蜘蛛丝的构成物是什么,占的比例是多少,可以自己调配出来吗?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 19:51:49
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蜘蛛丝的构成物是什么,占的比例是多少,可以自己调配出来吗?
蜘蛛丝的主要化学成分是甘氨酸(NH2-CH2-COOH)、丙氨酸(NH2-CH[CH3]-COOH)及小部分的丝氨酸(NH2-CH[CH2OH]-COOH),加上其它氨基酸单体蛋白质分子链构成.外观上又细又柔软的蜘蛛丝之所以具有极好的弹性和强度,其原因在于:一方面,蜘蛛丝中具有不规则的蛋白质分子链,这使蜘蛛丝具有弹性;另一方面,蜘蛛丝中还具有规则的蛋白质分子链,这又使蜘蛛丝具有强度.
天然蜘蛛丝主要来源于结网,产量非常低,而且蜘蛛具有同类相食的个性,无法像家蚕一样高密度养殖.所以要从天然蜘蛛中取得蛛丝产量很有限.随着现代生物工程发展,用基因工程手段人工合成蜘蛛丝蛋白是一种新突破,不久有可能形成具有一定规模的人工蜘蛛丝纤维生产厂.

人造蛛丝不是咱们这种搬砖的屌丝能造出来的,看看这个:

破解蜘蛛丝基因密码
  《射雕英雄传》中黄蓉身上那件刀枪不入的软甲不知让多少江湖人士艳羡不已,现在这种传说中的软甲很有可能穿在普通人身上。近日,美国科学家根据蛛丝的基因排序成功地制造出人造蛛丝,这种蛛丝有着惊人的抗拉力量和韧性,并能吸收能量和自动修复原形,以人造蛛丝为原料,可制成衣服、盔甲、降落伞、绳索、渔网.......

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人造蛛丝不是咱们这种搬砖的屌丝能造出来的,看看这个:

破解蜘蛛丝基因密码
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新型的固体纤维有可能替代传统的材料。
  蛋白质变成丝
  美国分子生物学教授兰迪·刘易斯领导的研究小组通过长期研究,揭示出蜘蛛利用蛋白质制造蛛丝的秘密,进而模拟蛛丝的基因排序来制造人造蛛丝。在上述过程中,研究小组得以充分理解蛛丝为何具有惊人力量和很好的弹性特征。用它们的喷丝头,蜘蛛设法使用物理力量重新排列蛋白质分子结构,把蛋白质变成丝。
  力量大过钢丝
  蛛丝有难以置信的抗拉力量,这个力量比相同厚度的钢要大好几倍。产生如此巨大的力量的根源是蛛丝的弹性。蛛丝比纤维B(一种质地牢固重量轻的合成纤维)还坚韧。蛛丝出众的韧性能够使制造商提高伤口缝合系统和石膏的质量,并且能够为外科移植手术生产耐用的人工韧带和腱;在未来的飞机或汽车制造业里,如果你的汽车在一次意外事故中落下凹痕,过几小时这个凹痕就会消失掉,因为人造蛛丝材料能吸收能量和修复其原形。这个原理就如虫子飞撞到蛛网上蛛网发生变形和还原的情况;另外,人造蛛丝还将被制成不能被撕破的纸张,坚韧的纺织品用于降落伞、盔甲、绳索和渔网,甚至是用于替代现有的钞票纸。
  量体裁“丝”个性服务
  通过破译蛛丝的遗传密码,科学家不仅制造出人造蛛丝,而且或许能对其加以改进。“基于我们发现的天然蛛丝,我们已制造出大量不同的合成基因,并试图增强天然蛛丝的受力性和弹性。”刘易斯说。“如果你要问我究竟它的受力性和弹性为多大,那么我的回答是,我可以根据你的要求来为你服务。”
  来自德国慕尼黑技术大学化学系的托马斯·薛伯长期从事类似“蛋白质工程”的研究。他解释说,每种蜘蛛都有自己独特的丝并且具有不同的特性和应用价值,分析丝蛋白的特性以及不同的装配过程产生出怎样的质地特征将会促进具有某种特征的人造蛛丝的生产。
  山羊也可“吐”丝
  由于蜘蛛无法人工饲养,因此制造大量蛛丝的唯一方法是进行基因操作并将丝基因插入到其它细胞或有机体中。但是这项工作因基因的本质而变得相当复杂。近年来的一些研究中,科学家成功地将这种基因插入到大肠杆菌、哺乳动物及离体细胞中,并因此制造出了丝蛋白。
   2000年加拿大的一家生物公司轰动性地把蛛丝的基因插入到两只名为“韦伯斯特”和“彼得”山羊体中。用植入的蛛丝基因,山羊能在它们的奶液里生产出能够制造丝的蛋白质。

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