大環內酯和青霉素

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大環內酯和青霉素之间的区别

大環內酯 vs. 青霉素

大環內酯（macrolides），或稱巨環內酯，是一組其作用在於結構內的「大環」的藥物（一般都是抗生素），這個大環亦即是一連結一個或多個脫氧糖（多是及）的內酯環。內酯環可以是由14、15或16個單元組成。大環內酯屬於天然產物中的多烯酮類。. 青霉素（Penicillin，或音譯盤尼西林）是指分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，是由青黴菌中提煉出的抗生素。青霉素属于β-内酰胺类抗生素（β－lactams），β－内酰胺类抗生素包括青霉素、头孢菌素、碳青霉烯类、单环类、头霉素类等。青霉素是很常用的抗菌药品。但每次使用前必须做皮內測试，以防过敏。 青霉素是人類最早發現的抗生素，1928年英國倫敦大學聖瑪莉醫學院（现属伦敦帝国学院）細菌學教授弗萊明在實驗室中發現青黴菌具有殺菌作用，1938年由牛津大學的柴恩、弗洛里及（1911-2004）領導的團隊提煉出來。弗萊明因此與柴恩和弗洛里共同獲得了1945年諾貝爾生理醫學獎。青霉素是一种半抗原（Hapten）。 早期青黴素仍無法大量生產，弗萊明實驗室一個月所生產的青黴素，僅能供一個病人治療用，因此如何大量生產青黴素便成為重要關鍵。首先美國的研究團隊設計出玉米漿培養液，可大量培養青黴菌，由原先的每毫升僅含4單位提升到40單位，趕上二次世界大戰初期救治傷兵的需求。一日，研究人員瑪莉·杭特（Mary Hunt）女士在伊利诺伊州的皮奥里亚市場發現一顆發霉的哈密瓜表皮長滿青黴，她用這顆哈密瓜篩選出能大量分泌青黴素的菌株，其青黴素產量可達每毫升250單位。後來威斯康辛大學研究人員利用紫外光照射菌株使它產生突變，使其產量提升到2,500單位。許多研究團隊紛紛加入菌種改良的計畫，最後青黴菌已提升到每毫升可以生產5萬單位的青黴素，使青黴素得以商業化生產。1945年，六千多亿单位的青霉素被生产出来。 澳洲阿得雷德大學（University of Adelaide）古DNA中心的學者「自然」（Nature）期刊發表其研究，指出生存於舊石器時代的尼安德塔人即有使用青黴菌來抵抗牙痛的記錄，也咀嚼含有水楊酸的楊樹來當作阿斯匹靈。.

细菌

細菌（学名：Bacteria）是生物的主要類群之一，屬於細菌域。也是所有生物中數量最多的一類，據估計，其總數約有5×1030個。細菌的個體非常小，目前已知最小的細菌只有0.2微米長，因此大多--能在顯微鏡下看到它們；而世界上最大的細菌可以用肉眼直接看見，有0.2-0.6毫米大，是一種叫納米比亞嗜硫珠菌的細菌。細菌一般是單細胞，細胞結構簡單，缺乏細胞核以及膜狀胞器，例如粒線體和葉綠體。基於這些特徵，細菌屬於原核生物。原核生物中還有另一類生物稱做古細菌，是科學家依據演化關係而另闢的類別。為了區別，本類生物也被稱做真細菌（Eubacteria）。古細菌與真細菌在生活環境、營養方式以及遺傳上有所不同。細菌的形狀相當多樣，主要有球狀、桿狀，以及螺旋狀。 細菌廣泛分佈於土壤和水中，或著與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計，人體內及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍。此外，也有部分種類分布在極端的環境中，例如溫泉，甚至是放射性廢棄物中，它們被歸類為嗜極生物，其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌，科學家是在意大利的一座海底火山中發現這種細菌的。甚至在太空梭上也能生長。然而，細菌種類是如此多，科學家研究過並命名的種類只佔其中的小部份。細菌域下所有門中，只有約一半能在實驗室培養的種類。 細菌的營養方式有自养及异养，其中异养的腐生細菌是生态系统中重要的分解者，使碳循環能順利進行。部分細菌會進行固氮作用，使氮元素得以轉換為生物能利用的形式。細菌也對人類活動有很大的影響。一方面，細菌是許多疾病的病原體，包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而，人類也時常利用細菌，例如乳酪及酸奶和酒釀的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等，都與細菌有關。在生物科技領域中，細菌有也著廣泛的運用。 總的來說，這世界上約有5×1030 隻細菌。其生物量遠大於世界上所有動植物體內細胞數量的總和。細菌還在營養素循環上扮演相當重要的角色，像是微生物造成的腐敗作用，就與氮循環相關。而在海底火山和在冷泉中，細菌則是靠硫化氫和甲烷來產生能量。2013年3月17日，研究者在深約11公里的馬里亞納海溝中發現了細菌。其他研究則指出，在美國西北邊離岸2600米的海床下580米深處，仍有許多的微生物根據這些研究人員的說法：「你可以在任何地方找到他們，他們的適應力遠比你想像的還要強，可以在任何地方存活。.

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肽聚糖

-- -- -- -- -- -- -- -- -- 肽聚醣，存在於真細菌中的革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細胞壁中。肽聚糖的骨架是由兩种糖衍生物：N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）和N-乙酰胞壁酸（MurNAc）交替相連而形成的多糖鏈，這些鏈相互交聯形成肽聚糖（如圖1）。從每個N-乙酰胞壁酸引出一條寡肽鏈，與相鄰多糖鏈上的N-乙酰胞壁酸相連（如圖2），使兩條平行的糖鏈橫向相連構成網絡，這樣構成了整個細菌表面的細胞壁（如圖3）。 一個細菌只被一個胞壁質分子所包圍。胞壁質也可以由幾層由多肽相互交聯的網絡組成。尤其革蘭氏陽性菌的胞壁質具有很多層。並不是所有細菌都具有相同的胞壁質，它們在肽鏈的氨基酸組成上會有不同，但糖鏈骨架總是一樣的。革蘭氏陽性菌的組成區別更大一些。 這層胞壁質的殼可以幫助細菌的細胞質抵抗滲透造成的内壓。如果胞壁質被溶菌酶等物質溶解，細菌將會破裂。在細菌生長時，胞壁質網需要增長，在其中就會形成較大的漏洞。胞壁質的結構單元由細胞質合成後輸出。在細胞膜外的薄壁質網中的糖鏈和多肽鏈被特殊的水解酶局部斷開，再由特殊的酶在其中插入從細胞新輸出的結構單元。這個過程需要不同的酶精確協作。如果這種協作被破壞，則胞壁斷裂后不能癒合，造成細菌破裂。某些抗生素就是通過這個機制殺菌的。.

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酶

酶（Enzyme（ ））是一类大分子生物催化劑。酶能加快化學反應的速度（即具有催化作用）。由酶催化的反應中，反應物稱爲底物，生成的物質稱爲產物。幾乎所有細胞內的代謝過程都離不開酶。酶能大大加快這些過程中各化學反應進行的速率，使代謝產生的物質和能量能滿足生物體的需求。細胞中酶的類型對可在該細胞中發生的代謝途徑的類型起決定作用。對酶進行研究的學科稱爲「酶學」（enzymology）。 目前已知酶可以催化超過5000種生化反應。大部分酶是蛋白質，有少部分酶是具有催化活性的RNA分子，这些酶被称为核酶。酶的特異性是由其獨特的三級結構決定的。 和所有的催化劑一樣，酶通過降低反應活化能加快化學反應的速率。一些酶可以將底物轉化爲產物的速率提高數百萬倍。一個比較極端的例子是。該酶可以使在無催化劑條件下需要進行數百萬年的化學反應在幾毫秒內完成。從化學原理上講，酶和其它所有催化劑一樣，反應不會使其物質量發生變化。酶亦不能改變化學平衡，這一點和其它催化劑也是一樣的。酶和其它催化劑的不同之處在於，它們的專一性要強得多。一些分子可以影響酶的活性。如酶抑制劑能降低酶的活性，酶激活劑能提高酶的活性。許多藥物及毒物是酶的抑制劑。當超出適宜的溫度和pH值後，酶的活性會顯著下降。 酶在工业和人们的日常生活中的应用也非常广泛。例如，药厂用特定的合成酶来合成抗生素；洗衣粉中添加酶能加速附着在衣物上的蛋白质、淀粉或脂肪漬的分解；嫩肉粉中加入木瓜蛋白酶能將蛋白質分解爲稍小的分子，使肉的口感更嫩滑。.

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抗生素

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