E.coli 1mol有机酸产3molH2 降解甲酸等有机酸 氢气产率较低;多个耦联反应,体系比较复杂 好氧细菌 Alcaligenes Bacillus 1mol葡萄糖产0.58molH2 容易控制,生产速度快 氢气产率较低 高技术的生物医学与医药 ??? 在医学预防和治疗领域，基因治疗掀起了一场临床医学革命，取得了重大进展，为目前尚不能治愈的大部分遗传病、恶性肿瘤、重要病毒性传染病，如肝炎、爱滋病等，找到了新的医疗途径。在医药领域，基因工程药物和疫苗研究与开发成果累累，药物基因组技术的应用将进一步展开，使药物具有明确、特异的功效和较小的副作用。另外采用克隆技术开发以干细胞为基础的再生药物将有庞大的市场，可治疗软骨损伤、骨折愈合不良、心脏病、癌症和衰老引起的退化症等疾病。 农业生物技术 ??? 农业的病虫害、作物品质改良以及土壤肥沃性都与农业生物技术密切相关。用生化技术通过大规模过程集成，使农业、林业及其他可再生资源得以充分利用。天然产物的全价综合利用已成为生化工程的热点问题，以玉米综合利用的加工业为突破口，生产无水酒精、木糖醇、甘油、乳酸、苹果酸和单细胞蛋白等衍生物，将在21世纪全面开展，作为生物技术新的浪潮，将给农业生产带来新的飞跃。? 洁净新能源 ??? 地球上的化石燃料日趋减少，且污染严重，二次能源的研制开发已成为能源开发的热点。氢能是未来最佳的二次能源，利用生物体特有的可再生性，通过光合作用进行能量转换，为简便有效地制取氢提供了崭新的途径。 可再生资源的生物加工技术与环境 ??? 今后我国环境技术发展的重点是：利用酶制剂和固定化菌体处理废水；利用基因工程和细胞融合技术对微生物变异处理；利用工程微生物处理原煤脱硫的工业化工艺；无污染、可大量生产的生物能源的开拓性研究；高效、多抗转基因微生物农药的研制；生物来源的可降解的透明膜材料。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 基本制造方法 发酵法（ Zymotechnics） 化学合成（Chemical synthesize） 组织培养法（Tissue culture） 现代生物技术(Modern Biotechnics) 现代生物制药 生化制药的六个阶段 原料的选择和预处理 原料的粉碎 提取 纯化 浓缩 制剂 现代生物制药 基因工程是在体外对生物的遗传物质基因进行剪切、拼接、重新组合，与适宜的载体连接，构成完整的基因表达系统，然后导入宿主生物细胞内，与原有遗传物质整合或以质粒形式单独在细胞中繁殖，编码产生人类所需的物质或创造新的物种，也可对疾病进行基因治疗。 基因工程 现代生物制药 1973年重组DNA技术的建立为标志，是科学技术史上的里程碑。应用于农业、医药、轻工、化工、环境等领域，成为人类解决粮食、能源、环境、制药的主要手段。 1976年世界上第一家基因工程技术开发药物的公司（Genentech公司）建立，开始了现代生物技术产业发展的新纪元。1982年世界上第一个基因工程药物重组人胰岛素获得FDA批准，由Eli Lilly公司正式生产，推向市场。 基因工程技术首先在医药领域实现产业化，到现在仍有60％～80％集中在医药领域，占主要地位的是基因工程药物的研究和商品化。 研究开发的治疗药物是癌症、心脑血管疾病、艾滋病、遗传病等重大病而用常规方法又难以获得的药物。 基因工程主要包括三大类：基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂。这些药品在诊断、预防、控制及消灭传染病，保护人类健康，延长寿命中发挥着越来越重要的作用。 生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是：玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的商业潜力是相当大的。例如：美国有20