Kluczowa różnica między polimerem a biopolimerem polega na tym, że większość polimerów nie ulega degradacji, podczas gdy biopolimery ulegają degradacji.
Polimery to gigantyczne cząsteczki posiadające wiele powtarzających się jednostek. Te powtarzające się jednostki reprezentują monomery, które tworzą materiał polimerowy. Z drugiej strony biopolimery to materiały polimerowe występujące w układach biologicznych.
Co to jest polimer?
Polimery to duże cząsteczki, które mają tę samą jednostkę strukturalną powtarzającą się w kółko. Te powtarzające się jednostki reprezentują monomery. Monomery te łączą się ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi, tworząc polimer. Mają wysoką masę cząsteczkową i składają się z ponad 10 000 atomów. W procesie syntezy (polimeryzacji) tworzą się dłuższe łańcuchy polimerowe.
Rysunek 01: Plastik – rodzaj polimeru
Ponadto istnieją dwa główne typy polimerów w zależności od ich charakteru. Są to polimery naturalne i syntetyczne. Polimery naturalne to materiały, które możemy znaleźć w naturze, podczas gdy polimery syntetyczne to materiały wytworzone przez człowieka. Materiał polimerowy, który tworzy się w układach biologicznych, nazywa się biopolimerami.
Ponadto, zgodnie z procesem syntezy, istnieją dwie formy polimerów. Są to polimery addycyjne i kondensacyjne. Jeśli monomery mają podwójne wiązania między atomami węgla, ich polimeryzacja tworzy polimery addycyjne. W niektórych reakcjach polimeryzacji, gdy dwa monomery łączą się ze sobą, uwalniana jest mała cząsteczka, taka jak woda. Takie polimery są polimerami kondensacyjnymi. Ponadto istnieje wiele sposobów klasyfikacji materiałów polimerowych; zgodnie z właściwościami, strukturą, źródłami itp.
Co to jest biopolimer?
Biopolimery to materiały polimerowe, które powstają w żywych organizmach. W żywych systemach istnieją trzy główne biopolimery; polisacharydy, białka i polinukleotydy (kwasy nukleinowe). Jednostką strukturalną polisacharydów są cukry proste (cukry). Kiedy dwa monosacharydy łączą się, tworząc wiązanie glikozydowe, uwalnia cząsteczkę wody. Dlatego polisacharydy są polimerami kondensacyjnymi. Polisacharydy odgrywają w organizmach role strukturalne i funkcjonalne. Glikogen jest polisacharydem magazynującym, natomiast celuloza jest składnikiem ścian komórkowych komórek roślinnych. Glukoza jest monomerem zarówno dla polimerów glikogenu, jak i celulozy.
Białka składają się z polipeptydów, które są biopolimerami monomerów aminokwasów. Aminokwasy tworzą ze sobą wiązania peptydowe podczas procesu polimeryzacji. Dlatego białka mają wiązania peptydowe między powtarzającymi się jednostkami. Polinukleotydy to kolejny ważny rodzaj biopolimerów. DNA i RNA to dwa ważne polinukleotydy, które możemy znaleźć w organizmach. Proces syntezy biopolimerów to proces odwadniania, w którym cząsteczka wody uwalnia się z utworzeniem wiązania kowalencyjnego.
Rysunek 02: Struktura DNA
Biopolimery są bardzo złożone i jest ich wiele. Podobnie mogą być liniowe lub rozgałęzione, a wzory składania są unikalne dla każdego biopolimeru. W przeciwieństwie do polimerów syntetycznych, biopolimery łatwo ulegają degradacji. Dlatego możemy ich użyć do zastąpienia niektórych polimerów syntetycznych.
Materiały te ulegają hydrolizie przez enzymy lub mogą ulegać denaturacji przez ogrzewanie, dodawanie chemikaliów lub działanie sił mechanicznych. Ponadto polimery te mają określoną i bardzo specyficzną strukturę, ponieważ układy biologiczne są wysoce selektywne. Poza tym materiały te syntetyzują z szablonów znajdujących się w układach biologicznych. Na przykład, nowe DNA tworzy się z istniejącego DNA jako szablon.
Jaka jest różnica między polimerem a biopolimerem?
Polimery to duże cząsteczki, które mają tę samą jednostkę strukturalną powtarzającą się w kółko, podczas gdy biopolimery to materiały polimerowe, które tworzą się w żywych organizmach. Kluczowa różnica między polimerem a biopolimerem polega na tym, że większość polimerów nie ulega degradacji, podczas gdy biopolimery ulegają degradacji. Inną ważną różnicą między polimerem a biopolimerem jest to, że polimery mogą mieć strukturę prostą lub złożoną, podczas gdy biopolimery w większości mają strukturę złożoną.
Poniższa infografika na temat różnicy między polimerem a biopolimerem pokazuje więcej szczegółów na temat różnic.
Podsumowanie – polimer kontra biopolimer
Biopolimery to rodzaj polimerów, które występują w układach biologicznych. Kluczową różnicą między polimerem a biopolimerem jest to, że większość polimerów nie ulega degradacji, podczas gdy biopolimery ulegają degradacji.
