上課用13 高分子科學導論 天然高分子材料課件

13-高分子科學導論-天然高分子材料13-高分子科學導論-天然高分子材料1NaturalPolymersNaturalpolymersarepolymersproducedbylivingorganisms.NaturalPolymersNaturalpolyme2上課用13高分子科學導論天然高分子材料課件3上課用13高分子科學導論天然高分子材料課件4AdvantageoftheNaturalPolymers綠色、清潔、具有可生物降解性和可再生性，農(nóng)作物二氧化碳水陽光農(nóng)產(chǎn)品天然高分子提取可降解制品堆肥AdvantageoftheNaturalPolym5DisadvantageoftheNaturalPolymers一般的天然高分子加工性能都很差，難以通過常用塑料的加工方法成型；力學性能、耐環(huán)境性能等存在缺陷，應(yīng)用范圍較窄；因此為了拓展天然高分子的應(yīng)用范圍、提高其使用性能，研究者們開始致力于天然高分子的改性研究，并已成為近年來的研究熱點。DisadvantageoftheNaturalPo6ClassificationoftheNaturalPolymers多聚糖類淀粉、纖維素、木質(zhì)素、甲殼素、多聚肽類蛋白質(zhì)、酶、激素、蠶絲。遺傳信息物質(zhì)DNA、RNA動植物分泌物生漆、天然橡膠、蟲膠。ClassificationoftheNatural7PolysaccharidePolysaccharide8Polysaccharide糖類通稱為碳水化合物，分為單糖、低聚糖和多聚糖三大類。單糖是最簡單的碳水化合物，如葡萄糖、果糖、木糖等。低聚糖是由二個至十個單糖分子經(jīng)由糖苷鍵連接而成的化合物。多糖是由十個以上的單糖分子經(jīng)由糖苷鍵連接而成的碳水化合物。Polysaccharide糖類通稱為碳水化合物，分為單糖、9Polysaccharide自然界存在著大量的多糖類高分子淀粉纖維素殼聚糖Polysaccharide自然界存在著大量的多糖類高分子淀10ConformationofPolysaccharideOHOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHα-D-Glucoseβ-D-GlucoseStarch(helix)Cellulose(sheet)OOHOOHOHOOHOOHHOOOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOHOOHOHOHOα-D-GlucoseDextran(coil)OHOHOOOOOHOHOOHHConformationofPolysaccharide11Starch淀粉是自然界中產(chǎn)量僅次于纖維素的碳水化合物，是由D-葡萄糖通過α-糖苷鍵組成的多聚糖。未經(jīng)改性處理的淀粉稱為原淀粉，呈顆粒結(jié)構(gòu)有一定大小和形狀，水分含量高，蛋白質(zhì)少的淀粉顆粒較大。淀粉顆粒具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，結(jié)晶結(jié)構(gòu)占顆粒體積25%~50%。OOHOOHOHOOHOOHHOO淀粉（starch）是植物體中貯存的養(yǎng)分，貯存在種子、水果、塊莖、根莖中，各類農(nóng)作物中的淀粉含量都較高，大米中含淀粉62~86％，麥子中含淀粉57~75％，玉米中含淀粉65~72％，馬鈴薯中則含淀粉12~14％，是我們飲食中碳水化合物的主要來源。Starch淀粉是自然界中產(chǎn)量僅次于纖維素的碳水化合物，是由12SourceoftheStarch淀粉SourceoftheStarch淀粉13TopologyofstarchTopologyofstarch14ModifiedStarch淀粉本身不具有熔點，加熱后容易發(fā)生分解和氧化反應(yīng)，因此需要進行改性處理。物理變性：包括預(yù)糊化淀粉、γ-射線、超高頻輻射處理淀粉、機械研磨處理淀粉、濕熱處理淀粉等?；瘜W變性：用各種化學試劑處理得到的變性淀粉。其中有兩大類：一類是使淀粉分子量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一類是使淀粉分子量增加，如交聯(lián)淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。酶法變性（生物改性）：各種酶處理淀粉。如環(huán)糊精、麥芽糊精、直鏈淀粉等。復合變性：采用兩種以上處理方法得到的變性淀粉。如氧化交聯(lián)淀粉、交聯(lián)酯化淀粉等。采用復合變性得到的變性淀粉具有兩種變性淀粉的各自優(yōu)點。ModifiedStarch淀粉本身不具有熔點，加熱后容15ApplicationofStarch另外在石油工業(yè)、造紙工業(yè)、紡織工業(yè)等領(lǐng)域中淀粉也常被用做增稠劑、粘合劑、膠凝劑等不同的用途。ApplicationofStarch另外在石油工業(yè)、造16Cellulose纖維素是自然界中存在量最大的天然高分子化合物。纖維素由很多D-吡喃葡萄糖單元以β(1-4)苷鍵連接而成。纖維素是高等植物細胞壁的主要成分，主要來源為木材等。纖維素具有一定的結(jié)晶性；纖維素的分子間存在非常強烈的氫鍵，使得其具有更高度的結(jié)構(gòu)有序性，耐化學腐蝕性和耐溶劑性。Cellulose纖維素是自然界中存在量最大的天然高分子化合17SourceoftheCellulose棉花：是棉屬植物種子的表皮毛，是自然界純度最高的纖維。木材：是自然界中纖維素最主要的來源。草類：包括禾本科和竹科等植物的莖。SourceoftheCellulose棉花：是棉屬植18ModificationoftheCellulose纖維素改性可以使之具有更好的溶解性和加工性。酯化無機酯包括碳酸酯、硝酸酯、磷酸酯等；有機酯包括醋酸酯、磺酸酯、氨基甲酸酯等。醚化羧甲基纖維素、羥烷基纖維素、甲基纖維素芳基和芳烷基纖維素等。接枝與交聯(lián)鹵化與氧化ModificationoftheCellulose纖19ApplicationoftheCelluloseApplicationoftheCellulose20ApplicationoftheCelluloseApplicationoftheCellulose21纖維素通過水解可用于生產(chǎn)微晶纖維素和葡萄糖漿；通過接枝共聚等改性可得到具有各種新功能的材料，如抗酶抗菌材料、離子交換材料、膜材料、高吸水性材料等；通過化學和生物技術(shù)，將有可能生產(chǎn)出食品、燃料及多種基本有機合成原料。ApplicationoftheCellulose纖維素通過水解可用于生產(chǎn)微晶纖維素和葡萄糖漿；Applica22Chitosan殼聚糖的化學名稱為：β-(1,4)-聚-2-胺基-D-葡萄糖。殼聚糖具有較強的剛性結(jié)構(gòu)和強烈的分子間氫鍵作用，具有穩(wěn)定的結(jié)晶結(jié)構(gòu)因此具有較好的耐溶劑性和耐化學腐蝕性。殼聚糖分子結(jié)構(gòu)單元中含有氨基，因此具有較好的生理活性和吸附性。清洗，去除無機鹽和蛋白質(zhì)漂白、晾干hydrolysis蝦蟹殼ChitinChitosanChitin:x<<y;Chitosan:x>yChitosan殼聚糖的化學名稱為：β-(1,4)-聚-223ApplicationofChitosan殼聚糖具有較強的吸附性，可用于香煙過濾嘴和絮凝劑等殼聚糖由于具備良好的成膜性和抑菌性，因此被應(yīng)用在以下領(lǐng)域：醫(yī)用材料：醫(yī)用纖維和膜功能材料。保鮮劑：殼聚糖具有明顯的保鮮、防腐作用。ApplicationofChitosan殼聚糖具有較強24PolypeptidePolypeptide25Protein蛋白質(zhì)由C、H、O、N、S等元素組成，特種蛋白質(zhì)還含有銅、鐵、磷、鉑、鋅、碘等元素。組成蛋白質(zhì)的單體為氨基酸，蛋白質(zhì)水解得到各種α-氨基酸的混合物。僅有大約20種氨基酸是維持生命存在所必不可少的。在這20種氨基酸中，有11種可以在人體中合成，其余9種從食物中獲得。不同的組合方式使蛋白質(zhì)具有眾多不同的種類，從而也具有不同的性能。蛋白質(zhì)是由天然產(chǎn)生的不同種類的L-α-氨基酸以酰胺鍵(—CO—NH—)結(jié)合生成的共聚物，這些酰胺鍵也被稱為肽鍵(peptideIinkages)。Protein蛋白質(zhì)由C、H、O、N、S等元素組成，特種26ClassificationoftheProtein功能實例描述結(jié)構(gòu)蛋白膠原蛋白結(jié)締組織，包括：骨、軟骨、肌腱、血管角蛋白覆蓋保護組織：毛發(fā)、蹄、爪、羽毛、喙、指甲調(diào)控蛋白酶胰凝乳蛋白酶與消化行為有關(guān)，分解由胰腺分泌的多肽溶菌酶與消化行為有關(guān)，在許多天然產(chǎn)物如蛋清中存在，分解多糖。荷爾蒙緩激肽調(diào)控血壓；存在于血漿中胰島素維持葡萄糖的正常新陳代謝轉(zhuǎn)運蛋白血紅蛋白負責肺部到細胞的氧氣運輸；細胞中廢二氧化碳的排除；存在于血紅細胞中肌血蛋白負責結(jié)合并存儲從血紅蛋白中獲得的氧氣。存在于肌肉組織中ClassificationoftheProtein功27StructureoftheProtein多肽鏈中氨基酸特征序列稱為一級結(jié)構(gòu)（primarystructure）。鏈結(jié)構(gòu)單元之間的分子內(nèi)和分子間作用力（如氫鍵）使蛋白質(zhì)分子鏈段產(chǎn)生了特殊的固定的空間構(gòu)像，也就是蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)（secondarystructure）。三級結(jié)構(gòu)（tertiarystructure）是指蛋白質(zhì)分子處于它的天然折疊狀態(tài)的三維構(gòu)象。具有二條或二條以上獨立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，其多肽鏈間通過次級鍵相互組合而形成的空間結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)（quarternarystructure）。StructureoftheProtein多肽鏈中氨基28Secondarystructure蛋白質(zhì)多肽鏈的二級結(jié)構(gòu)描述其構(gòu)象或形狀，主要有兩種形式：α-螺旋結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子的肽鏈不是伸直展開的，而是盤繞曲折成為螺旋形。β-片層結(jié)構(gòu)：也稱折疊結(jié)構(gòu)，由相鄰兩條肽鏈或一條肽鏈內(nèi)兩個氨基酸殘基間的碳基和亞氨基形成氫鍵所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。對于螺旋結(jié)構(gòu)，氫鍵存在于單個分子鏈中，而對于折疊結(jié)構(gòu)氫鍵存在于相鄰的鏈間。Secondarystructure蛋白質(zhì)多肽鏈的二級結(jié)構(gòu)29TertiaryStructureoftheProtein纖維狀蛋白（Fibrousprotein）是一種長形、呈絲狀的蛋白質(zhì)粒子，僅存在于動物體內(nèi)。球狀蛋白質(zhì)（Globularprotein）一般呈球狀，結(jié)構(gòu)緊密，溶于水。膜蛋白（Membraneprotein）是指能夠結(jié)合到細胞的膜上的蛋白質(zhì)的總稱。而細胞中一半以上的蛋白質(zhì)可以與膜以不同形式結(jié)合。三級結(jié)構(gòu)是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進一步盤繞，折疊形成的。三級結(jié)構(gòu)主要是靠氨基酸側(cè)鏈之間的疏水相互作用，氫鍵，范德華力和靜電作用維持的。

TertiaryStructureoftheProt30Fibrousprotein纖維狀蛋白質(zhì)分子的形狀為線形。按構(gòu)象分為三類:α-螺旋結(jié)構(gòu)，如羊毛角蛋白、肌蛋白、血纖維蛋白、膠原蛋白；β-片層結(jié)構(gòu)，如羽毛中的p-角蛋白、蠶絲中的絲心蛋白(silkfibroin)；無規(guī)線團，如花生蛋白、酪蛋白和卵蛋白。這類蛋白質(zhì)可一應(yīng)用到食品、化妝品、服裝以及環(huán)境友好材料中。Fibrousprotein纖維狀蛋白質(zhì)分子的形狀為線形。31Globularprotein多肽鏈自身扭曲折疊成特有的球形，如肌紅蛋白、血紅蛋白、酶等，都是球狀蛋白質(zhì)。這類蛋白質(zhì)具有較高的生理活性，因此常被應(yīng)用于藥物、保健品中。Globularprotein多肽鏈自身扭曲折疊成特有的球32EnzymeEnzymesareproteinsthatcatalyze(i.e.,increasetheratesof)chemicalreactions.Inenzymaticreactions,themoleculesatthebeginningoftheprocessarecalledsubstrates,andtheenzymeconvertsthemintodifferentmolecules,calledtheproducts.LockandKeymodelInduced-fitmodelHumanglyoxalaseEnzymeEnzymesareproteinstha33Enzyme高效性：酶的催化效率比無機催化劑更高，使得反應(yīng)速率更快；專一性：一種酶只能催化一種或一類底物，如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解成多肽；多樣性：酶的種類很多，大約有4000多種；溫和性：是指酶所催化的化學反應(yīng)一般是在較溫和的條件下進行的?；钚钥烧{(diào)節(jié)性：包括抑制劑和激活劑調(diào)節(jié)、反饋抑制調(diào)節(jié)、共價修飾調(diào)節(jié)和變構(gòu)調(diào)節(jié)等。易變性：由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因而會被高溫、強酸、強堿等破壞。多聚糖Glycodidase、糖基轉(zhuǎn)移酶、磷酸化酶、纖維素酶、CGTase多聚肽二肽酰轉(zhuǎn)移酶（組織蛋白酶

C）、木瓜蛋白酶、α-胰凝乳蛋白酶、BPN（枯草桿菌蛋白酶）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過氧化物酶（HRP）大豆過氧化物酶（SBP）Enzyme高效性：酶的催化效率比無機催化劑更高，使得反應(yīng)速34ApplicationofProteinApplicationofProtein35NucleicacidNucleicacid36Nucleicacid核酸（nucleicacid）是由許多核苷酸聚合而成的生物大分子化合物，為生命的最基本物質(zhì)之一存在于所有生命細胞的細胞核中，其作用是合成特殊蛋白及遺傳信息傳遞。根據(jù)化學組成不同，核酸可分為核糖核酸（ribonucleicacid,RNA）和脫氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA）。DNA是儲存、復制和傳遞遺傳信息的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，RNA在蛋白質(zhì)合成過程中起著重要作用。OPHOOHOH磷酸OHOH2CHHOHHHHOHOHOH2CHHOHHOHHOH核糖脫氧核糖NNH2NNNHNONNNHHH2NNNH2NHONNH2NHOCH3NNHOCH3OHNNHOOH腺嘌呤鳥嘌呤胞嘧啶5-甲基胞嘧啶胸腺嘧啶脲嘧啶Nucleicacid核酸（nucleicacid）是由37NucleicacidOPHOOHOOH2CHHOHHOHHNNH2NONNH2NOHOH2CHHOHHOHHOHHOOPHOOHOHOPHOOOOH2CHHHOHHBaseOPHOOOOH2CHHOHHOHHBasen磷酸核糖堿核苷酸核糖核酸(RNA)NucleicacidOPHOOHOOH2CHHOHHOH38BasepairOPOOHOOH2CNONNHNNHHOPOHOOOCH2NNNOOPOHOOOCH2HHOPOOHOOH2CNNNNNNNOCH3OHH腺嘌呤胸腺嘧啶鳥嘌呤胞嘧啶H堿基總是成對出現(xiàn)，稱為堿基對（basepair），是一對相互匹配的堿基通過多重氫鍵連接起來。由于氫鍵作用的方向性，使得堿基對之間存在高度的選擇性，即A只能與T或U（存在于RNA中）而G只能與C形成多重氫鍵。BasepairOPOOHOOH2CNONNHNNHHOP39DNADoubleHelixDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，戊糖和磷酸二酯組成的高分子主鏈圍繞著一個螺旋軸形成右手螺旋，堿基作為側(cè)基位于螺旋內(nèi)部，主鏈位于外部，堿基平面與螺旋軸垂直，堿基對之間的氫鍵把兩條DNA鏈維系在一起。DNA最重要的三級結(jié)構(gòu)是超螺旋結(jié)構(gòu)。超螺旋是在扭曲之后再進行扭曲，或者是在螺旋狀的DNA上進一步扭曲形成的結(jié)構(gòu)。DNADoubleHelixDNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，戊糖和磷40DNADNA41上課用13高分子科學導論天然高分子材料課件42

1、自讀故事，有什么問題作好批注。2、小組內(nèi)交流不懂的問題，請同伴解答。3、小組內(nèi)還沒解答的問題集體交流。1、自讀故事，有什么問題作好批注。2、小組內(nèi)交流43正人君子子虛烏有有枝有葉葉公好龍龍爭虎斗斗雞走狗狗頭軍師師出有名名落孫山山鳴谷應(yīng)正人君子子虛烏有有枝有葉44

嘗試運用成語正人君子子虛烏有有枝有葉葉公好龍龍爭虎斗斗雞走狗狗頭軍師師出有名名落孫山山鳴谷應(yīng)嘗試運用成語45

1、

有的家長認為學校為大家?guī)兔k理公交卡，是在謀利。這種說法，完全是子虛烏有。

2、背地里亂說別人的壞話，甚至打擊報復，都不是正人君子的行為。

3、運動場上，隊員們龍爭互動，競爭很激烈。

4、你看他說得有枝有葉，大家都深信不疑。

5、雖然姐姐這次高考名落孫山，但她沒有灰心，打算再復讀一年。6、他就像一個狗頭軍師，盡給我們出壞主意。

1、有的家長認為學校為大家?guī)兔k理公交卡4613-高分子科學導論-天然高分子材料13-高分子科學導論-天然高分子材料47NaturalPolymersNaturalpolymersarepolymersproducedbylivingorganisms.NaturalPolymersNaturalpolyme48上課用13高分子科學導論天然高分子材料課件49上課用13高分子科學導論天然高分子材料課件50AdvantageoftheNaturalPolymers綠色、清潔、具有可生物降解性和可再生性，農(nóng)作物二氧化碳水陽光農(nóng)產(chǎn)品天然高分子提取可降解制品堆肥AdvantageoftheNaturalPolym51DisadvantageoftheNaturalPolymers一般的天然高分子加工性能都很差，難以通過常用塑料的加工方法成型；力學性能、耐環(huán)境性能等存在缺陷，應(yīng)用范圍較窄；因此為了拓展天然高分子的應(yīng)用范圍、提高其使用性能，研究者們開始致力于天然高分子的改性研究，并已成為近年來的研究熱點。DisadvantageoftheNaturalPo52ClassificationoftheNaturalPolymers多聚糖類淀粉、纖維素、木質(zhì)素、甲殼素、多聚肽類蛋白質(zhì)、酶、激素、蠶絲。遺傳信息物質(zhì)DNA、RNA動植物分泌物生漆、天然橡膠、蟲膠。ClassificationoftheNatural53PolysaccharidePolysaccharide54Polysaccharide糖類通稱為碳水化合物，分為單糖、低聚糖和多聚糖三大類。單糖是最簡單的碳水化合物，如葡萄糖、果糖、木糖等。低聚糖是由二個至十個單糖分子經(jīng)由糖苷鍵連接而成的化合物。多糖是由十個以上的單糖分子經(jīng)由糖苷鍵連接而成的碳水化合物。Polysaccharide糖類通稱為碳水化合物，分為單糖、55Polysaccharide自然界存在著大量的多糖類高分子淀粉纖維素殼聚糖Polysaccharide自然界存在著大量的多糖類高分子淀56ConformationofPolysaccharideOHOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHα-D-Glucoseβ-D-GlucoseStarch(helix)Cellulose(sheet)OOHOOHOHOOHOOHHOOOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOHOOHOHOHOα-D-GlucoseDextran(coil)OHOHOOOOOHOHOOHHConformationofPolysaccharide57Starch淀粉是自然界中產(chǎn)量僅次于纖維素的碳水化合物，是由D-葡萄糖通過α-糖苷鍵組成的多聚糖。未經(jīng)改性處理的淀粉稱為原淀粉，呈顆粒結(jié)構(gòu)有一定大小和形狀，水分含量高，蛋白質(zhì)少的淀粉顆粒較大。淀粉顆粒具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，結(jié)晶結(jié)構(gòu)占顆粒體積25%~50%。OOHOOHOHOOHOOHHOO淀粉（starch）是植物體中貯存的養(yǎng)分，貯存在種子、水果、塊莖、根莖中，各類農(nóng)作物中的淀粉含量都較高，大米中含淀粉62~86％，麥子中含淀粉57~75％，玉米中含淀粉65~72％，馬鈴薯中則含淀粉12~14％，是我們飲食中碳水化合物的主要來源。Starch淀粉是自然界中產(chǎn)量僅次于纖維素的碳水化合物，是由58SourceoftheStarch淀粉SourceoftheStarch淀粉59TopologyofstarchTopologyofstarch60ModifiedStarch淀粉本身不具有熔點，加熱后容易發(fā)生分解和氧化反應(yīng)，因此需要進行改性處理。物理變性：包括預(yù)糊化淀粉、γ-射線、超高頻輻射處理淀粉、機械研磨處理淀粉、濕熱處理淀粉等。化學變性：用各種化學試劑處理得到的變性淀粉。其中有兩大類：一類是使淀粉分子量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一類是使淀粉分子量增加，如交聯(lián)淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。酶法變性（生物改性）：各種酶處理淀粉。如環(huán)糊精、麥芽糊精、直鏈淀粉等。復合變性：采用兩種以上處理方法得到的變性淀粉。如氧化交聯(lián)淀粉、交聯(lián)酯化淀粉等。采用復合變性得到的變性淀粉具有兩種變性淀粉的各自優(yōu)點。ModifiedStarch淀粉本身不具有熔點，加熱后容61ApplicationofStarch另外在石油工業(yè)、造紙工業(yè)、紡織工業(yè)等領(lǐng)域中淀粉也常被用做增稠劑、粘合劑、膠凝劑等不同的用途。ApplicationofStarch另外在石油工業(yè)、造62Cellulose纖維素是自然界中存在量最大的天然高分子化合物。纖維素由很多D-吡喃葡萄糖單元以β(1-4)苷鍵連接而成。纖維素是高等植物細胞壁的主要成分，主要來源為木材等。纖維素具有一定的結(jié)晶性；纖維素的分子間存在非常強烈的氫鍵，使得其具有更高度的結(jié)構(gòu)有序性，耐化學腐蝕性和耐溶劑性。Cellulose纖維素是自然界中存在量最大的天然高分子化合63SourceoftheCellulose棉花：是棉屬植物種子的表皮毛，是自然界純度最高的纖維。木材：是自然界中纖維素最主要的來源。草類：包括禾本科和竹科等植物的莖。SourceoftheCellulose棉花：是棉屬植64ModificationoftheCellulose纖維素改性可以使之具有更好的溶解性和加工性。酯化無機酯包括碳酸酯、硝酸酯、磷酸酯等；有機酯包括醋酸酯、磺酸酯、氨基甲酸酯等。醚化羧甲基纖維素、羥烷基纖維素、甲基纖維素芳基和芳烷基纖維素等。接枝與交聯(lián)鹵化與氧化ModificationoftheCellulose纖65ApplicationoftheCelluloseApplicationoftheCellulose66ApplicationoftheCelluloseApplicationoftheCellulose67纖維素通過水解可用于生產(chǎn)微晶纖維素和葡萄糖漿；通過接枝共聚等改性可得到具有各種新功能的材料，如抗酶抗菌材料、離子交換材料、膜材料、高吸水性材料等；通過化學和生物技術(shù)，將有可能生產(chǎn)出食品、燃料及多種基本有機合成原料。ApplicationoftheCellulose纖維素通過水解可用于生產(chǎn)微晶纖維素和葡萄糖漿；Applica68Chitosan殼聚糖的化學名稱為：β-(1,4)-聚-2-胺基-D-葡萄糖。殼聚糖具有較強的剛性結(jié)構(gòu)和強烈的分子間氫鍵作用，具有穩(wěn)定的結(jié)晶結(jié)構(gòu)因此具有較好的耐溶劑性和耐化學腐蝕性。殼聚糖分子結(jié)構(gòu)單元中含有氨基，因此具有較好的生理活性和吸附性。清洗，去除無機鹽和蛋白質(zhì)漂白、晾干hydrolysis蝦蟹殼ChitinChitosanChitin:x<<y;Chitosan:x>yChitosan殼聚糖的化學名稱為：β-(1,4)-聚-269ApplicationofChitosan殼聚糖具有較強的吸附性，可用于香煙過濾嘴和絮凝劑等殼聚糖由于具備良好的成膜性和抑菌性，因此被應(yīng)用在以下領(lǐng)域：醫(yī)用材料：醫(yī)用纖維和膜功能材料。保鮮劑：殼聚糖具有明顯的保鮮、防腐作用。ApplicationofChitosan殼聚糖具有較強70PolypeptidePolypeptide71Protein蛋白質(zhì)由C、H、O、N、S等元素組成，特種蛋白質(zhì)還含有銅、鐵、磷、鉑、鋅、碘等元素。組成蛋白質(zhì)的單體為氨基酸，蛋白質(zhì)水解得到各種α-氨基酸的混合物。僅有大約20種氨基酸是維持生命存在所必不可少的。在這20種氨基酸中，有11種可以在人體中合成，其余9種從食物中獲得。不同的組合方式使蛋白質(zhì)具有眾多不同的種類，從而也具有不同的性能。蛋白質(zhì)是由天然產(chǎn)生的不同種類的L-α-氨基酸以酰胺鍵(—CO—NH—)結(jié)合生成的共聚物，這些酰胺鍵也被稱為肽鍵(peptideIinkages)。Protein蛋白質(zhì)由C、H、O、N、S等元素組成，特種72ClassificationoftheProtein功能實例描述結(jié)構(gòu)蛋白膠原蛋白結(jié)締組織，包括：骨、軟骨、肌腱、血管角蛋白覆蓋保護組織：毛發(fā)、蹄、爪、羽毛、喙、指甲調(diào)控蛋白酶胰凝乳蛋白酶與消化行為有關(guān)，分解由胰腺分泌的多肽溶菌酶與消化行為有關(guān)，在許多天然產(chǎn)物如蛋清中存在，分解多糖。荷爾蒙緩激肽調(diào)控血壓；存在于血漿中胰島素維持葡萄糖的正常新陳代謝轉(zhuǎn)運蛋白血紅蛋白負責肺部到細胞的氧氣運輸；細胞中廢二氧化碳的排除；存在于血紅細胞中肌血蛋白負責結(jié)合并存儲從血紅蛋白中獲得的氧氣。存在于肌肉組織中ClassificationoftheProtein功73StructureoftheProtein多肽鏈中氨基酸特征序列稱為一級結(jié)構(gòu)（primarystructure）。鏈結(jié)構(gòu)單元之間的分子內(nèi)和分子間作用力（如氫鍵）使蛋白質(zhì)分子鏈段產(chǎn)生了特殊的固定的空間構(gòu)像，也就是蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)（secondarystructure）。三級結(jié)構(gòu)（tertiarystructure）是指蛋白質(zhì)分子處于它的天然折疊狀態(tài)的三維構(gòu)象。具有二條或二條以上獨立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，其多肽鏈間通過次級鍵相互組合而形成的空間結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)（quarternarystructure）。StructureoftheProtein多肽鏈中氨基74Secondarystructure蛋白質(zhì)多肽鏈的二級結(jié)構(gòu)描述其構(gòu)象或形狀，主要有兩種形式：α-螺旋結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子的肽鏈不是伸直展開的，而是盤繞曲折成為螺旋形。β-片層結(jié)構(gòu)：也稱折疊結(jié)構(gòu)，由相鄰兩條肽鏈或一條肽鏈內(nèi)兩個氨基酸殘基間的碳基和亞氨基形成氫鍵所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。對于螺旋結(jié)構(gòu)，氫鍵存在于單個分子鏈中，而對于折疊結(jié)構(gòu)氫鍵存在于相鄰的鏈間。Secondarystructure蛋白質(zhì)多肽鏈的二級結(jié)構(gòu)75TertiaryStructureoftheProtein纖維狀蛋白（Fibrousprotein）是一種長形、呈絲狀的蛋白質(zhì)粒子，僅存在于動物體內(nèi)。球狀蛋白質(zhì)（Globularprotein）一般呈球狀，結(jié)構(gòu)緊密，溶于水。膜蛋白（Membraneprotein）是指能夠結(jié)合到細胞的膜上的蛋白質(zhì)的總稱。而細胞中一半以上的蛋白質(zhì)可以與膜以不同形式結(jié)合。三級結(jié)構(gòu)是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進一步盤繞，折疊形成的。三級結(jié)構(gòu)主要是靠氨基酸側(cè)鏈之間的疏水相互作用，氫鍵，范德華力和靜電作用維持的。

TertiaryStructureoftheProt76Fibrousprotein纖維狀蛋白質(zhì)分子的形狀為線形。按構(gòu)象分為三類:α-螺旋結(jié)構(gòu)，如羊毛角蛋白、肌蛋白、血纖維蛋白、膠原蛋白；β-片層結(jié)構(gòu)，如羽毛中的p-角蛋白、蠶絲中的絲心蛋白(silkfibroin)；無規(guī)線團，如花生蛋白、酪蛋白和卵蛋白。這類蛋白質(zhì)可一應(yīng)用到食品、化妝品、服裝以及環(huán)境友好材料中。Fibrousprotein纖維狀蛋白質(zhì)分子的形狀為線形。77Globularprotein多肽鏈自身扭曲折疊成特有的球形，如肌紅蛋白、血紅蛋白、酶等，都是球狀蛋白質(zhì)。這類蛋白質(zhì)具有較高的生理活性，因此常被應(yīng)用于藥物、保健品中。Globularprotein多肽鏈自身扭曲折疊成特有的球78EnzymeEnzymesareproteinsthatcatalyze(i.e.,increasetheratesof)chemicalreactions.Inenzymaticreactions,themoleculesatthebeginningoftheprocessarecalledsubstrates,andtheenzymeconvertsthemintodifferentmolecules,calledtheproducts.LockandKeymodelInduced-fitmodelHumanglyoxalaseEnzymeEnzymesareproteinstha79Enzyme高效性：酶的催化效率比無機催化劑更高，使得反應(yīng)速率更快；專一性：一種酶只能催化一種或一類底物，如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解成多肽；多樣性：酶的種類很多，大約有4000多種；溫和性：是指酶所催化的化學反應(yīng)一般是在較溫和的條件下進行的?；钚钥烧{(diào)節(jié)性：包括抑制劑和激活劑調(diào)節(jié)、反饋抑制調(diào)節(jié)、共價修飾調(diào)節(jié)和變構(gòu)調(diào)節(jié)等。易變性：由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因而會被高溫、強酸、強堿等破壞。多聚糖Glycodidase、糖基轉(zhuǎn)移酶、磷酸化酶、纖維素酶、CGTase多聚肽二肽酰轉(zhuǎn)移酶（組織蛋白酶

C）、木瓜蛋白酶、α-胰凝乳蛋白酶、BPN（枯草桿菌蛋白酶）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過氧化物酶（HRP）大豆過氧化物酶（SBP）Enzyme高效性：酶的催化效率比無機催化劑更高，使得反應(yīng)速80ApplicationofProteinApplicationofProtein81NucleicacidNucleicacid82Nucleicacid核酸（nucleicacid）是由許多核苷酸聚合而成的生物大分子化合物，為生命的最基本物質(zhì)之一存在于所有生命細胞的細胞核中，其作用是合成特殊蛋白及遺傳信息傳遞。根據(jù)化學組成不同，核酸可分為核糖核酸（ribonucleicacid,RNA）和脫氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA）。DNA是儲存、復制和傳遞遺傳信息的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，RNA在蛋白質(zhì)合成過程中起著重要作用。OPHOOHOH磷酸OHOH2CHHOHHHHOHOHOH2CHHOHHOHHOH核糖脫氧核糖NNH2NNNH