Гетерополимеры это в биологии кратко

Обновлено: 03.07.2024

Как написать хороший ответ? Как написать хороший ответ?

Написать правильный и достоверный ответ;
Отвечать подробно и ясно, чтобы ответ принес наибольшую пользу;
Писать грамотно, поскольку ответы без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок лучше воспринимаются.

Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.

Полимер (от греч. "πολυ" — много и "μερές" — часть) — это вещество, которое состоит из большого числа молекул. Эти молекулы связаны между собой в звенья и повторяются.

Немецкий химик Герман Штаудингер совместно с группой учёных на опытах доказал, что полимеры состоят из повторяющихся звеньев молекул, которые соединены между собой ковалентными связями. Это такая химическая связь, при которой два атома имеют общую электронную пару. То есть один электрон находится в одном атоме, другой — в другом и при этом они соединены. Учёные назвали такие молекулы "макромолекулами".

Химик также доказал, что пластмасса — это полимер (о пластмассе читайте ниже). За что получил Нобелевскую премию по химии в 1953 году.

ДНК — макромолекула, которая несёт в себе информацию о генах, т. е. наследственности человека

Типы полимеров

По химическому составу различают:

органические;
элементоорганические;
неорганические.

Органические полимеры:

природные;
искусственные (модифицированные);
синтетические.

Природные полимеры

Такие полимеры можно найти в природе. Человек не участвует в производстве таких полимеров. В качестве примера можно привести белки, крахмал, натуральный каучук, хлопок, шерсть и др.

Искусственные полимеры

Чтобы получить такие полимеры, человек проводит химические опыты. Например, чтобы получить модифицированный полимер, который затем будет применён при производстве красок, химики добавляют в раствор стирола в толуоле или ксилоле льняное или касторовое масло и нагревают его.

Пример такого полимера — целлюлоза.

Синтетические полимеры

Произвести такие полимеры можно с помощью химического синтеза (т. е. химическим путём). В синтезе участвуют высокомолекулярные органические продукты. Например, чтобы получить синтетический полимер лавсан нужно поликонденсировать (т. е. провести химический опыт) терефталевую кислоту и этиленгликоль.

Пример — капрон, нейлон, полиэтилен, полипропилен, полистирол, фенолформальдегидные смолы.

Элементоорганические полимеры

Содержат атомы других химических элементов, например кремния, алюминия, титана и др. Выделяют:

термостойкие полимеры;
полимеры с высокой электропроводностью и полупроводниковыми свойствами;
вещества с высокой твёрдостью и эластичностью;
биологические активные полимеры и др.

Химики получают такие полимеры при взаимодействии определённых органических веществ с солями или заменяя некоторые атомы углерода в молекулах на другие составляющие. Пример — полисилоксаны, полититаноксаны и др.

Неорганические полимеры

Полимеры, молекулы которых построены из неорганических боковых цепей (или неорганических радикалов). Неорганические полимеры можно обнаружить в составе земной коры.

Полимеры могут отличаться составом мономерных звеньев. Мономерное звено — это составная часть макромолекулы полимера. Различают:

гомополимеры;
гетерополимеры (или сополимеры).

Гомополимеры

Это такие полимеры, у которых одинаковые мономерные звенья. Например: полихлорвинил, поливинилацетат и полистирол.

Гетерополимеры

Это полимеры, которые имеют различные мономерные звенья. Например: сополимер хлористого винила с винилацетатом, сополимер стирола с бутадиеном.

Полимеры могут также подразделяются также на карбоцепные (или гомоцепные) и гетероцепные полимеры.

Карбоцепные полимеры

Главные цепи макромолекул таких полимеров включают только атомы углерода. Например: каучук.

Гетероцепные полимеры

Главные цепи макромолекул таких полимеров включают не только атомы углерода, но ещё и атомы кислорода, азота и серы. Например: простые эфиры (например, полиэтиленгликоль), сложные эфиры (глифталевые смолы, полипептиды (белки) и др.).

Полимеры также могут подразделяться в зависимости от расположения мономерных цепей в пространстве. Различают:

стереорегулярные (полимеры с линейной структурой);
нестереорегулярные (или атактические).

Строение макромолекул полимеров может быть различным. Таким образом, есть полимеры:

линейные;
разветвлённые;
лестничные;
трёхмерные сшитые (сетчатые, пространственные).

Полимеры можно получить разными способами:

если полимер получают с помощью поликонденсации, то такой полимер называют поликонденсационным (или реактопластами);
если с помощью полимеризации — речь идёт о полимеризационном полимере.

В зависимости от реакции полимера на нагревание выделяют:

термопластичные (полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол);
термореактивные полимеры (полиэфиры, эпоксидные, меламиновые и фенольные смолы).

Свойства полимеров

предотвращают передачу тепла (являются теплоизоляторами);
обладают большой эластичностью;
обладают высокой стойкостью в агрессивной химической среде;
являются диэлектриками (субстанциями, которые плохо проводят электрический ток, т. е. не пропускают его через себя).

Где используются полимеры?

Благодаря своим свойствам, полимеры используются сейчас во многих отраслях. Их используют для производства множества материалов.

Например, в строительстве — как материал для электротехнических конструкций, кабелей, проводов, труб, изоляционных эмалей и лаков. Полимеры химическим путём добавляют в состав бетона и железобетона, чтобы улучшить их качества. Полимеры используют при производстве плёнок и защитных покрытий, сеток и ограждений.

Полимеры также используют в автомобилестроении. Из них делают детали для машин: резину, решётки радиаторов, колпаки для колёс, чехлы для сидений, вентиляционные решётки, коврики; их добавляют в лаки и краски. Они используются также при производстве клея.

В нефтегазовой промышленности также используются полимеры: при производстве оборудования, например насосов, камер и т. д.

В медицине полимеры применяют для изготовления капсул для лекарств. Полимер поликарбонат используют даже при разработке искусственного сердца. А гиалуроновая кислота, которая также является полимером, используется в процессе наращивания тканей.

Молекулы и атомы

Любое вещество состоит из очень маленьких частиц, которые можно увидеть только через микроскоп. Эти частицы называются атомами. Когда атомы объединяются, получаются молекулы.

Количество молекул бесконечно, потому что различные атомы могут объединяться. Но если убрать одни атомы и заменить их другими, это будет уже другая молекула, а соответственно, другое вещество.

Пластмасса

Пластмассовые игрушки

Пластмасса — это полимер, который не существует в природе. Его производит человек.

Это сокращение слов "пластическая" и "масса". Такое название было дано, потому что, когда пластмассу производят, она может принимать любую форму и потом держать эту форму. Чтобы изготовить пластмассу, нужны кристаллические и аморфные полимеры и органические соединения, которые можно найти в нефти.

В пластмассу в процессе производства могут добавляться красители для изменения её цвета.

Разница между гомополимером и гетерополимером - Разница Между

Содержание:

Основное отличие - гомополимер против гетерополимера

Полимеры - это гигантские соединения, состоящие из небольших основных единиц. Эти полимеры также называют макромолекулами. Строительные блоки из полимера называются мономерами. Процесс получения полимера через мономер называется полимеризацией. Некоторые полимеры изготовлены из мономеров одного типа. Они называются гомополимерами. Но некоторые полимеры сделаны из разных типов мономеров. Они называются гетерополимерами. Гетерополимеры также называют сополимерами, когда два типа мономеров участвуют в процессе полимеризации. Основное различие между гомополимером и гетерополимером заключается в том, что гомополимеры получают полимеризацией идентичных мономеров, тогда как гетерополимеры получают полимеризацией двух или более разных мономеров.

Ключевые области покрыты

1. Что такое гомополимер
- Определение, синтез и свойства полимера с примерами.
2. Что такое гетерополимер
- Определение, синтез и свойства полимера с примерами.
3. Каковы сходства между гомополимером и гетерополимером
- Краткое описание общих черт
4. В чем разница между гомополимером и гетерополимером
- Сравнение основных различий

Ключевые термины: сополимер, гетерополимер, гомополимер, мономер, полимер, полимеризация, ПВХ, полипропилен, полистирол, термопласт

Что такое гомополимер

Гомополимер - это тип полимера, который сделан из идентичных мономеров. Каждая базовая единица полимера похожа друг на друга. Гомополимер получают полимеризацией мономеров того же типа. Этот процесс полимеризации называется гомополимеризация.

Есть ряд примеров для гомополимеров. Все они сделаны из одного типа мономера. Свойства гомополимеров могут варьироваться в зависимости от типа мономера, используемого при полимеризации.

Примеры гомополимеров

ПВХ или поливинилхлорид является гомополимером. Его получают полимеризацией мономера винилхлорида. Это термопластичный полимер. Следовательно, его можно плавить и формовать для повторного использования несколько раз.

Фигура 1: Полимеризация мономеров винилхлорида дает гомополимер; поливинил хлорид

Полистирол

Полистирол является еще одним хорошим примером для гомополимеров. Строительным блоком для полистирола является стирольный мономер.

полипропилен

Полипропилен - это полимер, изготовленный из пропиленового мономера. Следовательно, это тип гомополимера. Изготавливается путем аддитивной полимеризации.

Что такое гетерополимер

Гетерополимер - это тип полимера, который состоит из двух или более разных типов мономеров. Если в процессе полимеризации участвуют два мономера, конечный продукт называется сополимером. Сополимер представляет собой тип гетерополимера. Существует несколько типов сополимеров.

Чередующиеся сополимеры
Случайные сополимеры
Блок-сополимеры
Привитые сополимеры

Есть некоторые полимеры, которые встречаются в биологических системах и являются гетерополимерами. Например, ДНК или любые другие полинуклеотиды рассматриваются как гетерополимеры. Полинуклеотиды образуются из разных типов нуклеотидов. Эти нуклеотиды отличаются друг от друга в зависимости от азотистого основания, из которого они состоят. Белки также являются гетерополимерами. Белки состоят из разных типов аминокислот.

Рисунок 2: Полинуклеотид

Примеры гетерополимеров

Есть ряд примеров для гетерополимеров. Немногие приведены ниже.

SBS представляет собой гетерополимер, изготовленный из стирольных мономеров и бута-1,3-диеновых мономеров. Это блок-сополимер.

Поликарбонат представляет собой гетерополимер, полученный в результате полимеризации между бисфенолом А и фосгеном.

Сходства между гомополимером и гетерополимером

Гомополимер и гетерополимер являются полимерными материалами.
Оба сделаны из маленьких молекул, называемых мономерами.
Оба типа показывают линейные полимерные структуры и разветвленные структуры.
Существуют биомолекулы, которые можно найти в виде гомополимеров, а некоторые другие биомолекулы являются гетерополимерами.

Разница между гомополимером и гетерополимером

Определение

Гомополимер: Гомополимер - это тип полимера, который изготавливается из одинаковых мономеров.

гетерополимер: Гетерополимер - это тип полимера, который состоит из двух или более разных типов мономеров.

Количество используемых мономеров

Гомополимер: Один тип мономера используется для производства гомополимеров.

гетерополимер: Для производства гетерополимеров используется более одного типа мономера.

Процесс полимеризации

Гомополимер: Гомополимеры получают гомополимеризацией.

гетерополимер: Гетерополимеры получают путем сополимеризации.

Заключение

Гомополимеры и гетерополимеры представляют собой две широкие категории полимеров. Химические и физические свойства этих полимеров могут варьироваться в зависимости от мономеров, используемых в производстве. Основное различие между гомополимером и гетерополимером заключается в том, что гомополимеры получают полимеризацией идентичных мономеров, тогда как гетерополимеры получают полимеризацией двух или более разных мономеров.

Полимер представляет собой биологические вещества, которые отличаются сложной химической структурой.

Исследованием полимером активно занимался Г. Штаудингер. В ходе многочисленных опытов он доказал, что в составе полимеров есть повторяющиеся молекулярные звенья, которые соединены друг с другом при помощи ковалентных связей.

Отличительная особенность таких связей — в наличии общей электронной пары у двух атомов.

Также ученым было доказано, что для пластмассы характерна структура полимера — это открытие принесло Штаудингеру Нобелевскую премию.

Органические соединения в составе живых организмов характеризуются высокой степенью разнообразия. Природных органических соединений насчитывается несколько тысяч, и многие из них отличаются сложной структурой.

Выделяют 2 группы органических веществ:

Полимеры.
Низкомолекулярные вещества.

Если говорить о молекулярной массе полимеров, то она варьируется от нескольких тысяч до нескольких миллионов. В основе всех полимеров лежит большое количество повторяющихся мономеров.

Есть несколько вариантов полимеров: органические, неорганические, элементарно органические. В свою очередь в группе органических выделяют природные, искусственные и синтетические.

Природные полимеры — продукт естественной среды обитания. В производстве таких полимеров человек участие не принимает.

Примеры биологических полимеров

Самые известные биологические полимеры — крахмал, хлопок, каучук и др.

Чтобы получить какие-либо искусственные полимеры, человек проводит определенные химические опыты.

Для получения модифицированного полимера с последующим его использованием в производстве красок, в раствор стирола в толуоле или ксилоле добавляется льняное или касторовое масла, которые затем нагреваются.

Результат реализации реакций химического синтеза — синтетические полимеры. В синтезе принимают участие разнообразные высокомолекулярные органические продукты.

Лавсан (химический полимер) получается в результате поликонденсирования терефталевой кислоты и этиленгликоля.

Основные характеристики полимеров

Молекула полимера может содержать разное количество мономеров — и это количество сильно варьируется. К примеру, в пептиде глутатиона всего три аминокислоты, хотя его роль в таких процессах как окисление и восстановления огромная. Для сравнения, в молекуле ДНК насчитывается больше трех миллионов нуклеотидов. Эта молекула способна образовывать наследственную информацию не только в отношении эукариотических клеток, но и бактерий.

Большая часть биологических полимеров — теплоизоляторы: они препятствуют процессу передачи тепла. Они достаточно эластичны и легко выдерживают агрессивную химическую среду. А еще биологические полимеры — диэлектрики. То есть, они практически не могут проводить электрический ток и не пропускают его через себя.

Основные характеристики биологических полимеров — гомо- и гетерополимерность. Это значит, что в составе полимера могут быть как одинаковые, так и разные мономеры.

В основе большинства полимеров лежит несколько мономеров: они относятся к одному классу веществ и соединены одинаковой связью. Яркий пример — гиалуроновая кислота.

Полимеры бывают регулярными и нерегулярными. Такое разделение связано с порядком расположения мономеров в полимере.

В состав регулярных полимеров входят повторяющиеся единицы и несколько мономеров. Та же гиалуроновая кислота включает два типа чередующихся остатков: глюкуроновую кислоту и N-ацетилглюкозамин.

Обычно в живых организмах присутствуют гетерополимеры, в которых мономеры не образуют повторяющиеся единицы. Отмечается уникальный характер последовательности мономеров внутри, который обусловлен высокой степенью разнообразия таких полимеров.

Характеристика биологических полимеров учитывает степень разветвленности.

Неразветвленные полимеры — линейные полимеры, образующиеся в результате формирования мономерами, входящими в их состав, двух связей с мономерами по соседству.

Пример таких полимеров — белки, нуклеиновые кислоты, разнообразные полисахариды.

Разветвленные полимеры — гликоген и крахмал. Разветвление отмечается у небольшой группы мономеров. По этой причине у разветвленных полимеров есть различия по частоте ветвления. Различается и длина таких ветвлений. Есть полимеры, основная цепь которых состоит из одного мономера, а боковые цепи — из другого.

В зависимости от состава низкомолекулярных веществ, входящих в состав молекулы полимера, выделяют несколько основных классов полимеров:

углеводы;
белки и аминокислоты;
липиды;
нуклеиновые кислоты;
нуклеотиды.

Особенности строения полимеров

Разобраться в строении биополимеров помогает молекула белков. Благодаря своему внушительному размеру, ее стали называть макромолекулой. Аминокислотный состав белковых молекул обеспечивает разнообразие: в них входит до 20 аминокислот. Аминокислоты внутри белков включают аминогруппы, отвечающие за основные свойства (NH2). У карбоксильной группы отмечаются кислотные свойства (COOH). В составе аминокислот есть радикал.

В составе аминокислот первые две части идентичные. Нужную степень уникальности им придает радикал.

При взаимодействии аминокислот одна с другой образуется пептидная связь. Она возникает, когда аминогруппы и карбоксильная группа сближаются. В процессе происходит выделение воды. Формирование пептидной связи происходит между С и N.

Подводя итоги и принимая во внимание особенности строения молекулы белка как биополимера, можно утверждать, что:

Читайте также: