高分子化學(xué)
高分子化學(xué)是研究高分子化合物的分離、提取、結(jié)構(gòu)、性能、合成方法、反應(yīng)機理及溶液性質(zhì)與成型加工等的一門科學(xué)。是在有機化學(xué)、物理化學(xué)、無機化學(xué)、生物化學(xué)、物理學(xué)和力學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興科學(xué)。自20世紀30年代以來,隨著高分子科學(xué)體系的逐步建立與發(fā)展,已為人類的生產(chǎn)與生活提供了一類新材料,發(fā)展起塑料、橡膠、合成纖維、涂料、膠黏劑等合成材料工業(yè)?,F(xiàn)在高分子合成材料已涉及國家經(jīng)濟建設(shè)和人類生活的各種領(lǐng)域。在此基礎(chǔ)上發(fā)展起的高分子化工,已成為新興的工業(yè)部門。
高分子化合物又稱聚合物、高聚物、大分子化合物,簡稱高分子。它是分子量在10(4次方)~10(6次方)甚至更高的一類化合物,由許多相同的(或不同的)單體(或稱結(jié)構(gòu)單元)以共價鍵重復(fù)連接而成。從化學(xué)結(jié)構(gòu)單元組成是否相同分為均聚高分子(結(jié)構(gòu)單元完全相同)和共聚高分子。前者如聚氯乙烯、聚苯乙烯等,后者如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、丁腈橡膠、丁苯橡膠等。從來源又分為天然高分子(纖維素、蛋白質(zhì)、核酸等)和合成高分子(聚乙烯、聚丙烯、聚酯等)。按分子結(jié)構(gòu)單元之間的連接方式又可分為:線型高分子(即結(jié)構(gòu)單元沿長的骨架線性延伸連接而成)如聚乙烯、聚酰胺等;支化高分子(即線型高分子主鏈中派生出一些支鏈,其組成的結(jié)構(gòu)單元與主鏈相同);交聯(lián)型高分子(即分子主鏈之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合,形成不溶不融網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))。按性能用途分為:塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、ABS、酚醛塑料等)、橡膠(順丁、丁苯、氯丁等橡膠)、纖維(滌綸、錦綸、腈綸、維綸等)等類。組成與結(jié)構(gòu)不同的高分子其形態(tài)有液態(tài)和固態(tài),它多為無定形態(tài),也有部分結(jié)晶態(tài)。其溶液的黏度,比相同濃度下的小分子的黏度高得多。其物理性能隨結(jié)構(gòu)不同而異,它可具有剛性、柔順性、彈性、電絕緣性、力學(xué)強度、耐熱、耐寒、耐光照、耐水等各種性能,其加工性能也各不相同,用途各異且極為廣泛。
生物化學(xué)
生物化學(xué)是研究微生物、植物、動物及人體等有機生物體的化學(xué)組成和生命過程中的化學(xué)變化規(guī)律的一門科學(xué)。主要內(nèi)容包括研究生物體的化學(xué)組成;蛋白質(zhì)、糖類、脂類、酶類和核酸等生物大分子以及輔酶、激素、抗生素等小分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其生理功能;研究這些生物分子在生物體內(nèi)不斷轉(zhuǎn)化的代謝過程以及伴隨其中的能量利用和轉(zhuǎn)化的規(guī)律;研究生物體生長、發(fā)育、繁殖的機制,特別是從分子水平認識遺傳信息傳遞的規(guī)律;研究機體各種生物化學(xué)變化過程的調(diào)節(jié)機制以及代謝紊亂和遺傳缺陷與人類各種疾病的關(guān)系。特別是脫氧核糖核酸(DNA)雙螺旋結(jié)構(gòu)的闡述、遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)以及遺傳信息傳遞的中心法則的確定,揭示了生物代謝、生長發(fā)育與遺傳的內(nèi)在聯(lián)系,使生物化學(xué)成為現(xiàn)代生物科學(xué)的一門新興的、最具活力的學(xué)科,標(biāo)志著生命科學(xué)進入了一個新的發(fā)展時期。生物化學(xué)研究借助于化學(xué)、物理化學(xué)的原理和方法,以及包括遺傳學(xué)、微生物學(xué)、細胞學(xué)、免疫學(xué)、分子生物學(xué)和生物信息學(xué)等生物學(xué)的方法。目前許多現(xiàn)代物理學(xué)方法,如光譜分析、X射線衍射、核磁共振、電子顯微鏡、同位素標(biāo)記等技術(shù)的引入對生物化學(xué)研究的深入,發(fā)揮了重要作用。特別是計算機技術(shù)的應(yīng)用,對大量生物信息的儲存、利用、管理和開發(fā)作出特殊的貢獻。最新的生物芯片技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,將突破原有生化研究的模式,推動生物化學(xué)的迅速發(fā)展。