蛋白質(zhì)纖維ppt課件

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1、第六章蛋白質(zhì)纖維6.1蛋白質(zhì)基礎(chǔ)知識6.2蠶絲6.3羊毛6.4大豆蛋白6.5羽絨一、蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)羧酸分子中烴基上的一個或幾個氫原子被氨基取代的化合物叫做氨基酸。甘氨酸賴氨酸(堿)谷氨酸(酸)??????6.1蛋白質(zhì)基礎(chǔ)知識1.α-氨基酸水解只生成α-氨基酸的—簡單蛋白質(zhì),如卵清蛋白、乳清蛋白、角蛋白、絲素蛋白。一、蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)2.肽鍵和肽鏈氨基酸以肽鍵相互連接而成的長鏈—肽鏈。水解后,除生成α-氨基酸外,還生成非蛋白如糖類、核酸、含磷鐵化合物等—結(jié)合蛋白質(zhì)。α–氨基酸是無色晶體,熔點較高,大多數(shù)氨基酸易溶于水,幾乎不溶于非極性溶劑。二、蛋白質(zhì)

2、分子的結(jié)構(gòu)1.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)或稱化學(xué)結(jié)構(gòu)。是指蛋白質(zhì)中以共價鍵相連的氨基酸的排列順序。二級結(jié)構(gòu):指多肽鏈主鏈骨架中的若干肽段,各自以鏈內(nèi)的氫鍵聯(lián)系,沿著某個軸盤旋或折疊,從而形成有規(guī)則的構(gòu)象。如α-螺旋、β-折疊(平面,空間)、β-轉(zhuǎn)角等。2.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)三、穩(wěn)定蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的作用力(圖)二硫鍵氫鍵鹽式鍵疏水鍵四、蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì)和等電點等電點:溶液的pH值調(diào)節(jié)到某一值,蛋白質(zhì)正、負離子所帶電荷數(shù)相等,此時中性的雙極離子濃度達最大值,這個pH值叫做等電點。蛋白質(zhì)在等電點時,很多性質(zhì)發(fā)生變化。氨基酸以偶極離子(內(nèi)鹽)形式存在:水溶液中有

3、如下平衡:由上式可以明顯地看出,這三種狀態(tài)之間的關(guān)系,是由溶液的氫離子濃度決定的。五、蛋白質(zhì)的水解1.酸水解酸性水解通常用6mol/L的鹽酸或3mol/L的硫酸。2.堿水解肽鍵對堿比對酸敏感,用0.25mol/L的NaOH就能進行水解。3.酶水解不同的酶對蛋白質(zhì)進行水解可得到不同的中間產(chǎn)物。6.2蠶絲蠶絲是天然蛋白質(zhì)類纖維,是自然界唯一可供紡織用的天然長絲,其長度可直接提供織造。我國是蠶絲的發(fā)源地(蘇、浙等)。通過“絲綢之路”傳向世界各國。目前我國是世界上最主要的天然絲產(chǎn)地。蠶絲是高檔的紡織原料,被譽為“纖維皇后”,蠶絲具有較好的強力和伸長,纖維細而

4、柔軟,富有彈性,吸濕性好,特別是光澤優(yōu)雅美麗。可作服裝用、裝飾用、填充物用原料(被子)。一、蠶絲的分類(一)按飼養(yǎng)方式分1.家蠶絲:也叫桑蠶絲,質(zhì)量最好。2.野蠶絲:如柞蠶絲,蓖麻蠶絲等。(二)按產(chǎn)地分中國種、日本種、歐洲種三個系統(tǒng)。(三)按飼養(yǎng)季節(jié)分春蠶絲、夏蠶絲、秋蠶絲。蠶的一生桑蠶的絹絲腺柞蠶絲截面形態(tài)桑蠶絲的截面形態(tài)鱗片層蠶絲的形態(tài)蠶絲的層次結(jié)構(gòu)在絲素中,所含主要氨基酸側(cè)基小,因而使蠶絲分子結(jié)構(gòu)較為簡單,長鏈大分子規(guī)整排列,呈β-折疊構(gòu)象,有較高的結(jié)晶性。二、蠶絲的組成成分絲素絲膠蠟碳水化合物色素灰分含量(%)70~8020~300.4~0.

5、81.2~1.60.20.7甘氨酸46.53丙氨酸30.04絲氨酸8.69酪氨酸4.44絲氨酸30.1天門冬氨酸16.8谷氨酸10.1甘氨酸8.8賴氨酸5.5水溶性球蛋白纖維狀蛋白甘氨酸天門冬氨酸絲氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸46.53丙氨酸30.04絲氨酸8.69酪氨酸4.44絲氨酸30.1天門冬氨酸16.8谷氨酸10.1甘氨酸8.8賴氨酸5.5質(zhì)量百分含量地位極性側(cè)基水溶性絲素70-80%主體29.5%有限膨潤(結(jié)晶度50%)絲膠20-30%保護膠黏74.2%膨潤溶解絲肽絲素水解酸或堿或酶絲肽M=300,水溶性最好;M<2000,水溶性良好;M=100

6、0~5000,保濕性、溶解性和分散性良好,冰淇凌起泡三、蠶絲蛋白改性方法1、接枝改性:化學(xué)引發(fā)烯類單體接枝聚合2、共混改性:蠶絲-腈綸共混纖維,吸濕性、耐光性和耐化學(xué)試劑互補。四、蠶絲蛋白在生物材料方面的應(yīng)用1、酶的固定化載體物理或化學(xué)方法將酶固定在載體,對熱、酸、堿的穩(wěn)定性更好,易分離、回收利用。絲素蛋白固定化載體:絲素纖維、絲素粉末和絲素膜。2、生物傳感器研究最多的是酶傳感器,絲素膜作為優(yōu)良的酶固定劑。3、組織工程支撐材料絲素蛋白作為良好的細胞生長介質(zhì),能促進細胞的生長和繁殖。絲素蛋白用作透析膜和隱形眼鏡材料。4、人工器官或組織目前已經(jīng)制成的人工

7、器官有心臟(1953年首次用于人體)、腎(1945年開始用于臨床)、皮膚、骨骼、肝、肺、喉、眼。絲素制造人工器官的熱點集中在人造皮膚上。已經(jīng)有暫時性皮膚替代物應(yīng)用于燒傷的臨床治療。特點:透明、透氣性好、防止感染、促進細胞生長。5、化妝品具有天然的護膚美容效果,絲素蛋白含量最高的幾種氨基酸是皮膚膠原蛋白的主要成分。易被皮膚吸收、營養(yǎng)皮膚。絲氨酸中羥基、羧基和胺基具有保濕效果。絲素蛋白中大量酚羥基具有吸收紫外線、抗氧化、減緩黑色素形成作用。6.3羊毛纖維螺旋卷曲狀多肽長鏈分子基原纖螺旋盤繞微原纖、原纖、巨原纖集束一、羊毛纖維的組成與結(jié)構(gòu)羊毛纖維的層次結(jié)構(gòu)

8、鱗片層皮質(zhì)層髓質(zhì)層正皮質(zhì)偏皮質(zhì)拒水,防沾污雙邊結(jié)構(gòu),天然卷曲毛髓影響纖維品質(zhì),薄膜細胞結(jié)構(gòu)疏松、內(nèi)部充有空氣

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