Avainero polymeerin ja biopolymeerin välillä on, että useimmat polymeerit ovat hajoamattomia, kun taas biopolymeerit ovat hajoavia.
Polymeerit ovat jättimäisiä molekyylejä, joissa on monia toistuvia yksiköitä. Nämä toistuvat yksiköt edustavat monomeerejä, jotka muodostavat polymeerimateriaalin. Toisa alta biopolymeerit ovat polymeerimateriaaleja, joita esiintyy biologisissa järjestelmissä.
Mikä on polymeeri?
Polymeerit ovat suuria molekyylejä, joilla on sama rakenneyksikkö, joka toistuu yhä uudelleen. Nämä toistuvat yksiköt edustavat monomeerejä. Nämä monomeerit sitoutuvat toisiinsa kovalenttisilla sidoksilla muodostaen polymeerin. Niillä on korkea molekyylipaino ja ne koostuvat yli 10 000 atomista. Synteesiprosessissa (polymeroinnissa) muodostuu pidempiä polymeeriketjuja.
Kuva 01: Muovi – Eräs polymeerityyppi
Lisäksi polymeerejä on kahta päätyyppiä niiden luonteen mukaan. Ne ovat luonnollisia ja synteettisiä polymeerejä. Luonnolliset polymeerit ovat materiaaleja, joita voimme löytää luonnosta, kun taas synteettiset polymeerit ovat ihmisen valmistamia materiaaleja. Biologisissa järjestelmissä muodostuvaa polymeerimateriaalia kutsutaan biopolymeereiksi.
Synteesiprosessin mukaan polymeerejä on myös kahta muotoa. Ne ovat additio- ja kondensaatiopolymeerejä. Jos monomeereillä on kaksoissidoksia hiiliatomien välillä, niiden polymeroituminen muodostaa additiopolymeerejä. Joissakin polymerointireaktioissa, kun kaksi monomeeria liittyy toisiinsa, pieni molekyyli, kuten vesi, vapautuu. Tällaiset polymeerit ovat kondensaatiopolymeerejä. Lisäksi on monia tapoja, joilla voimme luokitella polymeerimateriaalit; ominaisuuksien, rakenteen, lähteiden jne. mukaan.
Mikä on biopolymeeri?
Biopolymeerit ovat polymeerimateriaaleja, joita muodostuu elävissä organismeissa. Elävissä järjestelmissä on kolme pääbiopolymeeriä; polysakkaridit, proteiinit ja polynukleotidit (nukleiinihapot). Polysakkaridien rakenneyksikkö on monosakkaridit (sokerit). Kun kaksi monosakkaridia yhdistyvät yhteen muodostaen glykosidisidoksen, se vapauttaa vesimolekyylin. Siksi polysakkaridit ovat kondensaatiopolymeerejä. Polysakkarideilla on rakenteellisia ja toiminnallisia tehtäviä organismeissa. Glykogeeni on varastoitava polysakkaridi, kun taas selluloosa on kasvisolujen soluseinien komponentti. Glukoosi on sekä glykogeeni- että selluloosapolymeerien monomeeri.
Proteiinit koostuvat polypeptideistä, jotka ovat aminohappomonomeerien biopolymeerejä. Aminohapot muodostavat peptidisidoksia keskenään polymerointiprosessin aikana. Siksi proteiineissa on peptidisidoksia toistuvien yksiköidensä välillä. Polynukleotidit ovat toinen tärkeä biopolymeerityyppi. DNA ja RNA ovat kaksi elintärkeää polynukleotidia, jotka voimme löytää organismeista. Biopolymeerien synteesiprosessi on dehydraatioprosessi, jossa vesimolekyyli vapautuu muodostaen kovalenttisen sidoksen.
Kuva 02: DNA:n rakenne
Biopolymeerit ovat erittäin monimutkaisia, ja niitä on laaja valikoima. Samoin ne voivat olla lineaarisia tai haarautuneita, ja taittokuviot ovat ainutlaatuisia jokaiselle biopolymeerille. Toisin kuin synteettiset polymeerit, biopolymeerit ovat helposti hajoavia. Siksi voimme käyttää niitä korvaamaan joitain synteettisiä polymeerejä.
Nämä materiaalit hydrolysoituvat entsyymien vaikutuksesta tai ne voivat denaturoitua kuumentamalla, lisäämällä kemikaaleja tai mekaanisten voimien vaikutuksesta. Lisäksi näillä polymeereillä on määritelty ja hyvin spesifinen rakenne, koska biologiset järjestelmät ovat erittäin selektiivisiä. Tämän lisäksi nämä materiaalit syntetisoituvat malleista biologisten järjestelmien sisällä. Esimerkiksi uusi DNA muodostuu olemassa olevasta DNA:sta templaatiksi.
Mitä eroa on polymeerillä ja biopolymeerillä?
Polymeerit ovat suuria molekyylejä, joilla on sama rakenneyksikkö, joka toistuu uudestaan ja uudestaan, kun taas biopolymeerit ovat polymeerimateriaaleja, joita muodostuu elävissä organismeissa. Keskeinen ero polymeerin ja biopolymeerin välillä on, että suurin osa polymeereistä on hajoamattomia, kun taas biopolymeerit ovat hajoavia. Toinen tärkeä ero polymeerin ja biopolymeerin välillä on, että polymeereillä voi olla joko yksinkertaisia tai monimutkaisia rakenteita, kun taas biopolymeereillä on useimmiten monimutkaisia rakenteita.
Alla oleva infografiikka polymeerin ja biopolymeerin eroista näyttää lisätietoja eroista.
Yhteenveto – polymeeri vs biopolymeeri
Biopolymeerit ovat polymeerejä, joita esiintyy biologisissa järjestelmissä. avainero polymeerin ja biopolymeerin välillä on, että useimmat polymeerit ovat hajoamattomia, kun taas biopolymeerit ovat hajoavia.
