Основное различие между полимером и биополимером заключается в том, что большинство полимеров не разлагаются, тогда как биополимеры разлагаются.
Полимеры – это гигантские молекулы, состоящие из множества повторяющихся звеньев. Эти повторяющиеся звенья представляют собой мономеры, из которых состоит полимерный материал. С другой стороны, биополимеры - это полимерные материалы, встречающиеся в биологических системах.
Что такое полимер?
Полимеры представляют собой большие молекулы, которые имеют одну и ту же структурную единицу, повторяющуюся снова и снова. Эти повторяющиеся звенья представляют собой мономеры. Эти мономеры связываются друг с другом ковалентными связями, образуя полимер. Они имеют высокую молекулярную массу и состоят из более чем 10 000 атомов. В процессе синтеза (полимеризации) образуются более длинные полимерные цепи.
Рисунок 01: Пластик – тип полимера
Кроме того, существует два основных типа полимеров в зависимости от их природы. Это природные и синтетические полимеры. Природные полимеры - это материалы, которые мы можем найти в природе, а синтетические полимеры - это материалы, созданные человеком. Полимерный материал, образующийся внутри биологических систем, называется биополимером.
Также по способу синтеза различают две формы полимеров. Это полимеры присоединения и конденсации. Если мономеры имеют двойные связи между атомами углерода, их полимеризация приводит к образованию аддитивных полимеров. В некоторых реакциях полимеризации, когда два мономера соединяются друг с другом, выделяется небольшая молекула, подобная воде. Такие полимеры являются конденсационными полимерами. Кроме того, существует множество способов классификации полимерных материалов; по свойствам, структуре, источникам и т.д.
Что такое биополимер?
Биополимеры – это полимерные материалы, образующиеся в живых организмах. В живых системах есть три основных биополимера; полисахариды, белки и полинуклеотиды (нуклеиновые кислоты). Структурной единицей полисахаридов являются моносахариды (сахара). Когда два моносахарида соединяются вместе, образуя гликозидную связь, высвобождается молекула воды. Следовательно, полисахариды являются конденсационными полимерами. Полисахариды играют структурную и функциональную роль в организме. Гликоген является запасным полисахаридом, тогда как целлюлоза является компонентом клеточных стенок растительных клеток. Глюкоза является мономером как для гликогена, так и для полимеров целлюлозы.
Белки состоят из полипептидов, которые представляют собой биополимеры мономеров аминокислот. Аминокислоты образуют пептидные связи друг с другом в процессе полимеризации. Следовательно, белки имеют пептидные связи между повторяющимися звеньями. Полинуклеотиды - еще один важный тип биополимеров. ДНК и РНК - это два жизненно важных полинуклеотида, которые мы можем найти в организмах. Процесс синтеза биополимеров представляет собой процесс дегидратации, при котором молекула воды высвобождается с образованием ковалентной связи.
Рисунок 02: Структура ДНК
Биополимеры очень сложны, и их существует большое разнообразие. Точно так же они могут быть линейными или разветвленными, а модели складывания уникальны для каждого биополимера. В отличие от синтетических полимеров биополимеры легко разлагаются. Следовательно, мы можем использовать их для замены некоторых синтетических полимеров.
Эти материалы подвергаются гидролизу с помощью ферментов или же они могут подвергаться денатурации при нагревании, добавлении химических веществ или механических воздействий. Более того, эти полимеры имеют определенную и очень специфическую структуру, поскольку биологические системы обладают высокой селективностью. Кроме того, эти материалы синтезируются из матриц внутри биологических систем. Например, новая ДНК формируется из существующей ДНК в качестве шаблона.
В чем разница между полимером и биополимером?
Полимеры - это большие молекулы, которые имеют одну и ту же структурную единицу, повторяющуюся снова и снова, в то время как биополимеры - это полимерные материалы, которые образуются в живых организмах. Ключевое различие между полимером и биополимером заключается в том, что большинство полимеров не разлагаются, тогда как биополимеры разлагаются. Еще одно важное различие между полимером и биополимером заключается в том, что полимеры могут иметь как простую, так и сложную структуру, в то время как биополимеры в основном имеют сложную структуру.
Приведенная ниже инфографика о различиях между полимером и биополимером показывает более подробную информацию о различиях.
Резюме – Полимер против биополимера
Биополимеры - это тип полимеров, которые встречаются внутри биологических систем. Ключевое различие между полимером и биополимером заключается в том, что большинство полимеров не разлагаются, тогда как биополимеры разлагаются.
