Klíčový rozdíl mezi polymerem a biopolymerem je ten, že většina polymerů je nedegradovatelná, zatímco biopolymery jsou rozložitelné.
Polymery jsou obří molekuly s mnoha opakujícími se jednotkami. Tyto opakující se jednotky představují monomery, které tvoří polymerní materiál. Na druhou stranu jsou biopolymery polymerní materiály, které se vyskytují v biologických systémech.
Co je polymer?
Polymery jsou velké molekuly, které mají stejnou strukturní jednotku, která se znovu a znovu opakuje. Tyto opakující se jednotky představují monomery. Tyto monomery se navzájem vážou prostřednictvím kovalentních vazeb za vzniku polymeru. Mají vysokou molekulovou hmotnost a skládají se z více než 10 000 atomů. V procesu syntézy (polymerace) se tvoří delší polymerní řetězce.
Obrázek 01: Plast – typ polymeru
Navíc existují dva hlavní typy polymerů v závislosti na jejich povaze. Jsou to přírodní a syntetické polymery. Přírodní polymery jsou materiály, které můžeme najít v přírodě, zatímco syntetické polymery jsou materiály vyrobené člověkem. Polymerní materiál, který se tvoří uvnitř biologických systémů, se nazývá biopolymery.
Také podle procesu syntézy existují dvě formy polymerů. Jsou to adiční a kondenzační polymery. Pokud mají monomery dvojné vazby mezi atomy uhlíku, jejich polymerace tvoří adiční polymery. Při některých polymeračních reakcích, kdy se dva monomery spojí, se uvolní malá molekula, jako je voda. Takové polymery jsou kondenzační polymery. Kromě toho existuje mnoho způsobů, jak můžeme klasifikovat polymerní materiály; podle vlastností, struktury, zdrojů atd.
Co je Biopolymer?
Biopolymery jsou polymerní materiály, které se tvoří v živých organismech. V živých systémech existují tři hlavní biopolymery; polysacharidy, proteiny a polynukleotidy (nukleové kyseliny). Strukturní jednotkou polysacharidů jsou monosacharidy (cukry). Když se dva monosacharidy spojí a vytvoří glykosidickou vazbu, uvolní molekulu vody. Proto jsou polysacharidy kondenzačními polymery. Polysacharidy hrají v organismech strukturální a funkční roli. Glykogen je zásobní polysacharid, zatímco celulóza je součástí buněčných stěn rostlinných buněk. Glukóza je monomer pro polymery glykogenu i celulózy.
Proteiny se skládají z polypeptidů, což jsou biopolymery aminokyselinových monomerů. Aminokyseliny vytvářejí během polymeračního procesu mezi sebou peptidové vazby. Proto mají proteiny mezi opakujícími se jednotkami peptidové vazby. Polynukleotidy jsou dalším důležitým typem biopolymeru. DNA a RNA jsou dva životně důležité polynukleotidy, které můžeme najít v organismech. Proces syntézy biopolymerů je dehydratační proces, při kterém se molekula vody uvolňuje za vzniku kovalentní vazby.
Obrázek 02: Struktura DNA
Biopolymery jsou velmi složité a existuje jich celá řada. Podobně mohou být lineární nebo rozvětvené a vzory skládání jsou jedinečné pro každý biopolymer. Na rozdíl od syntetických polymerů jsou biopolymery snadno rozložitelné. Můžeme je tedy použít k nahrazení některých syntetických polymerů.
Tyto materiály podléhají hydrolýze působením enzymů nebo mohou podstoupit denaturaci zahřátím, přidáním chemikálií nebo mechanickými silami. Navíc mají tyto polymery definovanou a velmi specifickou strukturu, protože biologické systémy jsou vysoce selektivní. Kromě toho se tyto materiály syntetizují z templátů uvnitř biologických systémů. Například se z existující DNA vytvoří nová DNA jako šablona.
Jaký je rozdíl mezi polymerem a biopolymerem?
Polymery jsou velké molekuly, které mají stále dokola opakující se stejnou strukturní jednotku, zatímco biopolymery jsou polymerní materiály, které se tvoří v živých organismech. Klíčový rozdíl mezi polymerem a biopolymerem je v tom, že většina polymerů je nedegradovatelná, zatímco biopolymery jsou rozložitelné. Dalším důležitým rozdílem mezi polymerem a biopolymerem je to, že polymery mohou mít jednoduché nebo složité struktury, zatímco biopolymery mají většinou složité struktury.
Níže uvedená infografika o rozdílech mezi polymerem a biopolymerem ukazuje další podrobnosti o rozdílech.
Shrnutí – Polymer vs Biopolymer
Biopolymery jsou typem polymerů, které se vyskytují uvnitř biologických systémů. Klíčový rozdíl mezi polymerem a biopolymerem je ten, že většina polymerů je nedegradovatelná, zatímco biopolymery jsou rozložitelné.
