13-高分子科学导论-天然高分子材料摘要.ppt

Fibrous protein 纤维状蛋白质分子的形状为线形。按构象分为三类: α-螺旋结构，如羊毛角蛋白、肌蛋白、血纤维蛋白、胶原蛋白； β-片层结构，如羽毛中的p-角蛋白、蚕丝中的丝心蛋白 (silkfibroin)； 无规线团，如花生蛋白、酪蛋白和卵蛋白。 这类蛋白质可一应用到食品、化妆品、服装以及环境友好材料中。 Globular protein 多肽链自身扭曲折叠成特有的球形，如肌红蛋白、血红蛋白、酶等，都是球状蛋白质。 这类蛋白质具有较高的生理活性，因此常被应用于药物、保健品中。 Enzyme Enzymes are proteins that catalyze (i.e., increase the rates of) chemical reactions. In enzymatic reactions, the molecules at the beginning of the process are called substrates, and the enzyme converts them into different molecules, called the products. Lock and Key model Induced-fit model Human glyoxalase Enzyme 高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，使得反应速率更快； 专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽； 多样性：酶的种类很多，大约有4000多种； 温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。 活性可调节性：包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共价修饰调节和变构调节等。 易变性：由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。 多聚糖 Glycodidase、糖基转移酶、 磷酸化酶、纤维素酶、CGTase 多聚肽 二肽酰转移酶（组织蛋白酶 C）、木瓜蛋白酶、 α-胰凝乳蛋白酶、BPN（枯草杆菌蛋白酶） 聚酯、 聚酰胺 聚碳酸酯 脂肪酶、蛋白酶、解聚酶 芳香族聚合物 山葵过氧化物酶（HRP） 大豆过氧化物酶（SBP） Application of Protein Nucleic acid Nucleic acid 核酸（nucleic acid）是由许多核苷酸聚合而成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一存在于所有生命细胞的细胞核中，其作用是合成特殊蛋白及遗传信息传递。 根据化学组成不同，核酸可分为核糖核酸（ribonucleic acid, RNA）和脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA）。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础，RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用。 O P HO OH OH 磷酸 O HOH2C H H OH H H H OH O HOH2C H H OH H OH H OH 核糖 脱氧核糖 N NH2 N N N H N O N N N H H H2N N NH2 N H O N NH2 N H O CH3 N N H O CH3 O H N N H O O H 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 5-甲基胞嘧啶 胸腺嘧啶 脲嘧啶 Nucleic acid O P HO OH O O H2C H H OH H OH H N NH2 N O N NH2 N O H O H2C H H OH H OH H OH HO O P HO OH O H O P HO O O O H2C H H H OH H Base O P HO O O O H2C H H OH H OH H Base n 磷酸 核糖 碱 核苷酸 核糖核酸 (RNA) Base pair O P O OH O O H2C N O N N H N N H H O P O HO O O CH2 N N N O O P O HO O O CH2 H H O P O OH O O H2C N N N N N N N O CH3 O H H 腺嘌呤 胸腺嘧啶 鸟嘌呤 胞嘧啶 H 碱基总是成对出现，称为碱基对（base pair），是一对相互匹配的碱基通过多重氢键连接起来。 由于氢键作用的方向性，使得碱基对之间存在高度的选择性，即A只能与T或U（存在于RNA中）而G只能与C形成多重氢键。 DNA Double Helix DNA双螺旋结构中，戊糖和磷酸二酯组成的高分子主链围绕着一个螺旋轴形成右手螺旋，碱基作为侧基位于螺旋内部，主链位于外部，碱基平面与螺旋轴垂直，碱基对之间的氢键把两条DNA链维系在一起。 DNA最重要的三级结构是超螺旋结构。超螺旋是在扭曲之后再进行扭曲，或者是在螺旋状的DNA上进一步扭曲形成的结构。 DNA * 废弃物自然进入生物圈循环，不会