პოლიმერსა და ბიოპოლიმერს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ პოლიმერების უმეტესობა არადეგრადირებადია, ხოლო ბიოპოლიმერები დეგრადირებადია.
პოლიმერები არის გიგანტური მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ მრავალი განმეორებადი ერთეული. ეს განმეორებადი ერთეულები წარმოადგენს მონომერებს, რომლებიც ქმნიან პოლიმერულ მასალას. მეორეს მხრივ, ბიოპოლიმერები არის პოლიმერული მასალები, რომლებიც გვხვდება ბიოლოგიურ სისტემებში.
რა არის პოლიმერი?
პოლიმერები არის დიდი მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ ერთი და იგივე სტრუქტურული ერთეული, რომელიც განმეორებით მეორდება. ეს განმეორებადი ერთეულები წარმოადგენს მონომერებს. ეს მონომერები უკავშირდებიან ერთმანეთს კოვალენტური ბმების მეშვეობით პოლიმერის შესაქმნელად.მათ აქვთ მაღალი მოლეკულური წონა და შედგება 10000 ატომზე მეტი. სინთეზის პროცესში (პოლიმერიზაცია) წარმოიქმნება უფრო გრძელი პოლიმერული ჯაჭვები.
სურათი 01: პლასტიკური - პოლიმერის ტიპი
გარდა ამისა, არსებობს პოლიმერების ორი ძირითადი ტიპი მათი ბუნებიდან გამომდინარე. ეს არის ბუნებრივი და სინთეზური პოლიმერები. ბუნებრივი პოლიმერები არის მასალები, რომლებიც ბუნებაში შეგვიძლია ვიპოვოთ, ხოლო სინთეზური პოლიმერები არის ადამიანის მიერ შექმნილი მასალები. პოლიმერული მასალა, რომელიც წარმოიქმნება ბიოლოგიურ სისტემებში, ეწოდება ბიოპოლიმერებს.
ასევე, სინთეზის პროცესის მიხედვით, არსებობს პოლიმერების ორი ფორმა.ეს არის დანამატი და კონდენსაციის პოლიმერები. თუ მონომერებს აქვთ ორმაგი ბმები ნახშირბადის ატომებს შორის, მათი პოლიმერიზაცია ქმნის დამატებით პოლიმერებს. პოლიმერიზაციის ზოგიერთ რეაქციაში, როდესაც ორი მონომერი ერთმანეთს უერთდება, წყლის მსგავსი პატარა მოლეკულა გამოიყოფა. ასეთი პოლიმერები არის კონდენსაციის პოლიმერები. გარდა ამისა, არსებობს მრავალი გზა, რომლითაც შეგვიძლია პოლიმერული მასალების კლასიფიკაცია; თვისებების, სტრუქტურის, წყაროების მიხედვით და ა.შ.
რა არის ბიოპოლიმერი?
ბიოპოლიმერები არის პოლიმერული მასალები, რომლებიც წარმოიქმნება ცოცხალ ორგანიზმებში. ცოცხალ სისტემებში სამი ძირითადი ბიოპოლიმერია; პოლისაქარიდები, ცილები და პოლინუკლეოტიდები (ნუკლეინის მჟავები). პოლისაქარიდების სტრუქტურული ერთეულია მონოსაქარიდები (შაქარი). როდესაც ორი მონოსაქარიდი უერთდება გლიკოზიდურ კავშირს, ის ათავისუფლებს წყლის მოლეკულას. ამრიგად, პოლისაქარიდები კონდენსაციის პოლიმერებია. პოლისაქარიდები ასრულებენ სტრუქტურულ და ფუნქციურ როლს ორგანიზმებში. გლიკოგენი არის შესანახი პოლისაქარიდი, ხოლო ცელულოზა არის კომპონენტი მცენარეთა უჯრედების უჯრედის კედლებში.გლუკოზა არის მონომერი გლიკოგენისა და ცელულოზის პოლიმერებისთვის.
პროტეინები შედგება პოლიპეპტიდებისგან, რომლებიც წარმოადგენენ ამინომჟავების მონომერების ბიოპოლიმერებს. ამინომჟავები პოლიმერიზაციის პროცესში ქმნიან პეპტიდურ კავშირებს ერთმანეთთან. ამიტომ, ცილებს აქვთ პეპტიდური ბმები მის განმეორებით ერთეულებს შორის. პოლინუკლეოტიდები ბიოპოლიმერის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ტიპია. დნმ და რნმ არის ორი სასიცოცხლო პოლინუკლეოტიდი, რომელთა აღმოჩენაც შეგვიძლია ორგანიზმებში. ბიოპოლიმერების სინთეზის პროცესი არის დეჰიდრატაციის პროცესი, სადაც წყლის მოლეკულა გამოიყოფა კოვალენტური ბმის წარმოქმნით.
სურათი 02: დნმ-ის სტრუქტურა
ბიოპოლიმერები ძალიან რთულია და მათი მრავალფეროვნება არსებობს. ანალოგიურად, ისინი შეიძლება იყოს ხაზოვანი ან განშტოებული და დასაკეცი ნიმუშები უნიკალურია თითოეული ბიოპოლიმერისთვის. სინთეზური პოლიმერებისგან განსხვავებით, ბიოპოლიმერები ადვილად იშლება. აქედან გამომდინარე, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ისინი ზოგიერთი სინთეზური პოლიმერის ჩასანაცვლებლად.
ეს მასალები განიცდიან ჰიდროლიზს ფერმენტების მიერ, ან სხვაგვარად შეიძლება განიცადონ დენატურაცია გათბობით, ქიმიკატების დამატებით ან მექანიკური ძალებით. უფრო მეტიც, ამ პოლიმერებს აქვთ განსაზღვრული და ძალიან სპეციფიკური სტრუქტურა, რადგან ბიოლოგიური სისტემები ძალიან შერჩევითია. გარდა ამისა, ეს მასალები სინთეზირდება ბიოლოგიური სისტემების შიგნით არსებული შაბლონებიდან. მაგალითად, ახალი დნმ იქმნება არსებული დნმ-დან, როგორც შაბლონი.
რა განსხვავებაა პოლიმერსა და ბიოპოლიმერს შორის?
პოლიმერები არის დიდი მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ ერთი და იგივე სტრუქტურული ერთეული, რომელიც მეორდება მუდმივად, ხოლო ბიოპოლიმერები არის პოლიმერული მასალები, რომლებიც წარმოიქმნება ცოცხალ ორგანიზმებში.პოლიმერსა და ბიოპოლიმერს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ პოლიმერების უმეტესობა არ არის დეგრადირებადი, ხოლო ბიოპოლიმერები დეგრადირებადია. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავება პოლიმერსა და ბიოპოლიმერს შორის არის ის, რომ პოლიმერებს შეიძლება ჰქონდეთ მარტივი ან რთული სტრუქტურა, ხოლო ბიოპოლიმერებს ძირითადად აქვთ რთული სტრუქტურა.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა პოლიმერსა და ბიოპოლიმერს შორის განსხვავების შესახებ უფრო მეტ დეტალს აჩვენებს განსხვავებების შესახებ.
შეჯამება – პოლიმერი ბიოპოლიმერის წინააღმდეგ
ბიოპოლიმერები არის პოლიმერების ტიპი, რომელიც გვხვდება ბიოლოგიურ სისტემებში. პოლიმერსა და ბიოპოლიმერს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ პოლიმერების უმეტესობა არადეგრადირებადია, ხოლო ბიოპოლიმერები დეგრადირებადია.
