Der Hauptunterschied zwischen Polymer und Biopolymer besteht darin, dass die meisten Polymere nicht abbaubar sind, während Biopolymere abbaubar sind.
Polymere sind riesige Moleküle mit vielen sich wiederholenden Einheiten. Diese sich wiederholenden Einheiten stellen die Monomere dar, die das Polymermaterial aufbauen. Andererseits sind Biopolymere die Polymermaterialien, die in biologischen Systemen vorkommen.
Was ist Polymer?
Polymere sind große Moleküle, die die gleiche Struktureinheit haben, die sich immer wieder wiederholt. Diese sich wiederholenden Einheiten repräsentieren Monomere. Diese Monomere binden miteinander über kovalente Bindungen, um ein Polymer zu bilden. Sie haben ein hohes Molekulargewicht und bestehen aus über 10.000 Atomen. Beim Syntheseprozess (Polymerisation) bilden sich längere Polymerketten.
Abbildung 01: Kunststoff - Eine Art von Polymer
Darüber hinaus gibt es zwei Haupttypen von Polymeren, abhängig von ihrer Beschaffenheit. Sie sind die natürlichen und synthetischen Polymere. Natürliche Polymere sind die Materialien, die wir in der Natur finden können, während synthetische Polymere die vom Menschen hergestellten Materialien sind. Das Polymermaterial, das sich in biologischen Systemen bildet, wird als Biopolymere bezeichnet.
Außerdem gibt es je nach Syntheseprozess zwei Formen von Polymeren. Sie sind die Additions- und Kondensationspolymere. Wenn die Monomere Doppelbindungen zwischen Kohlenstoffatomen aufweisen, bildet ihre Polymerisation Additionspolymere. Bei einigen Polymerisationsreaktionen wird, wenn sich zwei Monomere miteinander verbinden, ein kleines Molekül wie Wasser freigesetzt. Solche Polymere sind Kondensationspolymere. Darüber hinaus gibt es viele Möglichkeiten, wie wir Polymermaterialien klassifizieren können; nach Eigenschaften, Struktur, Quellen etc.
Was ist Biopolymer?
Biopolymere sind Polymermaterialien, die sich in lebenden Organismen bilden. Es gibt drei Hauptbiopolymere in lebenden Systemen; Polysaccharide, Proteine und Polynukleotide (Nukleinsäuren). Die Struktureinheit von Polysacchariden sind Monosaccharide (Zucker). Wenn sich zwei Monosaccharide zu einer glykosidischen Bindung verbinden, wird ein Wassermolekül freigesetzt. Daher sind Polysaccharide Kondensationspolymere. Polysaccharide spielen strukturelle und funktionelle Rollen in Organismen. Glykogen ist ein Speicherpolysaccharid, während Zellulose ein Bestandteil der Zellwände von Pflanzenzellen ist. Glukose ist das Monomer sowohl für Glykogen- als auch Zellulosepolymere.
Proteine bestehen aus Polypeptiden, die Biopolymere von Aminosäuremonomeren sind. Aminosäuren bilden während des Polymerisationsprozesses Peptidbindungen miteinander. Daher haben die Proteine Peptidbindungen zwischen ihren sich wiederholenden Einheiten. Polynukleotide sind eine weitere wichtige Art von Biopolymer. DNA und RNA sind die beiden lebenswichtigen Polynukleotide, die wir in Organismen finden können. Der Syntheseprozess von Biopolymeren ist ein Dehydratisierungsprozess, bei dem ein Wassermolekül unter Bildung einer kovalenten Bindung freigesetzt wird.
Abbildung 02: DNA-Struktur
Biopolymere sind sehr komplex und es gibt eine Vielzahl von ihnen. Ebenso können sie linear oder verzweigt sein, und die F altungsmuster sind für jedes Biopolymer einzigartig. Im Gegensatz zu synthetischen Polymeren sind Biopolymere leicht abbaubar. Daher können wir sie verwenden, um einige der synthetischen Polymere zu ersetzen.
Diese Materialien werden durch Enzyme hydrolysiert oder durch Erhitzen, Zugabe von Chemikalien oder durch mechanische Kräfte denaturiert. Darüber hinaus haben diese Polymere eine definierte und sehr spezifische Struktur, da biologische Systeme hochselektiv sind. Abgesehen davon werden diese Materialien aus Vorlagen innerhalb biologischer Systeme synthetisiert. Beispielsweise bildet sich aus einer bestehenden DNA als Vorlage eine neue DNA.
Was ist der Unterschied zwischen Polymer und Biopolymer?
Polymere sind große Moleküle, die dieselbe Struktureinheit haben, die sich immer wieder wiederholt, während Biopolymere Polymermaterialien sind, die sich in lebenden Organismen bilden. Der Hauptunterschied zwischen Polymer und Biopolymer besteht darin, dass die meisten Polymere nicht abbaubar sind, während Biopolymere abbaubar sind. Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Polymer und Biopolymer besteht darin, dass Polymere entweder einfache oder komplexe Strukturen haben können, während Biopolymere meist komplexe Strukturen haben.
Die folgende Infografik zum Unterschied zwischen Polymer und Biopolymer zeigt weitere Details zu den Unterschieden.
Zusammenfassung – Polymer vs. Biopolymer
Biopolymere sind eine Art von Polymeren, die in biologischen Systemen vorkommen. Der Hauptunterschied zwischen Polymer und Biopolymer besteht darin, dass die meisten Polymere nicht abbaubar sind, während Biopolymere abbaubar sind.
