Ključna razlika med polimerom in biopolimerom je, da je večina polimerov nerazgradljivih, medtem ko so biopolimeri razgradljivi.
Polimeri so velikanske molekule, ki imajo veliko ponavljajočih se enot. Te ponavljajoče se enote predstavljajo monomere, ki gradijo polimerni material. Po drugi strani pa so biopolimeri polimerni materiali, ki se pojavljajo v bioloških sistemih.
Kaj je polimer?
Polimeri so velike molekule, ki imajo vedno znova ponavljajočo se isto strukturno enoto. Te ponavljajoče se enote predstavljajo monomere. Ti monomeri se med seboj vežejo s kovalentnimi vezmi in tvorijo polimer. Imajo visoko molekulsko maso in so sestavljeni iz več kot 10.000 atomov. V procesu sinteze (polimerizacija) nastanejo daljše polimerne verige.
Slika 01: Plastika – vrsta polimera
Poleg tega obstajata dve glavni vrsti polimerov, odvisno od njihove narave. So naravni in sintetični polimeri. Naravni polimeri so materiali, ki jih lahko najdemo v naravi, medtem ko so sintetični polimeri materiali, ki jih je ustvaril človek. Polimerni material, ki nastane v bioloških sistemih, se imenuje biopolimeri.
Tudi glede na proces sinteze obstajata dve obliki polimerov. So adicijski in kondenzacijski polimeri. Če imajo monomeri dvojne vezi med ogljikovimi atomi, njihova polimerizacija tvori adicijske polimere. Pri nekaterih reakcijah polimerizacije, ko se dva monomera združita drug z drugim, se sprosti majhna molekula, kot je voda. Takšni polimeri so kondenzacijski polimeri. Poleg tega obstaja veliko načinov, na katere lahko razvrstimo polimerne materiale; glede na lastnosti, strukturo, vire itd.
Kaj je biopolimer?
Biopolimeri so polimerni materiali, ki nastajajo v živih organizmih. V živih sistemih obstajajo trije glavni biopolimeri; polisaharidi, proteini in polinukleotidi (nukleinske kisline). Strukturna enota polisaharidov so monosaharidi (sladkorji). Ko se dva monosaharida združita in tvorita glikozidno vez, sprosti molekulo vode. Zato so polisaharidi kondenzacijski polimeri. Polisaharidi igrajo strukturno in funkcionalno vlogo v organizmih. Glikogen je skladiščni polisaharid, medtem ko je celuloza sestavni del celičnih sten rastlinskih celic. Glukoza je monomer za polimere glikogena in celuloze.
Proteini so sestavljeni iz polipeptidov, ki so biopolimeri monomerov aminokislin. Aminokisline tvorijo med seboj peptidne vezi med procesom polimerizacije. Zato imajo proteini peptidne vezi med svojimi ponavljajočimi se enotami. Polinukleotidi so še ena pomembna vrsta biopolimera. DNK in RNK sta dva vitalna polinukleotida, ki ju lahko najdemo v organizmih. Proces sinteze biopolimerov je proces dehidracije, kjer se molekula vode sprosti s tvorbo kovalentne vezi.
Slika 02: Struktura DNK
Biopolimeri so zelo zapleteni in jih je veliko. Prav tako so lahko linearni ali razvejani, zgibni vzorci pa so edinstveni za vsak biopolimer. Za razliko od sintetičnih polimerov so biopolimeri zlahka razgradljivi. Zato lahko z njimi nadomestimo nekatere sintetične polimere.
Te materiale hidrolizirajo encimi ali pa jih lahko denaturirajo s segrevanjem, dodajanjem kemikalij ali mehanskimi silami. Poleg tega imajo ti polimeri definirano in zelo specifično strukturo, ker so biološki sistemi zelo selektivni. Poleg tega se ti materiali sintetizirajo iz predlog znotraj bioloških sistemov. Na primer, nova DNK se oblikuje iz obstoječe DNK kot predloge.
Kakšna je razlika med polimerom in biopolimerom?
Polimeri so velike molekule, ki imajo isto strukturno enoto, ki se vedno znova ponavlja, medtem ko so biopolimeri polimerni materiali, ki nastajajo v živih organizmih. Ključna razlika med polimerom in biopolimerom je, da je večina polimerov nerazgradljivih, medtem ko so biopolimeri razgradljivi. Druga pomembna razlika med polimerom in biopolimerom je, da imajo polimeri lahko enostavne ali kompleksne strukture, medtem ko imajo biopolimeri večinoma kompleksne strukture.
Spodnja infografika o razlikah med polimerom in biopolimerom prikazuje več podrobnosti o razlikah.
Povzetek – polimer proti biopolimeru
Biopolimeri so vrsta polimerov, ki se pojavljajo v bioloških sistemih. Ključna razlika med polimerom in biopolimerom je, da je večina polimerov nerazgradljivih, medtem ko so biopolimeri razgradljivi.
