Kľúčový rozdiel medzi polymérom a biopolymérom je v tom, že väčšina polymérov je nedegradovateľná, zatiaľ čo biopolyméry sú rozložiteľné.
Polyméry sú obrovské molekuly s mnohými opakujúcimi sa jednotkami. Tieto opakujúce sa jednotky predstavujú monoméry, ktoré vytvárajú polymérny materiál. Na druhej strane, biopolyméry sú polymérne materiály, ktoré sa vyskytujú v biologických systémoch.
Čo je polymér?
Polyméry sú veľké molekuly, ktoré majú rovnakú štruktúrnu jednotku, ktorá sa stále opakuje. Tieto opakujúce sa jednotky predstavujú monoméry. Tieto monoméry sa navzájom viažu kovalentnými väzbami za vzniku polyméru. Majú vysokú molekulovú hmotnosť a pozostávajú z viac ako 10 000 atómov. V procese syntézy (polymerizácia) vznikajú dlhšie polymérne reťazce.
Obrázok 01: Plast – typ polyméru
Okrem toho existujú dva hlavné typy polymérov v závislosti od ich povahy. Sú to prírodné a syntetické polyméry. Prírodné polyméry sú materiály, ktoré môžeme nájsť v prírode, zatiaľ čo syntetické polyméry sú materiály vyrobené človekom. Polymérny materiál, ktorý sa tvorí vo vnútri biologických systémov, sa nazýva biopolyméry.
Podľa procesu syntézy existujú dve formy polymérov. Sú to adičné a kondenzačné polyméry. Ak majú monoméry dvojité väzby medzi atómami uhlíka, ich polymerizáciou vznikajú adičné polyméry. Pri niektorých polymerizačných reakciách, keď sa dva monoméry navzájom spoja, sa uvoľní malá molekula, ako je voda. Takéto polyméry sú kondenzačné polyméry. Okrem toho existuje mnoho spôsobov, ako môžeme klasifikovať polymérne materiály; podľa vlastností, štruktúry, zdrojov atď.
Čo je biopolymér?
Biopolyméry sú polymérne materiály, ktoré vznikajú v živých organizmoch. V živých systémoch existujú tri hlavné biopolyméry; polysacharidy, proteíny a polynukleotidy (nukleové kyseliny). Štruktúrnou jednotkou polysacharidov sú monosacharidy (cukry). Keď sa dva monosacharidy spoja a vytvoria glykozidickú väzbu, uvoľní molekulu vody. Preto sú polysacharidy kondenzačnými polymérmi. Polysacharidy hrajú v organizmoch štrukturálne a funkčné úlohy. Glykogén je zásobný polysacharid, zatiaľ čo celulóza je súčasťou bunkových stien rastlinných buniek. Glukóza je monomér pre polyméry glykogénu aj celulózy.
Proteíny sa skladajú z polypeptidov, ktoré sú biopolymérmi aminokyselinových monomérov. Aminokyseliny vytvárajú počas procesu polymerizácie medzi sebou peptidové väzby. Preto majú proteíny medzi opakujúcimi sa jednotkami peptidové väzby. Polynukleotidy sú ďalším dôležitým typom biopolymérov. DNA a RNA sú dva životne dôležité polynukleotidy, ktoré môžeme nájsť v organizmoch. Proces syntézy biopolymérov je proces dehydratácie, pri ktorom sa molekula vody uvoľňuje za vzniku kovalentnej väzby.
Obrázok 02: Štruktúra DNA
Biopolyméry sú veľmi zložité a existuje ich široká škála. Podobne môžu byť lineárne alebo rozvetvené a vzory skladania sú jedinečné pre každý biopolymér. Na rozdiel od syntetických polymérov sú biopolyméry ľahko rozložiteľné. Preto ich môžeme použiť na nahradenie niektorých syntetických polymérov.
Tieto materiály podliehajú hydrolýze pomocou enzýmov alebo môžu podstúpiť denaturáciu zahrievaním, pridaním chemikálií alebo mechanickými silami. Okrem toho majú tieto polyméry definovanú a veľmi špecifickú štruktúru, pretože biologické systémy sú vysoko selektívne. Okrem toho sa tieto materiály syntetizujú z templátov vo vnútri biologických systémov. Napríklad z existujúcej DNA sa vytvorí nová DNA ako šablóna.
Aký je rozdiel medzi polymérom a biopolymérom?
Polyméry sú veľké molekuly, ktoré majú rovnakú štruktúrnu jednotku opakujúcu sa znova a znova, zatiaľ čo biopolyméry sú polymérne materiály, ktoré sa tvoria v živých organizmoch. Kľúčový rozdiel medzi polymérom a biopolymérom je v tom, že väčšina polymérov je nedegradovateľná, zatiaľ čo biopolyméry sú degradovateľné. Ďalším dôležitým rozdielom medzi polymérom a biopolymérom je, že polyméry môžu mať jednoduché alebo zložité štruktúry, zatiaľ čo biopolyméry majú väčšinou zložité štruktúry.
Nižšie uvedená infografika o rozdieloch medzi polymérom a biopolymérom zobrazuje ďalšie podrobnosti o rozdieloch.
Zhrnutie – Polymér vs Biopolymér
Biopolyméry sú typom polymérov, ktoré sa vyskytujú vo vnútri biologických systémov. Kľúčový rozdiel medzi polymérom a biopolymérom je v tom, že väčšina polymérov je nedegradovateľná, zatiaľ čo biopolyméry sú rozložiteľné.
