❶ 生物药物分离提取技术的特点与原理以及生化药物的特点请知道的大侠说一下，先多谢了。
90、稳态：神经系统、体液和免疫系统调节下，内环境的相对稳定
温度、pH、渗透压，水、无机盐、血糖等化学物质含量
血浆 7.35—7.45 缓冲对 NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4
2/3细胞内液 组织液
91、65%体液 1/3细胞外液 血浆 淋巴
（内环境） 不是血液 血液>血浆>血清
食物 排尿
92、体内水来源 饮水 水排出途径 出汗 皮肤
代谢水（有氧呼吸）面虫、骆驼 呼气 肺
（氨基酸脱水缩合） 排遗 消化道
93、K不吃也排 不经过出汗排
肾上腺分泌醛固酮（固醇） 保Na排K
高温工作、重体力劳动、呕吐、腹泻→→应特别注意补充足够的水、Na（食盐）
细胞外液渗透压下降，出现四肢发冷、血压下降、心率加快
K对细胞内液细胞渗透压起决定作用，维持心肌紧张、心肌正常兴奋性 K心
94、血糖三来源（食物、分解、转化） 三去向
糖的主要功能：供能
胰岛素 唯一降血糖激素；增加糖的去路，减少糖的来源 胰高血糖素、 肾上腺素 升血糖
胰高血糖素促进胰岛素分泌，胰岛素却抑制胰高血糖素分泌
血 糖 升 高
↓ ↑ ↑
下丘脑某区域→胰岛B细胞 胰高血糖素↑ 肾上腺素↑
↓ ↑ ↑
胰岛素↑ 胰岛A细胞 肾上腺髓质
↓ ↑ ↑ 下丘脑另一区域
血 糖 降 低
<50-60 低早 <45 低晚 >130高 >160-180糖尿
一次性摄糖过多，暂时尿糖 持续糖尿不一定糖尿病，如肾炎重吸收不行
糖尿病 血糖高且有糖尿 验尿验血 三多一少症状？
不吃少吃多吃含膳食纤维多的粗粮和蔬菜
95、营养物质：
蛋白质不足：婴幼儿、儿童、少年生长发育迟缓、体重过轻 成年人浮肿
提供能量
营养物质功能 提供构建和修复机体组织的物质
提供调节机体生理功能的物质
维生素：维持机体新陈代谢、某些特殊生理功能
VA：夜盲症
维生素 VB：脚气病
VC：坏血病
VD：佝偻病、骨软化病、骨质疏松症
96、温度感受器分为冷觉感受器和温觉感受器（分布皮肤、粘膜、内脏器官）
体温来自代谢释放热量（不是ATP提供），体温恒定是产热量，散热量动态平衡结果
寒冷 炎热
↓ ↓
皮肤冷觉感受器 温觉感受器 血管
↓传入神经 ↓ 立毛肌
下丘脑体温调节中枢 下丘脑 骨骼肌
传出神经 ↓ 汗
皮肤血管收缩 骨骼肌战粟（产能特多） 血管舒张
皮肤立毛肌收缩 皮肤立毛肌收缩 汗液分泌增多
↓鸡皮疙瘩 肾上腺素↑
缩小汗毛孔 甲状泉激素↑
减少散热 增加产热 散热量增加 不能减少产热
调节水分、血糖、体温
97、下丘脑 分泌激素：促激素释放激素 抗利尿激素
感受刺激：下丘脑渗透压感受器
传导兴奋：产生渴觉
第一道防线：皮肤、粘膜等
非特异性免疫（先天免疫）第二道防线：体液中杀菌物质、吞噬细胞
98、免疫 特异性免疫（获得性免疫） 第三道防线：体液免疫和细胞免疫
在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞
淋巴细胞的起源和分化：胸腺—T 骨髓—B
免疫细胞：B、T
免疫系统的物质基础 免疫器官：扁桃体、淋巴结、脾
免疫物质：抗体、淋巴因子（白介素、干扰素）
99、抗原特点：①一般异物性 但也有例外：如癌细胞、损伤或衰老的细胞
②大分子性
③特异性 抗原决定簇（病毒的衣壳）
100、体液免疫： 记忆细胞
↓ ↓再次受相同抗原刺激
抗原→→吞噬细胞→→T细胞→→B细胞→→→效应B细胞→→→抗体
↑ （摄取处理） （呈递） （识别）
感应阶段 反应阶段 效应阶段
效应B细胞产生：抗体(免疫球蛋白)、抗毒素、凝集素
效应T细胞产生：淋巴因子、干扰素、白细胞介素
识别抗原：B细胞、效应T细胞、记忆B/T
效应B细胞获得有三途径（直接、间接、记忆）
记忆细胞受相同抗原再次刺激后引起的二次免疫反应：更迅速、更强
再次接受过敏原（概念）
过敏反应 抗体分布 细胞表面
组织胺：体液调节
101、免疫失调引起的疾病 自身免疫疾病：风湿…类风湿…系统性红斑狼疮
先天性：先天性胸腺发育不全
免疫缺陷病 获得性：艾滋病、肺炎、气管炎
（人类免疫缺陷病毒） HIV↓攻击T细胞
（AIDS） 获得性免疫缺陷综合症
102、色素吸收、传递、转换光能 色素不能储存光能
蛋白质、氨基酸也不能储存
少数特殊状态叶绿素a 最终电子供体：水
高能量、易失电子 光能→ 电能 最终电子受体:NADP+
103、C4植物：玉米、高梁、甘庶、苋菜
既C3又C4 CO2固定能力强 先CO2+C3→C4
C3、C4叶肉细胞都含正常叶绿体
选修 C3维管束鞘细胞无叶绿体
图 C4维管束鞘细胞含无基粒的叶绿体 不进行光反应
(P29) C4植物花环型结构 里圈：维管束鞘细胞 外圈：部分叶肉细胞
降低呼吸消耗 增加净光合量
104、提高产量 延长光合作用时间 光：光质、强度、长短
提高农作物对 增大光合作用面积 温度：影响酶的活性
光能利用率 提高光合作用效率 水
矿质元素 N、P、K、Mg
CO2 农家肥、CO2发生器
105、生物固氮：N2 → NH3
根瘤菌的特异性：蚕豆根瘤菌侵入蚕豆、菜豆、豇豆；大豆根瘤菌侵入大豆。
N素
根瘤菌 有机物 豆科植物 异养需氧
共生固氮菌 根瘤 薄壁细胞 愈伤组织
固氮菌 自生≠自养 根瘤菌拌种 豆科植物绿肥
自生固氮菌：圆褐固氮菌（固氮+激素）
生物固氮（主：根瘤菌） 工业固氮 高能固氮
106、N循环 硝化、反硝化、氨化作用
反硝化：氧气不足NO3-→N2
自生固氮菌的分离原理：无氮培养基对固氮菌的选择生长
物质基础：线粒体、叶绿体中的DNA（质基因）
…线粒体
107、细胞质遗传 典型代表 …叶绿体 花斑植株→三种
特点 母系遗传（受精卵中的细胞质几乎全来自卵细胞）
后代性状不出现一定分离比
（形成配子时，质基因不均等分配）
编码区：编码蛋白质 连续的
原核细胞 非编码区 编码区上游：RNA聚合酶结合位点
基因结构 调控 编码区下游
108、基因的结构 真核细胞 非编码区
基因结构 编码区 内含子：非编码序列
外显子：能编码蛋白质内含子>外显子
原核基因无外显子内含子之说
主要分布于微生物
剪刀：限制性内切酶 特异性（专一性）
（200多种） 获得粘性末端
109、基因的操作工具 针线：DNA连接酶：扶手（磷酸二脂键）不是踏板（氢键）
条件①复制保存②多切点③标记基因
种类：质粒、病毒
运输工具：运载体 ①染色体外小型环状DNA
②存在于细菌、酵母菌
质粒特点 ③质粒是常用的运载体
④最常用：大肠杆菌
⑤对宿主细胞的生存无
基因工程 (基因拼接技术、DNA重组技术、转基因技术) 决定性作用
直接分离 常用鸟枪法
提取目的基因 人工合成（反转录法、根据已知AA序列合成DNA）
目的基因与运载体结合 同一种限制酶
110、基因操作步骤 将目的基因导入受体细胞→细菌、酵母菌、动植物
CaCl2处理细胞壁 （ 受精卵好 繁殖速度快）
目的基因的检测和表达：标记基因、目的基因是否表达？
逆转录 碱基互补配对
mRNA 单链DNA 双链DNA
推测 推测 合成
氨基酸序列 mRNA序列 DNA碱基序列 目的基因
药（胰岛素、干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗）
111、基因工程的成果 治病：基因诊断与基因治疗（基因替换）
新品种（转基因） 食品工业（食物）
环境监测（DNA分子杂交 探针）
生物固氮、基因诊断、基因治疗、单细胞蛋白（微生物菌体本身）、
单克隆抗体、生物导弹（单抗+抗癌药物）
112、 间接联系 核心 核膜
高尔基体 内质网 细胞膜
线粒体膜
间接（具膜小泡） （内吞外排说明双向）
分泌蛋白：抗体、蛋白质类激素、胞外酶（消化酶）等分泌到细胞外
粗面内质网上的核糖体 内质网运输加工 高尔基体加工 成熟蛋白质 胞外
113、生物膜系统（不等于生物膜）：细胞膜、核膜及由膜围绕而成的细胞器
离体→营养物质+激素 适宜温度+无菌
植物组织培养 离体→愈伤组织→根芽（胚状体）→植物体
选无病毒 尖（生长点） 紫草素
114、植物细胞工程 两种不同→杂种细胞→新植物体
植物体细胞 去掉细胞壁→原生质体→杂种细胞→新植物体
杂交 种间存在生殖隔离 不能有性杂交
好处：克服远源杂交不亲和障碍 培育新品种
是其它动物细胞工程技术的基础
动物细胞培养 液体培养基：动物血清
115、 动 取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
物 用胰蛋白酶处理
细 原代培养→传代培养（细胞株→细胞系 遗传物质发生改变）
胞 灭活的病毒做诱导剂+物理、化学方法
工 动物细胞融合 最重要用途：制备单克隆抗体
程 理论基础：细胞膜的流动性
单克隆抗体→指单个B淋巴细胞经克隆形成的细胞群产生的化学性质单一、特异性强的抗体（优点：特异性强、灵敏度高）。每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体（共百万种） *杂交瘤细胞 *生物导弹
116、微生物包含了除植物界和动物界以外的所有生物
质粒（小型环状DNA）控制抗药性、固氮、抗生素生成
核区（大型环状DNA）控制主要遗传性状 有的细菌有荚膜、芽孢、鞭毛
碳源：无机/有机碳源 自养/异养
117、 微生物生长 氮源：加不加额外的氮源
所需的营养物质 生长因子：（维生素、氨基酸、碱基→构成酶和核酸）
水：
无机盐：
固体培养基：分离、鉴定、计数
物理性质 半固体培养基：运动、保藏菌种
液体培养基：工业生产
118、培养基 天然培养基：工业生产
化学性质 合成培养基：分类鉴定
选择培养基 青霉素→选出酵母菌、霉菌等真菌
用途 NaCl：金黄色葡萄球菌
鉴定培养基：伊红美蓝→大肠杆菌→深紫色和金属光泽
自己设计实验：把混合在一起的圆褐固氮菌、硝化细菌、大肠杆菌区分开，并筛选纯种。
酶合成的调节 诱导酶：基因和诱导物控制
119、微生物代谢调节 酶活性的调节 结构改变 可逆 快速 准确
必需物质，一直产生 氨基酸、核苷酸、维生素
初级代谢产物 无种的特异性 多糖、脂类
120、代谢产物 非必需物质，一定阶段 抗生素、毒素
次级代谢产物 有种的特异性 四素 色素、激素
121、微生物群体生长曲线： 3
2 4
1
（1）调整期：代谢活跃，开始合成诱导酶 初级代谢产物收获的最佳时期
（2）对数期：形态和生理特性稳定，代谢旺盛；科研用菌种，接种最佳时期
（3）稳定期：次级代谢产物收获最佳时期，芽孢生成（种内斗争最剧烈）
及时补充营养物质，可以延长稳定期
（4）衰亡期：多种形态，出现畸形，释放次级代谢产物 生存环境恶劣
与无机环境斗争最激烈的是4衰亡期。
营养物质消耗有害代谢产物积累PH不适宜导致3.4时期的出现。
注意：前三个时期类似“S”型增长曲线，但是多了衰亡期
122、影响微生物生活的环境因素
PH值：影响酶的活性、细胞膜的稳定性，从而影响微生物对营养物质的吸收
温度：影响酶和蛋白质的活性
O2浓度：产甲烷杆菌
123、高压蒸汽灭菌法：1/5、1/2、2/3、75% 由里向外、细密、不重复
溶化后分装前必须要 调节pH
细菌培养的过程：培养基的配制→灭菌→搁置斜面→接种→培养观察
实例：谷氨酸发酵（黄色短杆菌、谷氨酸棒状杆菌）
概念：
菌种选育：诱变育种、基因工程、细胞工程
培养基的配制：成分、比例，pH适宜
124、发酵工程 内容 灭菌：去除杂菌
扩大培养和接种：菌种多次培养达到一定数量
发酵过程：（中心阶段）控制各种条件，生产发酵产品
分离提纯 菌体：过滤、沉淀（单细胞蛋白即微生物菌体本身）
代谢产物：蒸馏、萃取、离子交换
应用 医药工业：生产药品和基因工程药品
食品工业：传统发酵产品、食品添加剂、单细胞蛋白等
125、 C/N=4/1 菌体大量繁殖但产生的谷氨酸少(P79)
记住 C/N=3/1 菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增
溶氧不足： 产生乳酸或琥珀酸
pH呈酸性： 产生乙酰谷氨酰胺（P95）
❷ 典型生物药物的一般制造流程是什么
一般生物制药的主要流程如下：1. 上游阶段
1.1 目的基因的制备
目的工程的主要目的是使优良性状相关的基因聚集在同一生物体中,创造出具有高度应用价值的新物种. 为此必须从现有生物群体中,根据需要分离出用于克隆的次类基因,这样的基因称之为目的基因. 基因工程中获得的目的基因主要用于: (1).研究该基因,分析其结构,功能和表达的调空机制 (2).和正常基因比较,找出基因的异常点,探索疾病发生的分子生物学基础. (3).研究生物种系的进化 (4).建立基因疗法,将正常基因引入病人体内,治疗遗传性疾病(5).大量表达某种基因,生产出需要的蛋白和多肽 (6).对某些基因进行改选,改良动植物品种.
不同基因组类型的基因组大小不同,基因组和基因排列也各不相同,因此,分离目的基因应采用不同的途径和方法
1.1.1 构建cDNA基因文库分离法
cDNA文库是以真核细胞中分离纯化出所有的mRNA,在以mRNA为模板合成cDNA与适当的载体重组转入宿主细胞,这样建立起来的cDNA重组分子集合体称为cDNA文库.而cDNA文库中插入片段的总和可代表某一种生物全部的mRNA序列.
1.1.1.1 cDNA文库的构建
构建cDNA文库主要包括以下步骤: (1).细胞总RNA的制备及mRNA的分离 (2).以mRNA为模板,合成cDNA第一条链 (3).双链cDNA的合成,而将mRNA—DNA杂交分子转变为双链cDNA分子 (4). CDNA与载体的连接和噬菌体颗粒的包装及传染或质粒的转化等
1.1.1.2 cDNA克隆的优越性
自20世纪70年代初说创cDNA克隆问世以来,以采用构建和筛选cDNA文库的方法克隆了许多目的基因的cDN**段.在基因工程操作中,也长以cDNA为探针从基因文库中分离相应的基因克隆.因此, cDNA克隆常常以基因分离和结构分析的着手点,在分子生物学研究和基因工程应用等方面具有十分重要的意义.
1.1.2 构建基因组文库分离法
1.1.2.1 基因组文库的概念
将某种生物的基因组DNA切割成一定大小的片段,分别与适合的载体重组后导入宿主细胞,这些重组分子中插入片段的总和可代表该生物全部基因组序列.这种通过重组,克隆方法保存在宿主细胞中的各种DNA重组分子的集合体称为基因组文库.
1.1.2.2 基因组文库的大小
克隆片段的平均大小/bp 基因组的大小/bp
2×10^6(细菌) 2×10^7（真菌） 3×10^9（动物）
LN SJ LN SJ LN SJ
5×10^3 400 1831 4000 18418 600000 2736110
10×10^3 200 919 2000 9208 300000 1381550
20×10^3 100 458 1000 4603 150000 690774
40×10^3 50 278 500 2300 75000 345386
一个理想的基因组文库因该是在克隆群体中包含完整基因组的所有DNA序列.这就要求在打断基因组DNA时尽可能做到随机切割,实际上,无论采用什么方法的不能达到理论上的切割.应此构建的基因组文库应包含的克隆子数理论值和经验值之间相差比较大.几类基因组文库的大小见下表: “2”
1.1.2.3 构建基因组文库的类型
通过克隆，重组方法构建的基因组文库主要有：
(1)构建λ噬菌体基因组文库；（2）构建考斯质粒基因组文库
(3) 构建YAC基因组文库
1.1.3 直接分离法
1.1.3.1 限制性核酸内切酶酶切分离法
限制性核酸内切酶酶切分离法适于简单基因组中分离目的基因。质粒和病毒等DNA分子小的只有几千碱基，大的也不超过几万碱基，编码的基因较少，获得的目的基因方法比较简单。
1.1.3.2 基因分离的物理化学法
这是基因工程在发展初期所用的方法，某些生物的rDNA基因最早都是利用该法分离获得的，但目前很少采用。次方法主要有：密度梯度离心法、单链酶解法和分子杂交法等。1.1.3.3 双抗体免疫法分离编码蛋白的基因
双抗体免疫法分离编码蛋白的基因适于某一真核细胞的蛋白质已被分离纯化，且足以产生抗体。
1.1.3.4 利用酶促反转录发直接从特定mRNA分离基因
酶促反转录主要用于合成分子质量较大，转录产物mRNA易分离目的基因。
目的基因的mRNA为模板 逆转录酶 cDNA DNA聚合酶双链 双链cDN**段
与合适载体重组并转入受体菌 cDNA克隆
1.2 目的基因的分离
通过适当的方法构建上一个完整的基因组DNA文库或CDNA文库，意味着包含目的基因在内的所有基因都得以克隆，但并不等于完成了目的基因的分离。因为在基因文库中，不论是CDNA文库还是基因组文库，含目的基因的克隆子都只是数以万计的克隆子中的一个，其中究竟哪个克隆子含有我们所需要的目的基因序列还不清楚。因此，还需要下一个步骤要进行的就是目的基因的分离，主要方法有：
（1）目的基因的功能克隆 （2）序列克隆法
（3）利用差示分析法分离目的基因克隆 （4）功能结合法筛选目的基因
（5）DNA插入诱变法分离目的基因（6）应用基因定位克隆技术分离筛选目的基因
（7）基因的定位侯选克隆法（8）染色体显微切割与微克隆法
（9）根据生物大分子内的相互作用分离目的的CDNA克隆
（10）筛选目的基因片段的差别杂交及减法杂交技术
1.3 基因克隆载体
载体是携带目的基因的DN**段进入受体细胞进行扩增和表达的工具。常用的载体是经过改造的细菌质粒，噬菌体，黏粒和病毒
1.3.1 质粒克隆载体
质粒是细菌染色体外的双链环状的能自我复制的小分子DNA，其对细胞本身的生长繁殖不是必需的，但可以赋予细菌一定的类型，如耐热型等。
与构建克隆载体相关的质粒性质有：
（1） 粒的复（2） 制型（2）质粒的不（3） 相容性
（3）质粒的接合性
（4）质粒作为基因工程载体需要具备的条件：作为基因工程载体的质粒都是经过人工改造过的质粒，具备以下特点：
a, 相对分子质量小3—10kb b, 是松弛型复制质粒
c, 是非接合型质粒 c, 质粒上有多个限制酶的单一切点
d, 带有双选择标记
1.3.2 病毒（噬菌体）克隆载体
病毒主要由DNA（或RNA）和外壳蛋白组成，经包装后成为病毒颗粒。通过感染，病毒颗粒进入宿主细胞，利用宿主细胞的合成系统进行DNA(或RNA)复制的壳蛋白质的合成，实现病毒颗粒的增殖。人们利用这些性质构建了一小列分别适用于不同生物的病毒克隆载体。通过此种方法构建成的基因克隆载体主要有：
（1） 噬菌体克隆载体cosmid克隆技术（黏粒）（2）Μ13噬菌体克隆载体
（2） aMV克隆载体（4）烟草花叶病毒（ TMV）载体克隆
（5）SVCO克隆载体（6）反转录病毒克隆载体
（7）腺病毒克隆载体（8）痘苗病毒克隆载体
（9）杆状病毒表达克隆载体
1.3.3 其他类型的克隆载体
（1）染色体定位整合克隆载体（2）人工染色体克隆载体
（3） 特殊用途克隆载体：如启动子探针型，（4） 诱导型，（5） 反义表达组织特异表达，（6） 分泌型表达，（7） 双启动子，（8） 串族启动子和含增强子表达克隆载体等等
1.4 目的基因和载体的连接（重组）
目的基因和载体连接前要先用同一种限制酶将目的基因和载体切割成黏性端或平端，也可以用物理方法切割后再用酶补成平端
体外连接是基因工程的重要环节，体外连接要减少载体的自身环化，提高重但子阳性率。主要的连接方法有：黏性末端连接、平端连接、定向插入和同源多聚尾。
1.5 重组体导入受体细胞
外源目的基因与载体在体外连接重组后形成重组的DNA分子。该重组DNA分子必须导入适宜的受体细胞在中才能使外源目的基因得以大量扩增或表达。随着基因工程的发展，从低等的原核细胞，到简单的真核细胞，进一步达到结构复杂的高等动，植物细胞都可以作为基因工程的受体细胞。选择适宜的受体细胞已经成为重组基因高效克隆或表达的基本前提之一
1.5.1 受体细胞的选择要求
目的基因获得后,必须在合适的宿主细胞中才能进行表达,才能获得目的产物.应此,宿主细胞必须满足:容易获得较高浓度的细胞;能利用易得廉价的材料;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重组技术操作技术;产物的产量、产率高,产物容易提取纯化.
1.5.2 受体细胞的类型
人们通过研究,根据需要获得了一定的目的产物,而目的基因能否的到有效的表达,关键在与受体细胞的选择.
1.5.2.1 原核生物细胞
由于原核生物作为基因工程受体具有其他生物所没有的优点,而且人们对其遗传背景清楚,所以早期开展的基因工程操作,都是以原核生物为受体细胞.目前研究比较多的有:大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、链霉菌等.
1.5.2.2 真核生物细胞
由于真核生物的细胞结构、基因组成和基因表达较为复杂,适用于原核生物的转基因方法大多数难以有效地用于真核生物.近年来经过探索,发现它可以对表达的蛋白质进行翻译后加工过程,有利于保持天然结构和生物活性.并用这些方法有效的获得了转基因真核生物.研究较多的有:酵母菌、哺乳动物细胞、昆虫细胞、植物细胞等等.
1.5.3 重组子的筛选
在重组DNA分子的转化、转染和转导过程中,并非所有的的受体细胞 都能被导入重组DNA分子.一般仅有少数重组DNA分子能进入受体细胞,同时也只有极少数的受体细胞在吸纳重组DNA分子之后能良好增殖.因此,如何将被转化细胞从大量受体菌细胞中初步筛选出来,然后进一步检测到含有期待重组DNA分子的克隆子将直接关系到基因克隆和工程操作红极为重要的环节.
重组子的筛选可以根据载体的类型、受体细胞种类以及外源DNA分子导入受体细胞的手段等采用不同的方法,一般包括以方面:
(1).遗传直接筛选法; (2),核算分子杂交检测法; (3)依赖于重组子结构特征分析的筛选法;
(4)免疫化学检测法; (5)转译筛选法; (6)亚克隆法; (7)插入失活法;
(8)电子显微镜作图检测法; (9)基因表达产物分析法; (10)DNA序列分析法.
1.6、外源基因的表达
基因工程技术的核心是基因表达技术。迄今为止，已构建了多种基因表达系统，包括原核生物和真核生物基因表达系统，不同的表达系统具有各自的特点。
1.6.1 基因表达的机制（过程）
1.6.1.1 外源基因的起始转录
外源基因在宿主细胞中的有效表达是基因工程的核心问题，而外源基因的起始转录又是基因表达的关键。
1.6.1.2 mRNA的延伸与稳定性
外源基因起始转录后，保持mRNA的有效延伸、终止及稳定存在是外源基因有效表达的关键。
mRNA的稳定性直接导致决定翻译产物的多少，对原核细胞来说，最佳的方法是选择一个RNase缺失受体前。对真核细胞来说则需考虑增加mRNA的正确加工，提高成熟mRNA的稳定性。
1.6.1.3 外源基因mRNA的有效翻译
翻译是mRNA指导多肽链生成的过程，翻译的起始是多种因子协同作用的过程，其中包括mRNA,16SrRNA,fMet-tRNA之间的碱基配对，还有mRNA序列上的终止密码对正确翻译的效率有很大影响。
1.6.1.4 表达蛋白在细胞中的稳定性
外源基因的表达产物能否在宿主细胞中稳定积累而不被内源蛋白水解酶所水解是基因有效表达的一个重要因素，因此，为了避免此现象的发生可从以下几个方面考虑：
（一）构建融合蛋白表达系统; （二）构建分子体蛋白表达系统;
（三）构建包涵体表达系统; （四）选择蛋白水解酶基因缺陷型的受体系统.
1.6.1.5 目的基因沉默
基因沉默是导致外源基因不能正常表达的重要因素。它的作用机制主要有三种：位置效应的基因沉默、转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默。基因沉默现象主要表现在转基因动物和植物中。
目的基因沉默是在核酸水平上DNA与DNA,DNA与RNA,RNA与RNA相互作用的结果。由于重复序列或同源系列是基因沉默的普通原因之一，因而在构建表达载体时，应尽可能避免与内源序列具有较高的同源性。此外，可以通过选择甲几基化酶活性较弱的受体细胞或以化学物质处理受体细胞抑制甲基化作用。
1.6.2 基因表达的调控元件
通过研究发现主要的基因表达调控元件有：启动子、增强子、终止子、衰减子、绝缘子和反义子
1.6.3 外源基因表达系统
外源基因表达系统泛指目的基因与表达载体重组后，导入合适的受体细胞，并能在其中有效的表达，产生目的基因产物（目的蛋白）。由此可知，外源基因表达系统由基因表达载体和相应的受体细胞两部分组成。基因表达系统有原核生物表达系统和真核生物表达系统。目前，利用较多的是原核生物表达系统，因其遗传背景清楚，繁殖快，表达率高等特点。近年来，真核生物基因表达系统发展很快，因其可以对表达的蛋白质进行翻译后加工过程，有利于保持天然结构和生物活性等优点。目前主要应用的表达系统有：大肠杆菌基因表达系统、芽孢杆菌表达系统、链霉菌表达系统、蓝藻表达系统、酵母表达系统、哺乳动物细胞基因表达系统、植物细胞基因表达系统；还有最新研究的两个新的表达系统[3]：巴斯德毕赤酵母表达系统和动物乳腺生物反应器——全新的生产模式。
2、下游阶段
基因工程只要的过程关键在于上游阶段，因它可以获得有效的工程菌，但下游纯化阶段也必不可少。因此为了获得合格的目的产物，必须建立相应的医药生物技术产品的分离纯化工艺。
2.1、基因工程菌发酵：
良好的发酵工艺对表达外源蛋白至关重要，直接影响下游纯化工艺，形象到产品的质量和生产成本，决定产品在市场上的竞争力。目前，基因工程菌培养常用方法有：补料分批培养、连续培养、透析培养、固定培养。近年来，生物药品已进入生物技术时代，对基因工程菌的培养设备要求十分严格，主要采用新型自动化发酵罐。
2.2、分离纯化的基本过程：
分离纯化是基因工程药物生产中极其重要的
一环,这是由于工程菌经过大规模培养后，产生的
有效成分含量低，杂质含量高；另外由于基因工
程药物是从转化细胞，而不是从正常细胞生产的，
所以对产品的纯度要求也高于传统产品，主要的
步骤如右表：[4]
2.2.1、建立分离纯化工艺根据
主要根据：（1）含目的产物的起始物料特点;
（2）物料中杂志的种类和性质;
（3）目的产物特性;
（4）产品质量的要求.
2.2.2、选择分离纯化方法的依据：
主要依据：
(1) 根据产物表达形式来选择;
(2) 根据分离单元之间的衔接选择;
(3) 根据分离纯化工艺的要求来选择.
2.2.3、常用的分离纯化方法（见下表）[5]
方法 目的
离心/过滤 去除细胞、细胞碎片、颗粒性杂质(如病毒)
阴离子交换层析 去除杂质蛋白、脂质、DNA和病毒等
阳离子交换层析 去除牛血清蛋白或转铁蛋白等
超滤 去除沉淀物及病毒
疏水层析 去除残余的杂蛋白
凝胶过滤 与多聚体分离
0.22μm微孔滤膜过滤 除菌
3、基因工程药物：
自20世纪80年代初第一种基因工程产品——人胰岛素投放市场以来，以基因工程药物为主导的基因工程应用已成为全球发展最快的产业之一。随着生物技术的快速发展，基因工程药物将拥有越来越广阔的发展前景。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核苷酸药物等，它对预防和治疗人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿疾病等有重要作用。
3.1、基因工程激素类药物
激素是一类由生物体内分泌腺或特异性细胞产生的微量有机物，通过体液或细胞外液运送到特定的作用部位，能引起特殊的生理效应。基因工程的激素类主要指通过基因工程方法合成的蛋白多肽类激素。目前被批准上市的激素类药物有胰岛素、人生长激素、人促卵泡激素等。
3.2、基因工程细胞因子类药物
细胞因子是由细胞分泌的能够调节生物有机体生理功能，参与细胞的增殖，分化和凋亡的小分子多肽类物质。目前被批准上市的产品有十多种。主要有：干扰素（IFN）、集落刺激因子（CSF）、白细胞介素（IL）、肿瘤坏死因子（TNF），趋化因子和生长因子（GF）等。它们的生物学功能主要表现为：调节免疫应答、抗病毒、抗肿瘤、调节机体造血功能和促进炎症反应等。
3.3、基因工程疫苗：
直接利用微生物制备疫苗来治疗疾病取得了巨大的成就，但由于各种传染病在世界范围内广泛存在，并不断有新的致病微生物被发现，它们对人类的健康造成巨大威胁。利用基因工程方法制备疫苗对控制传染病的复发和治疗新的传染病有重要意义。目前研究的基因工程疫苗包括：痢疾菌苗、霍乱菌苗、结核菌苗、流感菌苗、狂犬病疫苗、疟疾疫苗、口蹄疫疫苗。
3.4 特殊基因工程药物—防御素
防御素是一类在生物界广泛存在的、富含半胱氨酸,具有微生物和一些恶性细胞抗性的小分子短肽.它的抗性谱十分广泛,目前以发现它不但对细菌、真菌和被膜病毒(如爱滋病病毒)有广泛的毒杀效应,对某些恶性肿瘤细胞也有毒杀作用.最近,对一些长期存活的爱滋病感染者的研究发现,他们体内的爱滋病抑制因子就是一类防御素.这一研究发现给人们战胜爱滋病带来希望.
4. 基因工程研究发展前景
基因工程问世以来短短的二十几年,显示出了巨大的活力,使传统的生产方式和产业结构发生了变化.特别是在医药行业,利用人工的方法合成了许多有用的药物及人体器官等,取得了很大的经济效益.今后,基因工程将重点开展基因组学、基因工程药物、动植物生物反应器和环保等方面的研究.通过这方面的研究、开发,对人类的生活、生存环境从根本上优化做出巨大的贡献.因此,我们相信基因工程的前景将是更加灿烂辉煌.
❸ 药物在体内的基本过程、一级速率过程、零级速率过程及其特点。
药物的体内过程是指药物经过给药部位进入直至排出机体的过程.
在此过程中,药物的吸收提高血药浓度;药物的代谢和排泄降低血药浓度.
体内过程对药物起效时间,效应强度和持续时间均有很大影响.通过研究药物体内过程可以更好地了解药物在体内的变化规律.
药物体内过程
药物体内过程包括药物的吸收(absorption),分布(distribution),代谢(metabolism)和排泄(excretion),即ADME四个基本过程.代谢和排泄都是药物在体内逐渐消失的过程,统称为消除(elimination).给药一经吸收, ADME四个基本过程即持续,同时发生,是决定血药浓度升降的因素.
药物的转运
药物的转运方式 药物的吸收,分布和排泄本质上是药物分子在体内跨过各部位生物膜的转运(跨膜转运).
药物的转运方式主要有
被动转运(passive transport)
主动转运(active transport)
其他转运方式.
被动转运
1.被动转运 指药物自生物膜浓度高的一侧向浓度低的另一侧进行的跨膜转运.包括简单扩散(simple diffusion)和滤过(filtration).
被动转运的作用力来源于膜两侧的药物的浓度差势能,势能越大转运动力越大,也称为顺浓度梯度转运或下山转运,大多数脂溶性药物属于此种转运方式.
被动转运的特点为
①不需要载体;
②不消耗能量(ATP);
③无饱和现象;
④不同药物同时转运时无竞争性抑制现象;
⑤当可跨膜转运的药物分子在膜两侧的浓度相等时达到动态平衡.
药物跨膜转运主要影响因素
药物跨膜转运主要受到药物的溶解性和解离性等理化特性的影响.
溶解性是指药物具有的脂溶性和水溶性.药物的跨膜转运必须先融入生物膜的脂质双层结构,然后达到膜的另一侧.
化学物质具有脂与脂相融,水与脂难融的特点,因此脂溶性强的药物容易跨膜转运;而水溶性强的药物难于跨膜转运.
解离性和离子障(ion trapping)现象
解离性是指水溶性药物在溶液中溶解后可生成离子型或非离子型.非离子型分子可以自由跨膜转运,容易吸收.
离子型分子带有正电荷或负电荷不易跨膜转运,被限制在膜的一侧,形成离子障(ion trapping)现象.
临床应用的药物多属于弱酸性或弱碱性药物,它们在不同pH值的溶液中的解离状态不同.药物的pKa值和解离比例可用
药物的体内过程
(一)吸收 药物的吸收是指药物由给药部位进入血液循环的过程.
除静脉给药直接进入血液循环外,其他血管外给药途径都需要吸收.常用给药途径吸收快慢顺序依次为:气雾吸入>腹腔注射>舌下含服>直肠给药>肌内注射>皮下注射>口服给药>皮肤贴剂.临床上起效最快的是静脉注射,常用于急救;最简便,安全和常用的是口服给药,常用于门诊患者.
口服吸收与首过消除
除直接注入血管外,一般的给药方式都要经过细胞膜转运,以被动转运方式吸收.
药物由消化道吸收后经门静脉进入肝脏,再进入体循环血液.口服药物在吸收过程中受到胃肠道和肝脏细胞的酶灭活代谢导致进入体循环的活性药量减少,这种现象称为首过消除( first pass elimination,也称为首过代谢 first pass metabolism ).
(二)分布(distribution)
药物吸收后随血液循环到达各组织器官中的过程称为分布.
药物分布的规律是药物由静脉回流到心脏,从动脉先向体循环血流量相对大的组织器官分布,再转向血流量相对小的组织器官,最终达到各组织间分布的动态平衡.
再分布(redistribution)
脂溶性高的药物如静脉麻醉药硫喷妥钠(pentothal sodium)先向血流量大的脑组织分布,药物浓度迅速升高而产生麻醉效应,但脑组织中的药物很快随血流再向脂肪组织转移,浓度迅速下降而麻醉效应消失.药物先分布于血流量大的组织器官,随后向其他组织器官转移的这种现象称为再分布.
药物在体内的分布
受到药物的理化性质和跨膜转运性质的影响,大多数药物在体内的分布是不均匀的,并呈现一定的器官选择性.如链霉素主要分布在细胞外液.
在给药后血液与各组织器官中的浓度达到动态平衡时,血药浓度与分布在靶器官的药物浓度成一定的比例.由于药物与靶位结合的比例决定药效强弱,因此在治疗浓度下,血药浓度与药物效应强弱呈正相关的量效关系.
❹ 关于物质运输穿过的生物膜层数
1.消化系统内壁(单层细胞,2层生物膜),血管壁(单层细胞,2层生物膜),出血管再次过血管壁(单层细胞,2层生物膜),作用于神经细胞.所以是6层.
2.出线粒体(双层膜,2层细胞膜),出细胞(1层膜),进入血管(单层细胞,2层膜),所以是5层.当然如果二氧化碳不是在线粒体里产生的,那就是3层.
3.A是对的
B应该是主动运输
C大概是细胞内液
D需要通过红细胞细胞膜(1层),血管壁(2层),组织细胞膜(1层),一共4层;但是红细胞并不总是携带氧.如果是单选就选A,多选就选AD吧，嘻嘻~~
❺ 生物膜电位问题
动作电位的产生机制：
在静息状态时，细胞膜外Na+浓度大于膜内，Na+有向膜内扩散的趋势，而且静息时膜内存在着相当数值的负电位，这种电场力也吸引Na+向膜内移动；但是，由于静息时膜上的Na+通道多数处于关闭状态，膜对Na+相对不通透，因此，Na+不可能大量内流。
当细胞受到一个阈刺激（或阈上刺激）时，电压门控Na+通道开放，膜对Na+的通透性突然增大，并且超过了膜对K+的通透性，Na+迅速大量内流，以致膜内负电位因正电荷的增加而迅速消失；由于膜外高Na+所形成的浓度势能，使得Na+在膜内负电位减小到零电位时仍可继续内移，进而出现正电位，直至膜内正电位增大到足以阻止由浓度差所引起的Na+内流时，膜对Na+的净通量为零，从而形成了动作电位的上升支。这时膜两侧的电位差称为Na+平衡电位。Na+平衡电位的数值也可根据Nernst公式算出，计算所得的数值与实际测得的动作电位的超射值相接近。
但是，膜内电位并不停留在正电位状态，而是很快出现动作电位的复极相，这是因为Na+通道开放的时间很短。它很快就进入失活状态，从而使膜对Na+的通透性变小。与此同时。电压门控K+通道开放加大，于是膜内K+在浓度差和电位差的推动下又向膜外扩散。使膜内电位由正值又向负值发展，直至恢复到静息电位水平。膜电位在恢复到静息电位水平后，钠泵活动加强，将动作电位期间进入细胞的Na+转运到细胞外，同时将外流的K+转运入细胞内。从而使膜内外离子分布也恢复到原初静息水平。
❻ 生物高手快进：口服这种药物后到达它的作用部位至少要通过几层生物膜
楼上的，穿毛细血管要两层的，你这样是8层了
因该是这样的：
通过小肠上皮细胞（2层）进入毛细血管（2层）出毛细血管（2层）后作用于突触后膜的受体（一般为阿片类受体）起到阻断作用。
❼ 生物中，静息电位时膜外K离子浓度大于膜内吗
错误。
细胞静息电位时，膜外主要是Na离子，膜内主要是K离子。所以静息电位时膜外K小于膜内
❽ 论述生物膜的结构与功能
一、生物膜的化学组成包括脂类、蛋白质和少量的糖类，水及金属离子。（一）脂类包括磷脂（主）、胆固醇和糖脂。不同生物膜脂类的种类和含量差异较大，各种脂类物质分子结构不同，但有一共同的结构特点即其分子有两部分组成，即亲水的极性基团（头）和疏水的非极性基团（尾），膜脂的这种特性使其在膜中排列具有方向性，对形成膜的特殊结构有重要作用。（二）蛋白质细胞内20-25%的蛋白质与膜结构相联系，根据它们在膜上的定位可分为膜周边蛋白质和膜内在蛋白质（图）：（1）外周蛋白质：分布在膜外表面，不深入膜内部。它们通过静电力或范德华力与膜脂连接。这种结合力弱，容易被分离出来，只要改变介质的PH、离子强度或鏊合计便可将其分离出来。约占膜蛋白的20-30%。（2）内在蛋白：分布在膜内，有的插入膜中，有的埋在膜内，有的贯穿整个膜，有的一端两端暴露于膜外侧，或两端暴露，称跨膜蛋白。内在蛋白通过疏水键与膜脂比较牢固结合，分离较困难，只有用较剧烈的条件如：去垢剂、有机溶剂、超声波等才能抽提出来，因为它们具有水不溶性，除去萃取剂后又可重新聚合成不溶性物质。占70-80%。（三）糖生物膜中的糖以寡糖的形式存在，通过共价键与蛋白形成糖蛋白，少量还可与脂类形成糖脂。糖蛋白中的糖往往是膜抗原的重要部分，如决定血型A、B、O抗原之间的差别，只在于寡糖链末端的糖基不同。糖基在细胞互相识别和接受外界信息方面起重要作用，有人把糖蛋白中的糖基部分比喻为细胞表面的天线。二、生物膜的结构特点（一）生物膜的结构模型是脂质双层流动镶嵌模型1972年提出的流动镶嵌模型受到广泛的支持。这种生物膜结构模型的主要特征是1、流动性：流动性是生物膜的主要特征。大量研究结果表明，合适的流动性对生物膜表现正常功能具有十分重要的作用。例如能量转换、物质运转、信息传递、细胞分裂、细胞融合、胞吞、胞吐以及激素的作用等都与膜的流动性有关。生物膜的流动性表现在膜脂分子的不断运动。膜脂间运动可分为侧向运动和翻转运动。如图：侧向运动是膜脂分子在单层内与临近分子交换位置，是一种经常发生的快运动。翻转运动是膜脂双分子层中的一层翻至另一层的运动，这种运动方式很少发生，对膜的流动性不大。膜的流动性主要与膜脂中的脂肪酸碳链长短及饱和度有关。膜脂双层结构中的脂类分子，在一定温度范围内，可呈现即具有晶体的规律性排列，又具有液态的可流动性，即液晶态。在生理条件下，生物膜都处于此态，当温度低于某种限度时，液晶态即转化为晶态，此时，膜脂呈凝胶状态，粘度增大，流动性降低，生物膜功能逐渐丧失。胆固醇是膜流动性的调节剂，它可以抑制温度所引起的相变，防止生物膜中的脂类转向晶态，防止低温时膜流动性急剧降低。生物膜的流动性是膜生物学功能所必需，许多药物的作用可能通过影响膜的流动性实现，如麻醉药的作用可能跟增强膜的流动性有关。生物膜的流动性使膜上的蛋白质类似船在水上漂游，，但是蛋白质插入膜的深度并不改变。大部分膜脂与蛋白质没有直接作用，只有少部分膜脂与膜蛋白结合成脂蛋白，形成完整的功能复合物。2、生物膜结构的两侧不对称性（1） 膜脂两侧分布不对称性 这种不对称分布会导致膜两侧的电荷数量、流动性等的差异。这种不对称分布与膜蛋白的定向分布及功能有关。（2）膜糖基两侧分布不对称性 质膜上的糖基分布在细胞表面，而细胞器膜上的糖基则分布全部朝向内腔。这种分布特点与细胞互相识别和接受外界信息有关。（3）膜蛋白两侧分布不对称性 膜蛋白是膜功能的主要承担者。不同的生物膜，由于所含的蛋白质不同而所表现出来的功能也不同。同一种生物膜，其膜内、外两侧的蛋白质分布不同，膜两侧功能也不同。膜两侧的蛋白分布不对称是绝对的，没有一种蛋白质同时存在于膜两侧。生物膜结构上的两侧不对称性，保证了膜功能具有方向性，这是膜发挥作用所必须的。例如，物质和一些离子传递具有方向性，膜结构的不对称性保证了这一方向性能顺利进行。第二节生物膜与物质转运生物膜的主要功能包括能量转换、物质运输、信息识别与传递。这里我们将重点介绍生物膜与物质运输的关系。生物膜的通透性具有高度选择性，细胞能主动的从环境中摄取所需的营养物质，同时排除代谢产物和废物，使细胞保持动态的恒定，这对维持细胞的生命活动是极为重要，大量证据表明，生物界许多生命过程都直接或间接与物质的跨膜运输密切相关。如神经冲动传播、细胞行为，细胞分化等重要生命活动。根据运输物质的分子大小，物质运输可分为小分子物质转运和大分子物质转运两类。小分子物质转运可通过被动转运和主动转运方式通过生物膜。被动转运是指物质分子流动从高浓度向低浓度，不消耗能量。主动转运是指物质可逆浓度梯度方向进行，需耗能。大分子物质转运是生物膜结构发生改变的膜动转运。一、小分子物质的转运由于生物膜的脂双层结构含有疏水区，它对运输物质具有高度的选择通透性。1、 小分子物质的直接通透 生物膜上的膜脂分子是连续排布的，这样在脂分子间不存在裂口。但是膜脂分子是处于流动状态，在疏水去会出现暂时性间隙，间隙孔径0.8nm，可使一些小分子（如水分子0.3 nm）通过。 但这种小分子物质的通过速度各不一样，通过速度取决于分子大小及其在生物膜上中的相对溶解度，一般来说，分子越小切且疏水性或非极性越强，通过膜较易。不带电荷的极性小分子有时也可通过，但速度慢，带电荷的小分子则不能直接通透。2、通道蛋白运输又称简单扩散。通道蛋白是一种膜运输蛋白，它在膜上形成液体通道，使分子大小和电荷适当的物质，借助扩散作用通过膜脂双分子层。如图： 通道蛋白运输特点是：1）从高浓度到浓度；2）通道蛋白不与运输的物质发生结合反应，只起通道作用。 传输蛋白通道有的持续开放，有的间断开放。间断开放的通道受“闸门”控制。“闸门”通道根据其开启的特定条件可分为三类：1）配体-闸门通道，细胞外的特定配体与膜表面特异受体结合时，通道开放；2）电势-闸门通道，只有膜电位发生改变时，通道开放；3）离子闸门通道，只有某种离子浓度达到一定浓度时，闸门开放。3、载体蛋白被动运输又称易化扩散或促进扩散。载体蛋白是一种膜转运蛋白，被转运的物质可与膜上的载体蛋白结合，使载体构象发生改变，从而将物质转运到低浓度的一侧。此运输特点：1）从高浓度到浓度；2）被转运的物质与载体发生可逆结合反应；3）运输过程不需能量。有些阴离子的运输如红细胞膜上存在着一种载体蛋白（带3蛋白），可参与HCO3、Cl-的运输。4、载体蛋白主动运输主动运输是被转运的物质与载体蛋白发生可逆的特异结合，使物质在膜两侧进行转运。特点：1）可逆浓度梯度进行；2）消耗能量，常见的是ATP提供能量。以Na+、K+-泵为例：Na+、K+-泵就是Na+、K+-ATP酶，它是一种跨膜的载体蛋白，它对维持细胞内外Na+、K+浓度十分重要。此酶有两种构象，即亲钠构象和亲钾构象。亲钠构象的酶以脱磷酸形式存在，亲钾构象的酶以磷酸化形式存在，两种构象相互转化，便将Na+从细胞内泵到细胞外，同时又将K+从细胞外泵到细胞内。进行Na+、K+交换时，分解ATP，以供逆浓度梯度转运是所需的能量。因此，Na+、K+-ATP酶的作用是主动向膜外泵出Na+，向膜内泵入K+，从而维持细胞膜内外离子浓度差，这种离子浓度差，对膜电位的维持十分重要，是神经兴奋、肌肉细胞活动的基础。 一些糖或氨基酸的主动运输不是靠直接水解ATP提供能量，而是依赖离子梯度形式储存的能量，形成这种离子梯度最常见的是Na+，由于膜外Na+浓度高，Na+顺电化学梯度流向膜内，葡萄糖便利用Na+梯度提供的能量，通过Na+推动的葡萄糖载体蛋白将葡萄糖转运入细胞，进入细胞内的Na+又可通过Na+、K+-ATP酶的作用，转运到细胞外。这样Na+梯度越大，葡萄糖越易进入。二、大分子物质的转运大分子物质的转运涉及膜结构的变化，又称膜动转运。膜动转运主要包括胞吐作用和胞吞作用。 1、胞吐作用胞吐作用是细胞排放大分子物质的一种方式，被排放的大分子物质被包装成分泌小泡，分泌小泡与膜融合，融合的外侧面产生一个裂口，将排放物释放出去。如核糖体上合成的蛋白质，由内质网运输到高尔基体，经过加工改造，形成分泌小泡，以胞吐方式输送到细胞外。2、 胞吞作用 过程与胞吐作用相反。细胞将被摄取的物质，由质膜逐渐包裹，然后囊口封闭成细胞内小泡。一些多肽激素、低密度脂蛋白、转铁蛋白、上皮细胞增殖因子及毒素等都可经胞吞进入细胞内。 第三节 生物膜信息传递生物膜对信息分子具有选择性，大部分信息分子难于通过生物膜。细胞外的信息分子要传如细胞，并予表达，主要依赖细胞膜上的专一性受体来完成。细胞膜上的受体首先与胞外的信息分子（第一信使）专一性结合，并使受体活化，活化的受体通过偶联蛋白（G蛋白）或直接使效应酶活化，在效应酶的催化下，细胞内产生相应的新的信息分子（称第二信使），在第二信使作用下，细胞内进行相应的生化级联反应，最终细胞作出相应的功能应答。可见细胞外的信息分子是通过细胞膜上的特殊信号转导系统，把信息传入细胞，使靶细胞作出应答反应。如图： 一、 受体（一）受体及其类型1、受体 受体是一类能够识别有生物活性的化学信号物质，并特异地与之结合，从而引起细胞一系列生化反应，最终导致细胞产生特定的生物学效应的生物大分子。目前已分离的受体的化学本质均为蛋白质，主要是糖蛋白和脂蛋白。如胰岛素的受体是糖蛋白。与受体特异性识别并结合的生物活性物质称配体。配体与受体结合后引起细胞某一特定结构产生生物学效应，这种特定的结构称效应器。2、受体类型 根据受体存在的部位不同，把受体分为细胞膜受体和细胞内受体。细胞膜受体镶嵌在质膜中，肽链的疏水区插入双层质膜中，而亲水部分露在质膜外侧。（1）质膜受体 按其机制可分为通道性受体、催化性受体、G蛋白偶联受体等通道受体是受神经递质调节的离子通道，受体本身是一种通道蛋白，当神经递质如乙酰胆碱与受体结合，通道打开或关闭，控制离子的进出。催化性受体，其本身是一种跨膜结构的酶蛋白，胞外部分与配体结合后被激活，胞浆部分在激活后具有酪氨酸激酶的活性。如胰岛素及一些生长因子与细胞膜上的受体作用后，受体形成二聚体，同时使受体胞浆结构域的多个酪氨酸残基磷酸化。受体的胞浆部分具有酪氨酸激酶的活性，使受体形成二聚体相互磷酸化，因此激活从细胞膜传递到细胞核的信息通路，最终活化转入因子而启动细胞某些特异蛋白质的生物合成。G蛋白偶联受体由三部分组成：受体（R）在膜外侧，G蛋白与效应酶（腺苷酸环化酶C）在膜内侧，分别在膜上流动，当激素在膜外侧与相应受体结合，通过G蛋白的转导作用，即可改变腺苷酸环化酶的活性，从而调节cAMP的生成。腺苷酸环化酶的活性G蛋白的调节，而G蛋白又受GTP调节。G蛋白有激活型（Gs）和抑制型（Gi）两类，位于细胞膜中，当激素（H）与受体（Gs激活型或抑制型Gi）结合后，引起Gs及Gi与GTP结合，分别为Gs-GTP或Gi-GTP，前者能激腺苷酸环化酶，增加cAMP的生成，后者抑制激腺苷酸环化酶的活性，降低cAMP的生成。G蛋白由α、β、γ亚基组成，Gs及Gi中的β、γ亚基结构相同，α亚基有激活型（αs）与抑制型（αi）两种结构，β、γ亚基能抑制α亚基的活性。cAMP的生理作用主要是通过cAMP依赖性蛋白激酶来实现。这种蛋白激酶由两种亚基组成的四聚体。一种是催化亚基具有催化蛋白质磷酸化作用 ，另一种是调节亚基，是调节亚基的抑制剂。当调节亚基与催化亚基结合时，酶呈抑制状态。cAMP存在时，可与调节亚基结合使调节亚基变构而脱落，与催化亚基分开，从而催化亚基发挥作用使蛋白激酶活化。蛋白激酶的作用：1）酶的磷酸化：酶蛋白经磷酸化后，其活性可受到激活或抑制，如磷酸化酶B受蛋白激酶激活后，可利用ATP将无活性的磷酸化酶B磷酸化，成为有活性的磷酸化酶A，从而促进糖原分解。2）其它功能蛋白质的磷酸化：已发现许多蛋白质在cAMP-蛋白激酶作用下磷酸化而改变功能。如抗利尿激素可以通过cAMP激活肾小管细胞膜上的蛋白激酶，促进某种膜蛋白磷酸化，使细胞通透性改变，从而加速对水的重吸收。3）cAMP使蛋白质磷酸化后可促进活化的转入因子的形成，控制特异基因转入，合成特异蛋白质，产生特异的细胞效应。（2）细胞内受体 可分为胞浆受体和核内受体。亲脂性信息分子可透过质膜进入细胞，并与胞浆或核内受体结合形成复合物，此复合物可与DNA的特定的调空区结合，改变基因表达，调节其它功能性蛋白合成。细胞中受体的数量与结构的异常，影响信息传递。（二）受体与信息分子结合反应特点受体与信息分子结合的结合类似与底物与酶的结合，其结合反应依赖与信息分子和受体的空间构象。结合特点：1、特异性 指受体对信息分子具有严格的选择性。不同的受体只能选择相应的信息分子结合。一般情况下，一种受体只能与其相对应的信息分子结合。传递特定的信息。2、可饱和性 一个细胞上特定受体的数目是有限的，因此配体与受体的结合具有饱和性。但在特殊的生理条件下或病理情况下，受体的数目会发生变化，调节受体数目的主要原因是配体本身，配体浓度或配体长时间与靶细胞作用可引起受体数目下降。3、结合反应可逆性 信息分子与受体之间是非共价结合，复合物解离后的产物不是代谢产物而是配体本身。化学结构与信息分子相类似的化合物也能与信息分子的受体结合。二、效应酶其作用是将细胞外第一信使的信息转化为细胞内的第二信使（cAMP、Ca2+ 、cGMP、IP3、DGA等），通过第二信使调节各种生理效应。常见的效应酶有：1、腺苷酸环化酶 可催化ATP分解产生cAMP。如乙酰胆碱、α-肾上腺素等与特异的受体结合后，通过Gi蛋白的介导，抑制腺苷酸环化酶的活性，从而降低细胞内cAMP的含量而实现生理效应。2、磷脂酶C 可催化IP3、DGA的产生。其作用在激素章介绍。
❾ 药物的脂溶性与解离度对药物透过生物膜有何影响
脂溶性越高的药物就越容易透过膜，比如脂溶性越高就越容易透过血脑屏障，那么就对中枢影响比较大，反之如果脂溶性越小则影响就不大或者根本就不能通过。脂溶性大小也就决定了药物的作用范围。希望采纳