什么是生物聚合物？

投稿专栏 • 2023年6月25日 22:28 • 阅读 1675

生物聚合物是任何有机聚合物。生物聚合物比塑料等合成聚合物存在了数十亿年。众所周知的生物聚合物包括淀粉、蛋白质和肽、DNA 和 RNA。这些共同构成了我们身体的大部分和生物圈的大部分。

聚合物是由称为单体的重复单元组成的任何链状分子。单体在称为聚合的过程中聚结成聚合物。DNA的生物聚合物可以说是最重要的 - 它是身体计划及其新兴行为从父母传递给后代的手段。

淀粉聚合物由糖单体组成。当你食用淀粉时，它会在体内分解成糖。淀粉提供一种缓释形式的营养，与代谢更快的糖相比。

蛋白质和肽生物聚合物以氨基酸为成分。这就是为什么氨基酸通常被称为“生命的基石”。DNA和RNA由核酸组成，核酸以精确的模式交替编码大量数据。

聚酯和淀粉基聚合物等生物聚合物正在被推为石油基聚合物的环保替代品，石油基聚合物可能需要数千年才能生物降解。生物聚合物可以在没有有毒副产物的情况下生产，并且可以快速生物降解，从而最大限度地减少人类对环境的影响。

与合成聚合物相比，生物聚合物往往具有明确的结构。也许这是因为进化倾向于选择在很大程度上可以预测的化学反应和结构。生物聚合物具有均匀分布的分子量集，并使用模板导向工艺构建。

聚合物是非常复杂的分子。对它们进行良好的建模需要大量的计算能力。出于这个原因，我们才刚刚开始了解生物聚合物在体内运作方式的确切细节。这些聚合物具有复杂的折叠图案，包括基于一级结构特性出现的二级和三级结构。在足够强大的显微镜中，生物聚合物看起来像一个卷起的绳球或一条长长的蠕虫链。