Cosa sono i biopolimeri?
Un biopolimero è qualsiasi polimero organico. I biopolimeri sono in circolazione da miliardi di anni in più rispetto ai polimeri sintetici come la plastica. I biopolimeri noti includono amido, proteine e peptidi, DNA e RNA. Insieme, questi costituiscono gran parte dei nostri corpi e la maggior parte della biosfera.
Un polimero è qualsiasi molecola simile a una catena composta da un'unità ripetitiva chiamata monomero. I monomeri si uniscono in polimeri in un processo chiamato polimerizzazione. Il biopolimero del DNA è senza dubbio il più importante: è il mezzo con cui i piani corporei e i loro comportamenti emergenti vengono trasmessi dai genitori alla prole.
Il polimero di amido è costituito da monomeri di zucchero. Quando si consuma l'amido, questo viene scomposto in zucchero all'interno del corpo. L'amido fornisce una forma di nutrizione a rilascio prolungato in contrasto con gli zuccheri più rapidamente metabolizzati.
I biopolimeri di proteine e peptidi hanno aminoacidi come loro componenti. Questo è il motivo per cui gli aminoacidi sono spesso indicati come "i mattoni della vita". Il DNA e l'RNA sono costituiti da acidi nucleici, che si alternano in schemi precisi per codificare grandi quantità di dati.
Biopolimeri come il poliestere e i polimeri a base di amido vengono spinti come alternativa ecologica ai polimeri a base di petrolio, che può richiedere migliaia di anni per biodegradarsi. I biopolimeri possono essere prodotti senza sottoprodotti tossici e biodegradabili rapidamente, lasciando un'impronta umana minima sull'ambiente.
Contrariamente ai polimeri sintetici, i biopolimeri tendono ad avere una struttura ben definita. Forse perché l'evoluzione tende a selezionare reazioni e strutture chimiche in gran parte prevedibili. I biopolimeri hanno una serie uniformemente distribuita di pesi molecolari e sono costruiti usando un processo guidato da un modello.
I polimeri sono molecole molto complesse. Modellarli bene richiede enormi quantità di potenza di calcolo. Per questo motivo, stiamo solo iniziando a conoscere i dettagli precisi del modo in cui i biopolimeri operano all'interno del corpo. Questi polimeri hanno complessi schemi di piegatura, comprese le strutture secondarie e terziarie che emergono in base alle proprietà della struttura primaria. In un microscopio sufficientemente potente, un biopolimero sembra una palla di filo arrotolata o una lunga catena di vermi.