Nøgleforskellen mellem polymer og biopolymer er, at de fleste af polymererne er ikke-nedbrydelige, mens biopolymerer er nedbrydelige.
Polymerer er gigantiske molekyler med mange gentagne enheder. Disse gentagne enheder repræsenterer de monomerer, der opbygger polymermaterialet. På den anden side er biopolymerer de polymermaterialer, der forekommer i biologiske systemer.
Hvad er polymer?
Polymerer er store molekyler, der har den samme strukturelle enhed, der gentages igen og igen. Disse gentagne enheder repræsenterer monomerer. Disse monomerer binder med hinanden via kovalente bindinger for at danne en polymer. De har en høj molekylvægt og består af over 10.000 atomer. I synteseprocessen (polymerisation) dannes længere polymerkæder.
Figur 01: Plast- En type polymer
Yderligere er der to hovedtyper af polymerer afhængigt af deres natur. De er de naturlige og syntetiske polymerer. Naturlige polymerer er de materialer, vi kan finde i naturen, mens syntetiske polymerer er de menneskeskabte materialer. Polymermaterialet, der dannes inde i biologiske systemer, kaldes biopolymerer.
I henhold til synteseprocessen er der også to former for polymerer. De er additions- og kondensationspolymererne. Hvis monomererne har dobbeltbindinger mellem carbonatomer, danner deres polymerisation additionspolymerer. I nogle af polymerisationsreaktionerne, når to monomerer forbindes med hinanden, frigives et lille molekyle som vand. Sådanne polymerer er kondensationspolymerer. Desuden er der mange måder, hvorpå vi kan klassificere polymermaterialer; i henhold til egenskaber, struktur, kilder osv.
Hvad er biopolymer?
Biopolymerer er polymermaterialer, der dannes i levende organismer. Der er tre hovedbiopolymerer i levende systemer; polysaccharider, proteiner og polynukleotider (nukleinsyrer). Den strukturelle enhed af polysaccharider er monosaccharider (sukker). Når to monosaccharider går sammen for at danne en glykosidbinding, frigiver det et vandmolekyle. Derfor er polysaccharider kondensationspolymerer. Polysaccharider spiller strukturelle og funktionelle roller i organismer. Glykogen er et lagerpolysaccharid, hvorimod cellulose er en komponent i plantecellernes cellevægge. Glucose er monomeren for både glykogen- og cellulosepolymerer.
Proteiner består af polypeptider, som er biopolymerer af aminosyremonomerer. Aminosyrer danner peptidbindinger med hinanden under polymerisationsprocessen. Derfor har proteinerne peptidbindinger mellem dets gentagne enheder. Polynukleotider er en anden vigtig type biopolymer. DNA og RNA er de to vitale polynukleotider, som vi kan finde i organismer. Synteseprocessen af biopolymerer er en dehydreringsproces, hvor et vandmolekyle frigives med dannelse af en kovalent binding.
Figur 02: DNA-struktur
Biopolymerer er meget komplekse, og der er en bred vifte af dem. Ligeledes kan de være lineære eller forgrenede, og foldemønstrene er unikke for hver biopolymer. I modsætning til syntetiske polymerer er biopolymerer let nedbrydelige. Derfor kan vi bruge dem til at erstatte nogle af de syntetiske polymerer.
Disse materialer undergår hydrolyse af enzymer, eller også kan de undergå denaturering ved opvarmning, tilsætning af kemikalier eller ved mekaniske kræfter. Desuden har disse polymerer en defineret og meget specifik struktur, fordi biologiske systemer er meget selektive. Bortset fra det syntetiseres disse materialer fra skabeloner inde i biologiske systemer. For eksempel dannes et nyt DNA fra et eksisterende DNA som skabelon.
Hvad er forskellen mellem polymer og biopolymer?
Polymerer er store molekyler, der har den samme strukturelle enhed, der gentages igen og igen, mens biopolymerer er polymermaterialer, der dannes i levende organismer. Den vigtigste forskel mellem polymer og biopolymer er, at de fleste af polymererne er ikke-nedbrydelige, mens biopolymerer er nedbrydelige. En anden vigtig forskel mellem polymer og biopolymer er, at polymerer kan have enten simple eller komplekse strukturer, mens biopolymerer for det meste har komplekse strukturer.
Nedenstående infografik om forskellen mellem polymer og biopolymer viser flere detaljer om forskellene.
Opsummering – Polymer vs Biopolymer
Biopolymerer er en type polymerer, der forekommer inde i biologiske systemer. Den vigtigste forskel mellem polymer og biopolymer er, at de fleste af polymererne er ikke-nedbrydelige, mens biopolymerer er nedbrydelige.
