Protein là polymer tự nhiên, thành phần và cấu trúc. Prôtêin là polime thiên nhiên

11 .04.2012 Bài 57 Lớp 10

Bài học về chủ đề: Protein - polyme tự nhiên, thành phần và cấu trúc.

Mục tiêu bài học: 1. Giới thiệu cho học sinh về protein cao phân tử tự nhiên.

2. Nghiên cứu cấu tạo, phân loại và tính chất của chúng.

3. Xem xét vai trò sinh học và công dụng của protein.

Thiết bị và thuốc thử: từ việc làm thực tế số 7 .

Trong các lớp học:

Sự lặp lại của chủ đề.

Chúng tôi trả lời các câu hỏi được hỏi trên màn hình:

Những hợp chất nào được gọi là axit amin?

Những FG nào có mặt trong axit amin?

Tên axit amin được hình thành như thế nào?

Những loại đồng phân nào là đặc trưng của axit amin?

Axit amin nào được gọi là thiết yếu? Cho ví dụ.

Hợp chất nào được gọi là chất lưỡng tính? Các amino axit có tính chất lưỡng tính không? Biện minh cho câu trả lời.

Nêu tính chất hóa học của amino axit?

Những phản ứng nào được gọi là phản ứng trùng ngưng? Là phản ứng polycondensation đặc trưng của axit amin?

Nhóm nguyên tử nào được gọi là nhóm amit?

Những hợp chất nào được gọi là poliamit? Cho ví dụ về sợi poliamit. Axit amin nào phù hợp để sản xuất sợi tổng hợp?

Những hợp chất nào được gọi là peptit?

Nhóm nguyên tử nào được gọi là peptit?

Khám phá một chủ đề mới.

Định nghĩa về protein.

Protein là các polyme tự nhiên có trọng lượng phân tử cao, các phân tử của chúng được tạo thành từ các gốc axit amin được nối với nhau bằng liên kết peptit.

Phân bố protein trong tự nhiên, chức năng sinh học và tầm quan trọng của chúng đối với sự sống trên trái đất.

Cấu trúc của protein.

a) cấu trúc bậc 1 là 1 dãy axit amin, số đơn vị axit amin trong phân tử có thể thay đổi từ vài chục đến hàng trăm nghìn. Điều này được phản ánh trong trọng lượng phân tử của protein, thay đổi từ 6500 (insulin) đến 32 triệu (protein virus cúm);

b) thứ cấp - trong không gian, chuỗi polipeptit có thể xoắn lại thành hình xoắn ốc, trên mỗi vòng xoắn có 3,6 đơn vị axit amin với các gốc hướng ra ngoài. Các vòng riêng lẻ được giữ với nhau bằng liên kết hydro giữa các nhóm ==N-H và ==C=O của các phần khác nhau của chuỗi;

c) cấu trúc bậc ba của prôtêin là khả năng sắp xếp chuỗi xoắn trong không gian. Phân tử protein được gấp lại thành một quả bóng - một khối cầu giữ nguyên hình dạng không gian do các cầu nối disulfide -S -S. Hình vẽ cho thấy cấu trúc bậc ba của phân tử enzym hexakinase xúc tác quá trình lên men rượu của glucose. Phần lõm trong khối cầu có thể nhìn thấy rõ ràng, nhờ đó protein bắt giữ phân tử glucose và trong đó nó trải qua các biến đổi hóa học tiếp theo.

d) cấu trúc bậc bốn của protein - một số protein (ví dụ, huyết sắc tố) là sự kết hợp của một số phân tử protein với các mảnh phi protein được gọi là nhóm giả. Những protein như vậy được gọi là phức hợp hoặc peptide. Cấu trúc của protein là cấu trúc bậc bốn của protein. Hình này cho thấy một sơ đồ biểu diễn cấu trúc bậc bốn của phân tử huyết sắc tố. Nó là sự kết hợp của hai cặp chuỗi polypeptide và bốn đoạn phi protein, được biểu thị bằng các đĩa màu đỏ. Mỗi người trong số họ là một phân tử heme. Những thứ kia. một phức hợp phức tạp của các chu kỳ hữu cơ với một ion sắt. Gemm có cấu trúc giống nhau đối với mọi động vật có xương sống và gây ra màu đỏ của máu.

5. Tính chất hóa học của protein

1) Biến tính

2) Thủy phân

3) Các phản ứng định tính protein:

a) Phản ứng Biuret

b) Xantoprotein;

c) Định tính lưu huỳnh trong protein.

d) đốt cháy protein. Khi bị đốt, sóc phát ra mùi đặc trưng của sừng, lông bị cháy. Mùi này được xác định bởi hàm lượng lưu huỳnh trong protein (cysteine, methionine, cystine). Nếu cho dung dịch kiềm vào dung dịch protein đun đến sôi và nhỏ thêm vài giọt dung dịch chì axetat. Xuất hiện kết tủa chì sunfua màu đen.

III. Bài tập về nhà Trang 27? 1-10, Đọc 27. Ví dụ. 1-10

sóc- hợp chất cao phân tử, heteropolyme mà monome của chúng là axit amin. Cơ thể con người chứa hơn 5 triệu loại phân tử protein. Sự đa dạng của protein được cung cấp bởi sự kết hợp của 20 axit amin - axit amin cơ bản. Tất cả các axit amin được chia thành thiết yếu và không thiết yếu.

Có thể thay thế được tổng hợp trong cơ thể, không thể thay thế - đi vào cơ thể bằng thức ăn.

Protein được tạo thành từ các axit amin được liên kết với nhau bằng liên kết peptit. Các amino axit chứa nhóm cacboxyl (-COOH) có tính axit và nhóm amino (-NH2) có tính kiềm nên là hợp chất lưỡng tính. Liên kết peptit được hình thành giữa nhóm cacboxyl của axit amin này với nhóm amin của axit amin kia.

Khi hai axit amin tương tác với nhau, một dipeptide được hình thành. Khi một liên kết peptit được hình thành, một phân tử nước bị tách ra.

Có 4 bậc tổ chức của phân tử prôtêin: bậc 1, bậc 2, bậc 3, bậc 4.

Cấu trúc chính của protein là đơn giản nhất. Nó có dạng chuỗi polypeptide, trong đó các axit amin được liên kết với nhau bằng liên kết peptide. Nó được xác định bởi thành phần định tính và định lượng của các axit amin và trình tự của chúng. Trình tự này được xác định bởi chương trình di truyền, vì vậy các protein của mỗi sinh vật rất đặc trưng.

Liên kết hydro giữa các nhóm peptide là cơ sở của cấu trúc bậc hai của protein. Các loại chính của cấu trúc thứ cấp.

Cấu trúc bậc hai của protein phát sinh do sự hình thành các liên kết hydro giữa các nguyên tử hydro của nhóm NH của một chuỗi xoắn và oxy của nhóm CO của chuỗi xoắn kia và được định hướng dọc theo chuỗi xoắn hoặc giữa song song. nếp gấp của phân tử prôtêin. Mặc dù thực tế là các liên kết hydro yếu, nhưng số lượng đáng kể của chúng trong phức hợp mang lại một cấu trúc khá bền.

Phân tử protein được xoắn một phần thành chuỗi xoắn a (viết chữ Hy Lạp alpha) hoặc tạo thành cấu trúc nếp gấp B (viết tiếng Hy Lạp beta).

Keratin protein tạo thành một a-helix (alpha). Chúng là một phần của móng guốc, sừng, tóc, lông vũ, móng tay, móng vuốt.

Các protein tạo nên tơ tằm có cấu trúc gấp nếp (beta). Từ bên ngoài của chuỗi xoắn, các gốc axit amin vẫn còn (trong hình. R1. R2, R3 ...)

Văn chương:

Gaurowitz F. "Hóa học và Chức năng của Protein", Nhà xuất bản Mir, Moscow 1965

Mật ong nhỏ. Bách Khoa Toàn Thư, Tập 1, trang 899-910.

3.S.A.Puzakov. "Hóa học", M. "Y học", 1995

Vai trò của protein.

Thành phần axit amin của protein.

Kích thước và hình dạng của các phân tử protein.

Thành phần hóa học và tính chất.

Kết cấu.

Dị hóa protein.

Phát hiện và định nghĩa.

Phân loại.

Trao đổi và sinh tổng hợp.

Công dụng chữa bệnh.

Protein trong dinh dưỡng.

Protein đóng một vai trò đặc biệt, vì chúng là một trong những thành phần không thể thiếu của sự sống

Protein đóng một vai trò đặc biệt, vì chúng là một trong những thành phần không thể thiếu của cơ thể sống. Prôtêin và axit nuclêic có vai trò quyết định mọi hiện tượng sinh trưởng và sinh sản.

Theo như tên gọi của protein, hoặc protein, trong một thời gian dài, chúng được coi là thành phần chính của vật chất sống.

Cấu trúc hóa học cơ bản của protein rất đơn giản: chúng bao gồm các chuỗi dài axit amin được nối với nhau bằng liên kết peptit. Sự phức tạp về cấu trúc của protein phát sinh do sự hiện diện của khoảng 20 loại gốc axit amin khác nhau trong chuỗi peptit, do chiều dài lớn của các chuỗi này chứa tới vài trăm gốc axit amin và cũng do cấu tạo đặc biệt của peptit. chuỗi, tức là nếp gấp cụ thể của chúng, dẫn đến sự xuất hiện của một cấu trúc ba chiều nhất định. Ngay cả khi protein là chuỗi peptide thẳng không có chỗ uốn cong, thì ngay cả khi đó chúng sẽ có sự đa dạng gần như vô hạn - chỉ do trình tự khác nhau của 20 axit amin trong chuỗi dài. Nhưng xét cho cùng, bất kỳ chuỗi nào trong số này đều có thể có vô số cấu hình, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi mỗi loài thực vật hoặc động vật đều có các protein đặc trưng cho loài của mình.

Hiện tại, một số lượng lớn protein với nhiều đặc tính khác nhau đã được biết đến. Người ta đã nhiều lần cố gắng tạo ra sự phân loại protein. Một trong những cách phân loại dựa trên khả năng hòa tan của protein trong các dung môi khác nhau. Protein hòa tan ở độ bão hòa amoni sulfat 50% được gọi là albumin; protein kết tủa trong dung dịch này được gọi là globulin. Loại thứ hai được chia thành euglobulin, không hòa tan trong nước không có muối và pseudoglobulin, hòa tan trong những điều kiện này. Tuy nhiên, độ hòa tan của protein trong dung dịch muối không chỉ phụ thuộc vào nồng độ muối mà còn phụ thuộc vào pH, nhiệt độ và các yếu tố khác.

Thành phần axit amin của protein.

Protein trải qua quá trình thủy phân, tác dụng lên chúng bằng axit, bazơ và enzym. Thông thường chúng được đun sôi với axit clohydric. Ở nhiệt độ không đổi, chỉ có 20,5% HCl sôi; do đó, axit clohydric đặc được pha loãng. Để thủy phân hoàn toàn, bạn cần đun sôi protein với axit clohydric trong 12-70 giờ.

Quá trình thủy phân hoàn toàn protein cũng được thực hiện bằng cách đun nóng chúng với bari hydroxit hoặc hydroxit kim loại kiềm. Ưu điểm của phương pháp thủy phân bằng Ba(OH)2 là lượng dư của nó có thể được kết tủa bằng một lượng axit sunfuric tương đương. Các sản phẩm thủy phân kiềm không màu và không chứa humin. Tuy nhiên, quá trình thủy phân bằng kiềm gặp phải một số nhược điểm: xảy ra quá trình racemic hóa các axit amin, khử amin của một số chúng, cũng như sự phân hủy arginine thành ornithine và urê và phá hủy cystine và cysteine.

Cuối cùng, quá trình thủy phân hoàn toàn protein được thực hiện bằng các enzyme phân giải protein trong điều kiện rất ôn hòa. Sản phẩm thủy phân bằng enzym không chỉ chứa treptophan mà còn chứa glutamine và asparagine. Quá trình thủy phân bằng enzym đặc biệt có giá trị trong trường hợp cần thu được các peptit trung gian do quá trình thủy phân một phần.

Thuật ngữ "cấu trúc chính" thường được sử dụng để chỉ công thức hóa học của protein, tức là một trình tự trong đó các axit amin được nối với nhau bằng liên kết peptit. Khái niệm này không tính đến tương tác tĩnh điện giữa các nhóm protein tích điện dương và âm, hoặc lực van der Waals. Liên kết disulfide của cystine, có khả năng hình thành "cầu nối" giữa các phần khác nhau của cùng một chuỗi peptit hoặc các chuỗi peptit khác nhau, kém bền hơn so với liên kết cacbon-cacbon hoặc thậm chí là liên kết peptit. Các cầu nối disulfide có thể mở và đóng lại ở các phần khác của chuỗi peptide, liên quan đến các nhóm sulfhydryl khác. Do đó, vai trò của chúng trong cấu trúc của protein có thể được gọi là trung gian giữa vai trò của liên kết cộng hóa trị mạnh hơn và liên kết yếu hơn đã nói ở trên. Cầu nối disulfide gây khó khăn cho việc phân tích trình tự các axit amin trong protein.

Bước đầu tiên trong việc nghiên cứu cấu trúc chính của protein và peptit là xác định axit amin đầu tận cùng N, tức là axit amin có nhóm α-amino tự do. Axit amin này có thể được tách, phân lập và xác định bằng bất kỳ phương pháp thích hợp nào. Bằng cách lặp lại quá trình nhiều lần, có thể tiến hành thủy phân từng bước chuỗi peptit từ đầu N và thiết lập trình tự axit amin trong đó.

Kích thước và hình dạng của các phân tử protein.

Trọng lượng phân tử của các phân tử nhỏ có thể được xác định bằng cách hạ thấp điểm đóng băng hoặc bằng cách tăng điểm sôi của dung dịch, cũng như bằng cách hạ thấp áp suất hơi của dung môi.

Các phép xác định đầu tiên về trọng lượng phân tử của protein dựa trên phép xác định hóa học của các nguyên tố hoặc axit amin có trong protein với số lượng rất nhỏ.

Khối lượng phân tử của protein dao động từ vài nghìn đến vài triệu (phần lớn protein có khối lượng phân tử trong khoảng hàng chục nghìn đến hàng trăm nghìn). Protein chủ yếu hòa tan trong nước hoặc dung dịch muối, tạo thành dung dịch có tính chất của chất keo. Trong các mô sống, protein được hydrat hóa ở một mức độ nào đó. Trong các dung dịch, protein rất không ổn định và dễ dàng kết tủa khi đun nóng hoặc các ảnh hưởng khác, thường mất đi các đặc tính tự nhiên của chúng, bao gồm cả. độ tan trong dung môi ban đầu (độ đông tụ, độ biến tính).

Là polyme của axit amin, protein chứa các nhóm axit tự do (cacboxylic) và bazơ (amin ngậm nước), do đó các phân tử protein mang cả điện tích âm và dương. Trong dung dịch, protein hoạt động giống như các ion lưỡng cực (lưỡng tính). Tùy thuộc vào tính chất axit hoặc cơ bản chiếm ưu thế, protein phản ứng như axit yếu hoặc bazơ yếu. Với việc giảm độ pH (axit hóa) của dung dịch, sự phân ly axit bị ức chế và sự phân ly kiềm được tăng cường, do đó tổng điện tích của hạt protein trở nên dương và trong điện trường, nó có xu hướng về cực âm. Với sự gia tăng độ pH (kiềm hóa), sự phân ly kiềm bị ức chế và sự phân ly axit tăng lên, do đó hạt protein được tích điện âm. Ở một độ pH nhất định, được gọi là điểm đẳng điện, độ phân ly axit bằng độ kiềm và toàn bộ hạt trở nên bất động trong điện trường.

Giá trị của điểm đẳng điện là đặc trưng của từng loại protein nhất định và phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ giữa các nhóm axit và bazơ, cũng như sự phân ly của chúng, được xác định bởi cấu trúc của phân tử protein. Hầu hết các protein có điểm đẳng điện trong môi trường hơi axit, nhưng cũng có những protein có tính chất kiềm chiếm ưu thế rõ rệt. Ở điểm đẳng điện, do mất điện tích và giảm khả năng hydrat hóa nên các hạt protein kém bền nhất trong dung dịch và dễ đông tụ khi đun nóng, đồng thời cũng bị kết tủa bởi rượu hoặc các tác nhân khác.

Dưới tác dụng của axit, kiềm hoặc enzyme phân giải protein, protein bị thủy phân, tức là. tan rã với việc bổ sung các yếu tố nước. Sản phẩm của quá trình thủy phân hoàn toàn protein là các axit amin. Peptide và polypeptide được hình thành dưới dạng sản phẩm trung gian của quá trình thủy phân. Các sản phẩm trọng lượng phân tử cao ban đầu của quá trình thủy phân protein, albumose (proteose) và peptone, chưa được đặc trưng hóa học và rõ ràng là các polypeptide trọng lượng phân tử cao.

Trong phân tử protein, các gốc axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptit -CO-NH-. Theo đó, các hợp chất như vậy được gọi là peptide hoặc polypeptide (nếu có nhiều dư lượng axit amin). Chuỗi polypeptide là cơ sở cấu trúc của phân tử protein. Vì polypeptide có thể được tạo ra từ các axit amin khác nhau, được lặp lại với số lần khác nhau và được sắp xếp theo các trình tự khác nhau và do protein chứa hơn 20 axit amin, nên số lượng protein riêng lẻ khác nhau có thể có là gần như vô hạn.

Khả năng phản ứng của protein cũng rất đa dạng, tk. chúng bao gồm các gốc của nhiều axit amin khác nhau, mang các nhóm hóa học rất tích cực. Sự hiện diện của một số nhóm nguyên tử nằm trong chuỗi này hay chuỗi khác trên một cấu trúc nhất định của phân tử protein xác định tính chất độc đáo và cực kỳ cụ thể của từng protein đóng vai trò sinh học quan trọng.

Một phân tử protein được xây dựng từ một hoặc nhiều chuỗi polypeptide, đôi khi được khép lại thành một vòng với sự trợ giúp của peptide, disulfide hoặc các liên kết khác và liên kết với nhau.

Các chuỗi peptit thường cuộn lại và thường liên kết thành các tập hợp lớn hơn. Do đó, phân tử ribonuclease tuyến tụy bao gồm một chuỗi polypeptide chứa 124 gốc axit amin.

Trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit quyết định cấu trúc bậc 1 của prôtêin. Về mặt không gian, các chuỗi polypeptide được sắp xếp dưới dạng các vòng xoắn nhất định, cấu hình của chúng được duy trì bằng các liên kết hydro. Trong số các vòng xoắn này, phổ biến nhất là chuỗi xoắn α, trong đó có 3,7 gốc axit amin trên mỗi vòng. Sự sắp xếp không gian này của chuỗi được gọi là cấu trúc thứ cấp của protein. Các phần riêng biệt của chuỗi polypeptide có thể được liên kết với nhau bằng disulfide hoặc các liên kết khác, như trường hợp của phân tử ribonuclease giữa 4 cặp cysteine, do đó toàn bộ chuỗi có thể được gấp lại thành một quả bóng hoặc có cấu hình phức tạp nhất định. Sự gấp hoặc xoắn này của một chuỗi xoắn có cấu trúc bậc hai được gọi là cấu trúc bậc ba. Cuối cùng, sự hình thành các tập hợp giữa các hạt có cấu trúc bậc ba được coi là cấu trúc bậc bốn của protein.

Cấu trúc bậc một là cơ sở của phân tử protein và thường xác định các đặc tính sinh học của protein, cũng như cấu trúc bậc hai và bậc ba của nó. Mặt khác, khả năng hòa tan của protein và nhiều tính chất hóa lý và sinh học phụ thuộc vào cấu trúc bậc hai và bậc ba. Sự hiện diện của các cấu trúc bậc cao hơn là không cần thiết: chúng có thể xuất hiện và biến mất một cách đảo ngược. Do đó, nhiều protein dạng sợi, chẳng hạn như keratin của tóc, collagen của mô liên kết, sợi tơ tằm, v.v., có cấu trúc dạng sợi và được gọi là protein dạng sợi. Trong protein hình cầu, hạt được gấp lại thành một quả bóng. Trong một số trường hợp, quá trình chuyển đổi từ trạng thái hình cầu sang trạng thái dạng sợi có thể đảo ngược được. Ví dụ, protein sợi cơ Actomyosin, khi nồng độ muối trong dung dịch thay đổi, dễ dàng chuyển từ dạng sợi sang dạng hình cầu và ngược lại.

Sự biến tính của protein đi kèm với sự mất đi các đặc tính tự nhiên của protein (hoạt tính sinh học, độ hòa tan). Sự biến tính xảy ra khi đun nóng dung dịch protein hoặc tiếp xúc với một số tác nhân. Biến tính protein là sự mất cấu trúc bậc hai và bậc ba của protein.

QUÁ TRÌNH DỊ HÓA ĐẠM.

Protein, giống như các chất hữu cơ khác tạo nên cơ thể, được cập nhật liên tục. Trung bình, thời gian bán hủy của protein trong cơ thể con người là khoảng 80 ngày và giá trị này thay đổi đáng kể tùy thuộc vào loại protein và chức năng của nó. Có những protein tồn tại lâu dài, quá trình thủy phân chỉ diễn ra trong lysosome với sự có mặt của các enzyme đặc biệt; protein tồn tại trong thời gian ngắn, sự phá hủy xảy ra khi không có enzyme lysosomal; protein bất thường, thời gian biến đổi của chúng không quá 10-12 phút.

Thông thường, trong cơ thể người trưởng thành, có tới 2% tổng khối lượng protein được cập nhật mỗi ngày, tức là. 30-40g. Protein cơ chủ yếu bị thoái hóa. Hầu hết các axit amin được hình thành trong quá trình thủy phân protein (khoảng 80%) được tái sử dụng cho quá trình sinh tổng hợp protein, một phần nhỏ hơn nhiều được tiêu thụ trong quá trình tổng hợp các sản phẩm chuyên biệt: ví dụ, một số chất trung gian, hormone, v.v. quá trình đồng hóa bị phá hủy, như một quy luật, cho đến các sản phẩm cuối cùng của quá trình oxy hóa. Trong thành phần của urê, cơ thể con người mất 5-7 g nitơ hàng ngày, là một phần của protein được tổng hợp trước đó. Các axit amin được cung cấp từ protein thực phẩm, không giống như monosacarit và axit béo, không được tích tụ trong cơ thể. Đối với quá trình tổng hợp protein liên tục diễn ra, việc cung cấp axit amin cần thiết cho cơ thể là cần thiết. Điều này xác định giá trị đặc biệt của protein là sản phẩm thực phẩm. Khi thiếu protein, chứng suy mòn phát triển. Chứng loạn dưỡng cơ ở trẻ em, đặc trưng của một số vùng ở Tây Phi và do lượng protein hấp thụ giảm mạnh sau khi chuyển từ bú mẹ sang chế độ ăn chủ yếu là carbohydrate, được gọi là "kwashiorkor". Một lượng axit amin dư thừa được sử dụng làm chất cung cấp năng lượng.

Các enzyme thúc đẩy quá trình thủy phân protein và polypeptide trong mô được gọi là proteinase mô (cathepsins); chúng có tính đặc hiệu của hành động: ví dụ, cathepsin A là một enzyme có hoạt tính ectopeptidase và cathepsin B có hoạt tính endopeptidase. Hoạt động cao nhất của proteinase được quan sát thấy ở gan, lá lách và thận.

Hoạt động điều hòa của các proteinase mô đảm bảo tái tạo protein ở mức độ mà cơ thể yêu cầu, thủy phân các protein khiếm khuyết và ngoại lai, cũng như phân giải một phần protein cần thiết để kích hoạt một số enzyme (pesin và trepsin) và hormone (insulin).

PHÁT HIỆN VÀ XÁC ĐỊNH.

Sự hiện diện của protein trong chất lỏng sinh học hoặc chất lỏng khác có thể được thiết lập bằng một số phản ứng định tính. Trong số các phản ứng tạo kết tủa, đặc trưng nhất là phản ứng đông tụ khi đun sôi, kết tủa bằng rượu hoặc axeton, axit, đặc biệt là axit nitric. Khá đặc trưng là sự kết tủa protein bằng axit trichloroacetic hoặc sulfosalicylic. Hai thuốc thử cuối cùng đặc biệt hữu ích cho cả việc phát hiện protein và cho kết tủa định lượng của chúng từ chất lỏng sinh học. Trong số các phản ứng màu với protein, đặc trưng nhất là phản ứng biuret: nhuộm màu tím với muối đồng trong dung dịch kiềm (liên kết peptit của protein tạo phức chất với đồng). Một phản ứng đặc trưng khác đối với protein là xantoprotein: màu vàng trong protein kết tủa khi thêm axit nitric đậm đặc. Phản ứng Millon (với muối thủy ngân trong axit nitric có chứa axit nitơ) tiến hành với dư lượng phenolic của tyrosine, và do đó chỉ các protein chứa tyrosine mới tạo ra màu đỏ. Dư lượng tryptophan trong protein tạo ra phản ứng Adamkiewicz: nhuộm màu tím bằng axit axetic đậm đặc trong axit sunfuric đặc; phản ứng là do axit glyoxylic, hiện diện dưới dạng tạp chất trong axit axetic, và cũng thu được với các andehit khác. Protein làm phát sinh một số phản ứng khác phụ thuộc vào các gốc axit amin mà chúng chứa.

PHÂN LOẠI.

Việc phân loại protein phần lớn là có điều kiện và dựa trên các đặc điểm khác nhau, thường là ngẫu nhiên. Protein được chia thành động vật, thực vật và vi khuẩn, sợi và hình cầu, cơ, mô thần kinh, v.v. Với sự đa dạng đặc biệt của protein, không có phân loại nào có thể được coi là thỏa đáng, vì nhiều protein riêng lẻ không phù hợp với bất kỳ nhóm nào. Người ta thường chia protein thành đơn giản (protein), chỉ bao gồm dư lượng axit amin và phức hợp (protein), cũng chứa các nhóm giả (không phải protein).

Các protein đơn giản được chia thành: albumin, globulin, prolamin, glutelin, scleroprotein, protamine, histone.

Các protein phức tạp được chia thành: nucleoprotein, mucoprotein, phosphoprotein, metallicoprotein, lipoprotein.

TRAO ĐỔI VÀ TỔNG HỢP SINH HỌC.

Protein đóng một vai trò quan trọng trong dinh dưỡng của con người và động vật, là nguồn cung cấp nitơ và các axit amin thiết yếu. Trong đường tiêu hóa, protein được tiêu hóa thành axit amin, ở dạng chúng được hấp thụ vào máu và trải qua các biến đổi tiếp theo. Bản thân các enzym tác động lên protein chính là protein. Mỗi người trong số họ đặc biệt cắt một số liên kết peptide nhất định trong phân tử protein. Các men phân giải protein của đường tiêu hóa bao gồm: pepsin của dịch vị, trypsin của dịch tụy và một số peptidaza của dịch tụy và dịch ruột.

Sinh tổng hợp protein trong cơ thể là quá trình quan trọng nhất làm cơ sở cho sự tăng trưởng và phát triển bình thường và bệnh lý, cũng như điều hòa quá trình trao đổi chất thông qua sự hình thành của một số enzyme. Thông qua quá trình sinh tổng hợp protein, việc truyền thông tin sinh học, đặc biệt là các đặc điểm di truyền, cũng được thực hiện.

CÔNG DỤNG TRỊ LIỆU.

Một số protein và sản phẩm protein tìm thấy ứng dụng điều trị. Trước hết, nó liên quan đến dinh dưỡng trị liệu (ăn kiêng). Protein thủy phân và hỗn hợp axit amin được sử dụng cho dinh dưỡng ngoài đường tiêu hóa. Protein huyết thanh được sử dụng để củng cố cơ thể nói chung và tăng các đặc tính bảo vệ của nó. Cuối cùng, nhiều hormone (insulin, adrenocorticotropic và các hormone tuyến yên khác) và các enzym (pepsin, trypsin, chymotrepsin, plasmin) được sử dụng rộng rãi trong y học.

PROTEIN VÀ DINH DƯỠNG.

Protein trong dinh dưỡng của con người không thể thay thế bằng các chất dinh dưỡng khác. Việc thiếu protein trong thực phẩm dẫn đến rối loạn sức khỏe do sự cố trong quá trình tổng hợp một số protein, enzyme và hormone quan trọng.

Với chế độ ăn không có protein, một người nặng 65 kg bài tiết 3,1-3,6 g nitơ mỗi ngày, tương ứng với sự phân rã của 23-25 g protein mô. Giá trị này phản ánh sự tiêu thụ protein bên trong của một người trưởng thành. Tuy nhiên, nhu cầu của con người đối với protein thực phẩm cao hơn nhiều so với giá trị này. Điều này là do các axit amin của protein thực phẩm không chỉ được tiêu thụ để tổng hợp protein mà một phần đáng kể trong số chúng được sử dụng làm nguyên liệu năng lượng.

Bảng này cho thấy các bộ thực phẩm gần đúng có chứa lượng protein hàng ngày.

Các sản phẩm	Số lượng sản phẩm tính bằng g	Lượng đạm tính bằng g	Các sản phẩm	Số lượng sản phẩm tính bằng g	Lượng đạm tính bằng g	Các sản phẩm	Số lượng sản phẩm tính bằng g	Lượng đạm tính bằng g
			Khoai tây			Khoai tây
Khoai tây

Văn chương:

Gaurowitz F. "Hóa học và Chức năng của Protein", Nhà xuất bản Mir, Moscow 1965

Polyme, điều chế, tính chất và ứng dụng của chúng Bài tập trắc nghiệm >> Sinh học

Triệu. Nguồn gốc polymeđược chia thành: Tự nhiên, polyme sinh học (polysacarit, sóc, axit nuclêic... và ứng dụng – sóc, polysacarit, axit nucleic, chất dẻo, chất đàn hồi, sợi. Thiên nhiên polyme. Thuộc tính, ứng dụng...

1. polyme (6)

   Tóm tắt >> Vật lý

   ...), polyamit, nhựa urê-formaldehyt, sóc, một số silic hữu cơ polyme. polyme, đại phân tử của nó, cùng với hydrocacbon ... hình xoắn ốc, đặc trưng của protein và axit nucleic, cũng xảy ra trong nhựa vinyl polyme và polyolefin...

2. sóc và axit nuclêic

   Hướng dẫn học >> Hóa học

   ... protein(protein, từ tiếng Hy Lạp protas - đầu tiên, quan trọng nhất) được gọi là tự nhiên cao phân tử polyme..., có phân tử được xây dựng từ dư lượng axit amin. Thật tuyệt vời khi mọi thứ sóc... Axit nuclêic là polyme bao gồm...

"Sự sống là một cách tồn tại của cơ thể protein"

F. Ăng-ghen.

Không một sinh vật sống nào mà chúng ta biết có thể làm được nếu không có protein. Protein đóng vai trò là chất dinh dưỡng, chúng điều hòa quá trình trao đổi chất, hoạt động như các enzym - chất xúc tác cho quá trình trao đổi chất, thúc đẩy quá trình vận chuyển và hấp thụ oxy đi khắp cơ thể, đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của hệ thần kinh, là cơ sở cơ học của sự co cơ, tham gia trong việc truyền thông tin di truyền, v.v. d.

Protein (polypeptide) - polyme sinh học được xây dựng từ dư lượng axit α-amino được kết nối peptit(amid) liên kết. Những polyme sinh học này chứa 20 loại monome. Những monome này là axit amin. Mỗi protein trong cấu trúc hóa học của nó là một polypeptide. Một số protein được tạo thành từ một số chuỗi polypeptide. Hầu hết các protein chứa trung bình 300-500 dư lượng axit amin. Một số protein tự nhiên rất ngắn, dài 3-8 axit amin và các polyme sinh học rất dài, dài hơn 1500 axit amin, đã được biết đến. Sự hình thành của một đại phân tử protein có thể được biểu diễn dưới dạng phản ứng polycondensation của các α-amino axit:

Các axit amin được kết nối với nhau do sự hình thành liên kết mới giữa các nguyên tử carbon và nitơ - peptide (amide):

Từ hai axit amin (AA), bạn có thể nhận được một dipeptide, từ ba - một tripeptit, từ số lượng AA lớn hơn, bạn có thể nhận được polypeptide (protein).

Chức năng của protein

Các chức năng của protein trong tự nhiên là phổ quát. Protein là một phần của não, cơ quan nội tạng, xương, da, chân tóc, v.v. nguồn chínhα - axit amin cho cơ thể sống là protein thực phẩm, là kết quả của quá trình thủy phân enzym trong đường tiêu hóa, cung cấpα - axit amin. Nhiềuα - axit amin được tổng hợp trong cơ thể, và một số cần thiết cho quá trình tổng hợp protein α Axit amin không được tổng hợp trong cơ thể và phải được cung cấp từ bên ngoài. Các axit amin như vậy được gọi là thiết yếu. Chúng bao gồm valine, leucine, threonine, methionine, tryptophan và những chất khác (xem bảng). Trong một số bệnh ở người, danh sách các axit amin thiết yếu ngày càng mở rộng.

· chức năng xúc tác - được thực hiện với sự trợ giúp của các protein cụ thể - chất xúc tác (enzym). Với sự tham gia của họ, tốc độ của các phản ứng trao đổi chất và năng lượng khác nhau trong cơ thể tăng lên.

Enzyme xúc tác các phản ứng phân tách các phân tử phức tạp (dị hóa) và tổng hợp chúng (đồng hóa), cũng như sao chép DNA và tổng hợp khuôn mẫu RNA. Vài ngàn enzyme được biết đến. Trong số đó, chẳng hạn như pepsin, phân hủy protein trong quá trình tiêu hóa.

· chức năng vận chuyển - liên kết và vận chuyển (vận chuyển) các chất khác nhau từ cơ quan này sang cơ quan khác.

Vì vậy, protein của hồng cầu, huyết sắc tố, kết hợp với oxy trong phổi, biến thành oxyhemoglobin. Tiếp cận các cơ quan và mô với lưu lượng máu, oxyhemoglobin bị phá vỡ và giải phóng oxy cần thiết để đảm bảo quá trình oxy hóa trong các mô.

· chức năng bảo vệ - liên kết và trung hòa các chất xâm nhập vào cơ thể hoặc do hoạt động sống của vi khuẩn và vi rút.

Chức năng bảo vệ được thực hiện bởi các protein cụ thể (kháng thể - globulin miễn dịch) được hình thành trong cơ thể (bảo vệ vật lý, hóa học và miễn dịch). Ví dụ, fibrinogen, một protein huyết tương, thực hiện chức năng bảo vệ bằng cách tham gia vào quá trình đông máu và do đó làm giảm mất máu.

· Chức năng co bóp (actin, myosin) - do sự tương tác của các protein, có sự vận động trong không gian, sự co bóp và thư giãn của tim và sự vận động của các cơ quan nội tạng khác.

· chức năng cấu trúc Protein tạo thành cơ sở của cấu trúc tế bào. Một số trong số chúng (collagen mô liên kết, tóc, móng và da keratin, elastin thành mạch, keratin len, sợi tơ, v.v.) thực hiện chức năng cấu trúc gần như độc quyền.

Kết hợp với lipit, prôtêin tham gia cấu tạo nên màng tế bào và cấu tạo nội bào.

· Chức năng nội tiết tố (điều tiết) - khả năng truyền tín hiệu giữa các mô, tế bào hoặc sinh vật.

Thực hiện các protein điều chỉnh sự trao đổi chất. Chúng đề cập đến các hormone được hình thành trong các tuyến nội tiết, một số cơ quan và mô của cơ thể.

· chức năng dinh dưỡng - được thực hiện bởi các protein dự trữ, được lưu trữ như một nguồn năng lượng và vật chất.

Ví dụ: casein, albumin trứng, protein trứng đảm bảo sự tăng trưởng và phát triển của thai nhi, protein sữa đóng vai trò là nguồn dinh dưỡng cho trẻ sơ sinh.

Các chức năng khác nhau của protein được xác định bởi thành phần và cấu trúc axit α-amino của các đại phân tử có tổ chức cao của chúng.

Tính chất vật lý của protein

Protein là những phân tử rất dài bao gồm các đơn vị axit amin được liên kết với nhau bằng liên kết peptit. Đây là những polyme thiên nhiên, khối lượng phân tử của protein từ vài nghìn đến vài chục triệu. Ví dụ, albumin sữa có trọng lượng phân tử là 17400, fibrinogen máu - 400.000, protein vi rút - 50.000.000. Mỗi peptide và protein có thành phần và trình tự xác định nghiêm ngặt của dư lượng axit amin trong chuỗi, xác định tính đặc hiệu sinh học duy nhất của chúng. Số lượng protein đặc trưng cho mức độ phức tạp của sinh vật (E. coli - 3000 và trong cơ thể con người có hơn 5 triệu protein).

Loại protein đầu tiên chúng ta biết trong đời là albumin của trứng gà - nó hòa tan cao trong nước, đông lại khi đun nóng (khi chúng ta chiên trứng) và khi bảo quản lâu ở nhiệt độ cao, nó sẽ bị xẹp lại. quả trứng bị thối. Nhưng protein không chỉ ẩn dưới vỏ trứng. Tóc, móng tay, móng vuốt, len, lông vũ, móng guốc, lớp ngoài của da - tất cả chúng hầu như được cấu tạo hoàn toàn từ một loại protein khác, keratin. Keratin không hòa tan trong nước, không đông lại, không bị phân hủy trong lòng đất: sừng của các loài động vật cổ đại cũng như xương được bảo quản trong đó. Và protein pepsin chứa trong dịch vị có khả năng phá hủy các protein khác, đây là quá trình tiêu hóa. Protein inreferon được sử dụng trong điều trị viêm mũi và cảm cúm, bởi vì. tiêu diệt vi rút gây ra các bệnh này. Và protein của nọc rắn có khả năng giết chết một người.

phân loại protein

Từ quan điểm về giá trị dinh dưỡng của protein, được xác định bởi thành phần axit amin của chúng và hàm lượng của cái gọi là axit amin thiết yếu, protein được chia thành chính thức và khiếm khuyết . Protein hoàn chỉnh chủ yếu là protein có nguồn gốc động vật, ngoại trừ gelatin, được phân loại là protein không hoàn chỉnh. Protein không đầy đủ chủ yếu có nguồn gốc thực vật. Tuy nhiên, một số loại thực vật (khoai tây, cây họ đậu, v.v.) có chứa protein hoàn chỉnh. Trong số các protein động vật, protein của thịt, trứng, sữa, v.v. đặc biệt có giá trị đối với cơ thể.

Ngoài chuỗi peptide, nhiều protein còn chứa các đoạn không phải axit amin; theo tiêu chí này, protein được chia thành hai nhóm lớn - đơn giản và phức tạp chất đạm (protein). Protein đơn giản chỉ chứa chuỗi axit amin, protein phức tạp cũng chứa các đoạn không phải axit amin ( Ví dụ, huyết sắc tố chứa sắt).

Theo loại cấu trúc chung, protein có thể được chia thành ba nhóm:

1. protein dạng sợi - không tan trong nước, tạo thành polyme, cấu trúc của chúng thường rất đều đặn và được duy trì chủ yếu nhờ tương tác giữa các chuỗi khác nhau. Protein có cấu trúc dạng sợi kéo dài. Các chuỗi polypeptide của nhiều protein dạng sợi song song với nhau dọc theo một trục và tạo thành các sợi dài (sợi) hoặc các lớp.

Hầu hết các protein fibrillar không hòa tan trong nước. Protein fibrillar bao gồm, ví dụ, α-keratin (chúng chiếm gần như toàn bộ trọng lượng khô của tóc, protein len, sừng, móng guốc, móng tay, vảy, lông vũ), collagen - protein gân và sụn, fibroin - protein tơ tằm).

2. protein hình cầu - tan trong nước, hình dạng chung của phân tử là hình cầu ít nhiều. Trong số các protein hình cầu và fibrillar, các nhóm nhỏ được phân biệt. Các protein hình cầu bao gồm các enzyme, globulin miễn dịch, một số hormone có bản chất protein (ví dụ, insulin), cũng như các protein khác thực hiện các chức năng vận chuyển, điều hòa và phụ trợ.

3. protein màng - có các miền xuyên qua màng tế bào, nhưng một phần của chúng nhô ra khỏi màng vào môi trường gian bào và tế bào chất của tế bào. Protein màng thực hiện chức năng của các thụ thể, nghĩa là chúng thực hiện truyền tín hiệu và cũng cung cấp sự vận chuyển xuyên màng của các chất khác nhau. Protein vận chuyển là đặc hiệu, mỗi protein chỉ cho phép một số phân tử hoặc một loại tín hiệu nhất định đi qua màng.

Protein là một phần không thể thiếu trong thức ăn của động vật và con người. Một sinh vật sống khác với một sinh vật không sống chủ yếu ở sự hiện diện của protein. Các sinh vật sống được đặc trưng bởi rất nhiều loại phân tử protein và tính trật tự cao của chúng, quyết định tính tổ chức cao của sinh vật sống, cũng như khả năng di chuyển, co bóp, sinh sản, khả năng trao đổi chất và nhiều quá trình sinh lý.

Cấu trúc của protein

Fischer Emil Đức, Nhà hóa học hữu cơ và nhà hóa sinh người Đức. Năm 1899, ông bắt đầu nghiên cứu về hóa học protein. Sử dụng phương pháp ethereal để phân tích axit amin mà ông đã tạo ra vào năm 1901, F. là người đầu tiên tiến hành xác định định tính và định lượng các sản phẩm phân cắt protein, phát hiện ra valin, proline (1901) và hydroxyproline (1902) và chứng minh bằng thực nghiệm rằng amino các gốc axit liên kết với nhau bằng liên kết peptit; vào năm 1907, ông đã tổng hợp được một polypeptide gồm 18 thành viên. F. đã chỉ ra sự giống nhau của polypeptit tổng hợp và peptit thu được từ quá trình thủy phân protein. F. cũng nghiên cứu về tanin. F. đã tạo ra một trường học của các nhà hóa học hữu cơ. Thành viên tương ứng nước ngoài của Học viện Khoa học St. Petersburg (1899). Giải Nô-ben (1902).

BỘ GIÁO DỤC LIÊN BANG NGA

ĐẠI HỌC BANG ALTAI

khoa hóa học

công việc khóa học

Chủ đề: Cấu trúc của polyme, polyme sinh học

Cấu trúc của protein

Công việc đã hoàn thành:

Sinh viên năm thứ 4 Eremenko E.A.

Đã kiểm tra:

Ứng viên Khoa học Hóa học, Phó Giáo sư Shipunov B.P.

"___" _____________ 2002

Lớp_______________

_______________________

(chữ ký của người quản lý)

Barnaul 2002

Từ "polyme" có nghĩa đen là - nhiều phân khúc (từ tiếng Hy Lạp polus-nhiều và teros-bộ phận, đoạn).

Thuật ngữ này bao gồm tất cả các chất có phân tử được xây dựng từ nhiều nguyên tố hoặc liên kết. Các nguyên tố này bao gồm cả các nguyên tử riêng lẻ và (thường xuyên hơn) các nhóm nguyên tử nhỏ được kết nối bằng liên kết hóa học. Một ví dụ về polyme với các nguyên tố bao gồm các nguyên tử cơ bản được gọi là "lưu huỳnh dẻo". Nó thu được bằng cách đổ lưu huỳnh nóng chảy (ở nhiệt độ thích hợp) vào nước lạnh. Cấu trúc của lưu huỳnh cao phân tử có thể được biểu diễn dưới dạng một chuỗi các nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết hóa học

Ở trạng thái này, các tính chất vật lý của lưu huỳnh khác với các tính chất vật lý của lưu huỳnh dạng tinh thể hoặc đá thông thường - chúng đặc trưng hơn cho các polyme giống cao su. Mềm mại, rất đàn hồi và trong mờ, không giống như các chất kết tinh, nó không có nhiệt độ nóng chảy cụ thể. Khi nhiệt độ tăng lên, đầu tiên lưu huỳnh mềm ra và sau đó chảy dưới dạng chất lỏng có độ nhớt cao. Tuy nhiên, lưu huỳnh polyme không ổn định và ở nhiệt độ phòng, nó sẽ trở lại dạng bột hoặc tinh thể thông thường sau một vài ngày.

Đối với hầu hết các polyme, yếu tố lặp lại của cấu trúc là một nhóm nhỏ các nguyên tử được kết nối theo một cách nhất định. Một trong những polyme đơn giản nhất về cấu trúc hóa học - polyetylen có nhóm CH 2 là nguyên tố lặp lại.

Phân tử ban đầu mà từ đó một polyme được hình thành được gọi là đơn vị monome (từ tiếng Hy Lạp đơn sắc- Độc thân). Như ví dụ này cho thấy, một đơn vị monome không phải lúc nào cũng là một phần tử chuỗi lặp lại.

Tuy nhiên, các liên kết chuỗi không phải lúc nào cũng giống hệt nhau. Nhiều polyme được hình thành do sự tương tác của hai loại đơn phân hoặc hợp chất hóa học khác nhau. Điều này dẫn đến một cấu trúc như

trong đó các mắt xích [A] và [B] thường xuyên xen kẽ nhau dọc theo toàn bộ chiều dài của chuỗi.

Trong các loại polyme khác (được gọi là copolyme), tỷ lệ của hai đơn vị khác nhau [A] và [B] không cố định và sự sắp xếp của chúng trong chuỗi thường là ngẫu nhiên, chẳng hạn

Cấu trúc này là điển hình cho nhiều loại cao su tổng hợp.

Một trong các liên kết, chẳng hạn như B, có thể kết nối với A không chỉ ở các đầu mà còn ở điểm thứ ba. Điều này cho phép các chuỗi phân nhánh:

Một polyme như vậy có thể "phát triển" từ mỗi điểm phân nhánh, tạo thành một cấu trúc ba chiều phân nhánh cao phức tạp.

Từ trước đến nay chúng ta chưa quan tâm đến vấn đề về con số đơn vị cơ bản trong một phân tử, cần thiết cho một chất được phân loại là polyme. Con số này tạo nên khái niệm lô đề là gì?

Không có câu trả lời chính xác cho câu hỏi này. Nói chung, bất kỳ số lượng hai hoặc nhiều hơn đều tương ứng với một polyme. Tuy nhiên, các polyme chứa một số đơn vị thường được gọi là dime, trimer, tetramer, v.v., theo số lượng phân tử ban đầu hoặc đơn vị monome có trong chúng và thuật ngữ polyme (chính xác hơn, polyme cao ) đề cập đến trường hợp khi số lượng mắt xích có trong chuỗi đủ lớn. Số lượng đơn vị monome tối thiểu của một polyme cao là khoảng 100. Số lượng đơn vị tối đa về mặt lý thuyết là không giới hạn

2.1. sợi

Trong số các polyme tự nhiên có tầm quan trọng công nghiệp, vị trí quan trọng nhất là sợi có nguồn gốc thực vật và động vật.

Tính chất chính của sợi là độ bền kéo cao. Đặc tính cụ thể này là do sự sắp xếp nhất định của các phân tử trong cấu trúc sợi. Các sợi thường chứa các tinh thể và tinh thể rất nhỏ, và các tinh thể này được kéo dài hoặc "định hướng" dọc theo sợi sao cho các phân tử chuỗi dài song song hoặc gần như song song với trục sợi. Sự sắp xếp hình học của các chuỗi như vậy chống lại sự biến dạng hoặc phá hủy cấu trúc một cách hiệu quả nhất dưới tác động của lực kéo.

Từ thời cổ đại, sợi tự nhiên dựa trên một chất hóa học - cellulose đã được sử dụng rộng rãi. Nó có cấu trúc chuỗi khá phức tạp, liên kết lặp lại là hợp chất C 6 H 10 O 5.

Các loại sợi tự nhiên quan trọng khác trong công nghiệp bao gồm len và tơ tằm. Đây là những sản phẩm có nguồn gốc từ động vật. Các tuyến tằm tiết ra các sợi tơ, từ đó một cái kén được hình thành. Từ quan điểm hóa học, len và tơ tằm là protein, một nhóm chất rất lớn được phân phối rộng rãi trong thế giới thực vật và động vật.

Protein khác với các polyme đã được xem xét ở chỗ chuỗi của chúng được xây dựng từ các nguyên tố lặp đi lặp lại có cấu trúc hóa học không bằng nhau. Công thức chung của mắt xích cơ bản của chuỗi prôtêin

trong đó các nhóm R thường khác nhau ở mỗi mắt xích trong toàn bộ chuỗi và có thể tương ứng với bất kỳ loại nào trong số hơn 25 axit amin. Các protein khác nhau được đặc trưng bởi một tập hợp và tỷ lệ định lượng khác nhau của các axit amin này.

2.2. Cao su, tẩy

Cao su tự nhiên dùng trong công nghiệp được lấy từ nước ép của hevea Brazil. Nước ép (mủ) này là một chất lỏng giống như sữa, trong đó cao su lơ lửng ở dạng các hạt cực nhỏ.

Có một cây khác có nhựa cây chứa một loại cao su gọi là gutta-percha. Các phân tử của gutta-percha và cao su được xây dựng từ cùng một đơn vị (isoprene), chỉ khác nhau về cấu trúc.

Các đặc tính khác thường của cao su đã được biết rõ. Độ bền kéo cao và khả năng đàn hồi một khi đã tách cao su thành một loại chất riêng biệt, độc nhất.

2.3. polyme sinh học

Cấu trúc cơ thể của động vật và con người cung cấp nhiều ví dụ về việc sử dụng các tính chất vật lý và hóa học của các vật liệu polyme khác nhau theo bản chất.

Cơ bắp được xây dựng từ các bó sợi, là một dạng protein. Tất nhiên, chức năng chính của cơ bắp là chuyển năng lượng hóa học nhận được từ cơ bắp thành công cơ học, nhưng vì cơ bắp có một số tính chất đàn hồi của cao su nên hệ thống cơ bắp hoạt động như một tấm đệm hấp thụ các cú sốc và bảo vệ các cơ bên trong. sinh vật khỏi bị hư hại.

Keo và gelatin thu được từ một protein fibrillar khác - collagen, protein chính của da.

Sức mạnh của da, đạt được bằng cách xử lý da bằng hóa chất (thuộc da), là do mạng lưới các sợi collagen tạo nên chúng.

3.1. sợi

Trong số các loại sợi, chúng ta phải phân biệt giữa sợi tổng hợp, tức là sợi tổng hợp. những người có phân tử lớn được xây dựng hoặc tổng hợp từ các hợp chất hóa học rất đơn giản và những hợp chất thu được từ các polyme tự nhiên (thường là cellulose) bằng cách xử lý hóa học thành các dạng khác. Cả hai loại polyme này được kết hợp dưới tên chung sợi hóa học. Để sản xuất sợi filamentary liên tục, polyme ban đầu phải ở dạng lỏng - ở dạng tan chảy hoặc dung dịch. Cellulose, như một vật liệu có thể cho các mục đích như vậy, có một nhược điểm lớn - nó không những không tan chảy mà còn không hòa tan trong nước hoặc trong các dung môi hữu cơ thông thường. Do đó, để sử dụng xenlulô thì nó phải được xử lý. Một phương pháp xử lý là xử lý cellulose bằng axit axetic để chuyển nó thành cellulose axetat. Cellulose axetat hòa tan cao trong dung môi hữu cơ, chẳng hạn như axeton; trong trường hợp này, một dung dịch xi-rô rất nhớt được hình thành, có thể được ép qua một máy trộn nhiều kênh có chứa số lượng lỗ nhỏ cần thiết; kết quả là thu được một bó sợi mịn, sau khi hút và làm bay hơi dung môi, sẽ tạo thành một sợi cellulose axetat liên tục. Trong một loại chất lỏng ép đùn khác, khối cellulose đã biến đổi hóa học được xử lý, biến nó thành cellulose ban đầu. Sản phẩm này, được gọi là tơ viscose, là một ví dụ về sợi xenlulô tái sinh.