Het belangrijkste verschil tussen polymeer en biopolymeer is dat de meeste polymeren niet afbreekbaar zijn, terwijl biopolymeren wel afbreekbaar zijn.
Polymeren zijn gigantische moleculen met veel herhalende eenheden. Deze herhalende eenheden vertegenwoordigen de monomeren die het polymeermateriaal opbouwen. Aan de andere kant zijn biopolymeren de polymeermaterialen die voorkomen in biologische systemen.
Wat is polymeer?
Polymeren zijn grote moleculen met dezelfde structurele eenheid die zich steeds weer herha alt. Deze herhalende eenheden stellen monomeren voor. Deze monomeren binden met elkaar via covalente bindingen om een polymeer te vormen. Ze hebben een hoog molecuulgewicht en bestaan uit meer dan 10.000 atomen. In het syntheseproces (polymerisatie) worden langere polymeerketens gevormd.
Figuur 01: Plastic- Een type polymeer
Bovendien zijn er twee hoofdtypen polymeren, afhankelijk van hun aard. Het zijn de natuurlijke en synthetische polymeren. Natuurlijke polymeren zijn de materialen die we in de natuur kunnen vinden, terwijl synthetische polymeren de door de mens gemaakte materialen zijn. Het polymeermateriaal dat zich in biologische systemen vormt, wordt biopolymeren genoemd.
Volgens het syntheseproces zijn er ook twee vormen van polymeren. Dit zijn de additie- en condensatiepolymeren. Als de monomeren dubbele bindingen tussen koolstofatomen hebben, vormt hun polymerisatie additiepolymeren. In sommige van de polymerisatiereacties, wanneer twee monomeren zich met elkaar verbinden, komt een klein molecuul zoals water vrij. Dergelijke polymeren zijn condensatiepolymeren. Verder zijn er veel manieren waarop we polymeermaterialen kunnen classificeren; volgens de eigenschappen, structuur, bronnen, enz.
Wat is biopolymeer?
Biopolymeren zijn polymere materialen die zich vormen in levende organismen. Er zijn drie belangrijke biopolymeren in levende systemen; polysachariden, eiwitten en polynucleotiden (nucleïnezuren). De structurele eenheid van polysachariden zijn monosachariden (suikers). Wanneer twee monosachariden samenkomen om een glycosidische binding te vormen, komt er een watermolecuul vrij. Daarom zijn polysachariden condensatiepolymeren. Polysachariden spelen structurele en functionele rollen in organismen. Glycogeen is een opslagpolysaccharide, terwijl cellulose een component is in de celwanden van plantencellen. Glucose is het monomeer voor zowel glycogeen- als cellulosepolymeren.
Eiwitten bestaan uit polypeptiden, dit zijn biopolymeren van aminozuurmonomeren. Aminozuren vormen peptidebindingen met elkaar tijdens het polymerisatieproces. Daarom hebben de eiwitten peptidebindingen tussen de herhalende eenheden ervan. Polynucleotiden is een ander belangrijk type biopolymeer. DNA en RNA zijn de twee vitale polynucleotiden die we in organismen kunnen vinden. Het syntheseproces van biopolymeren is een dehydratatieproces, waarbij een watermolecuul vrijkomt met de vorming van een covalente binding.
Figuur 02: DNA-structuur
Biopolymeren zijn erg complex en er is een grote verscheidenheid aan. Evenzo kunnen ze lineair of vertakt zijn, en de vouwpatronen zijn uniek voor elk biopolymeer. In tegenstelling tot synthetische polymeren zijn biopolymeren gemakkelijk afbreekbaar. Daarom kunnen we ze gebruiken om een deel van de synthetische polymeren te vervangen.
Deze materialen ondergaan hydrolyse door enzymen, of ze kunnen denaturatie ondergaan door verhitting, toevoeging van chemicaliën of door mechanische krachten. Bovendien hebben deze polymeren een gedefinieerde en zeer specifieke structuur, omdat biologische systemen zeer selectief zijn. Afgezien daarvan synthetiseren deze materialen uit sjablonen in biologische systemen. Een nieuw DNA vormt zich bijvoorbeeld uit een bestaand DNA als sjabloon.
Wat is het verschil tussen polymeer en biopolymeer?
Polymeren zijn grote moleculen met dezelfde structurele eenheid die steeds weer wordt herhaald, terwijl biopolymeren polymere materialen zijn die zich in levende organismen vormen. Het belangrijkste verschil tussen polymeer en biopolymeer is dat de meeste polymeren niet afbreekbaar zijn, terwijl biopolymeren wel afbreekbaar zijn. Een ander belangrijk verschil tussen polymeer en biopolymeer is dat polymeren zowel eenvoudige als complexe structuren kunnen hebben, terwijl biopolymeren meestal complexe structuren hebben.
De onderstaande infographic over het verschil tussen polymeer en biopolymeer toont meer details over de verschillen.
Samenvatting – Polymeer versus biopolymeer
Biopolymeren zijn een soort polymeren die in biologische systemen voorkomen. Het belangrijkste verschil tussen polymeer en biopolymeer is dat de meeste polymeren niet afbreekbaar zijn, terwijl biopolymeren wel afbreekbaar zijn.
