ההבדל העיקרי בין פולימר לביופולימר הוא שרוב הפולימרים אינם מתכלים ואילו ביופולימרים מתכלים.
פולימרים הם מולקולות ענק בעלות יחידות חוזרות רבות. יחידות חוזרות אלו מייצגות את המונומרים הבונים את החומר הפולימרי. מצד שני, ביופולימרים הם החומרים הפולימריים המופיעים במערכות ביולוגיות.
מהו פולימר?
פולימרים הם מולקולות גדולות שיש להן אותה יחידה מבנית שחוזרת שוב ושוב. יחידות חוזרות אלו מייצגות מונומרים. מונומרים אלה נקשרים זה לזה באמצעות קשרים קוולנטיים ליצירת פולימר.יש להם משקל מולקולרי גבוה והם מורכבים מ-10,000 אטומים. בתהליך הסינתזה (פילמור) נוצרות שרשראות פולימר ארוכות יותר.
איור 01: פלסטיק- סוג של פולימר
יתר על כן, ישנם שני סוגים עיקריים של פולימרים בהתאם לאופי שלהם. הם הפולימרים הטבעיים והסינטטיים. פולימרים טבעיים הם החומרים שאנו יכולים למצוא בטבע בעוד שפולימרים סינתטיים הם החומרים מעשה ידי אדם. החומר הפולימרי שנוצר בתוך מערכות ביולוגיות נקרא ביופולימרים.
כמו כן, על פי תהליך הסינתזה, קיימות שתי צורות של פולימרים.הם פולימרי ההוספה והעיבוי. אם למונומרים יש קשרים כפולים בין אטומי פחמן הפימור שלהם יוצר פולימרים תוספת. בחלק מתגובות הפילמור, כאשר שני מונומרים מתחברים זה לזה, משתחררת מולקולה קטנה כמו מים. פולימרים כאלה הם פולימרי עיבוי. יתר על כן, ישנן דרכים רבות בהן אנו יכולים לסווג חומרים פולימריים; לפי המאפיינים, המבנה, המקורות וכו'.
מהו ביופולימר?
ביופולימרים הם חומרים פולימריים שנוצרים באורגניזמים חיים. ישנם שלושה ביו-פולימרים עיקריים במערכות חיות; פוליסכרידים, חלבונים ופולינוקלאוטידים (חומצות גרעין). היחידה המבנית של פוליסכרידים היא חד סוכרים (סוכרים). כאשר שני חד-סוכרים מתחברים יחד ליצירת קשר גליקוזידי, הוא משחרר מולקולת מים. לכן, פוליסכרידים הם פולימרי עיבוי. פוליסכרידים ממלאים תפקידים מבניים ותפקודיים באורגניזמים. גליקוגן הוא פוליסכריד אחסון, ואילו תאית היא מרכיב בדפנות התא של תאי צמחים.גלוקוז הוא המונומר לפולימרי גליקוגן ותאית כאחד.
חלבונים מורכבים מפוליפפטידים, שהם ביו-פולימרים של מונומרים של חומצות אמינו. חומצות אמינו יוצרות קשרים פפטידים זו עם זו במהלך תהליך הפילמור. לכן, לחלבונים יש קשרים פפטידים בין היחידות החוזרות שלו. פולינוקלאוטידים הם סוג חשוב נוסף של ביופולימר. DNA ו-RNA הם שני הפולינוקלאוטידים החיוניים שאנו יכולים למצוא באורגניזמים. תהליך הסינתזה של ביו-פולימרים הוא תהליך התייבשות, שבו מולקולת מים משתחררת עם יצירת קשר קוולנטי.
איור 02: מבנה DNA
ביופולימרים מורכבים מאוד, ויש מגוון רחב שלהם. כמו כן, הם יכולים להיות ליניאריים או מסועפים, ודפוסי הקיפול ייחודיים לכל ביופולימר. שלא כמו פולימרים סינתטיים, ביופולימרים מתכלים בקלות. לפיכך נוכל להשתמש בהם כדי להחליף חלק מהפולימרים הסינתטיים.
חומרים אלה עוברים הידרוליזה על ידי אנזימים, או שהם יכולים לעבור דנטורציה על ידי חימום, הוספת כימיקלים או על ידי כוחות מכניים. יתרה מכך, לפולימרים אלו מבנה מוגדר ומאוד ספציפי, מכיוון שמערכות ביולוגיות הן מאוד סלקטיביות. מלבד זאת, החומרים הללו מסתנתזים מתבניות בתוך מערכות ביולוגיות. לדוגמה, DNA חדש נוצר מ-DNA קיים כתבנית.
מה ההבדל בין פולימר לביופולימר?
פולימרים הם מולקולות גדולות שיש להן אותה יחידה מבנית שחוזרת שוב ושוב בעוד ביופולימרים הם חומרים פולימריים שנוצרים באורגניזמים חיים.ההבדל העיקרי בין פולימר לביופולימר הוא שרוב הפולימרים אינם מתכלים ואילו ביופולימרים מתכלים. הבדל חשוב נוסף בין פולימר לביופולימר הוא שלפולימרים יכולים להיות מבנים פשוטים או מורכבים בעוד שלביופולימרים יש לרוב מבנים מורכבים.
האינפוגרפיקה למטה על ההבדל בין פולימר לביופולימר מציגה פרטים נוספים על ההבדלים.
סיכום – פולימר לעומת ביופולימר
ביופולימרים הם סוג של פולימרים המופיעים בתוך מערכות ביולוגיות. ההבדל העיקרי בין פולימר לביופולימר הוא שרוב הפולימרים אינם מתכלים ואילו ביופולימרים מתכלים.
