En biopolymer är vilken organisk polymer som helst. Biopolymerer har funnits i miljarder år längre än syntetiska polymerer som plast. Välkända biopolymerer inkluderar stärkelse, proteiner och peptider, DNA och RNA. Tillsammans utgör dessa mycket av våra kroppar och majoriteten av biosfären.
En polymer är en kedjeliknande molekyl som består av en upprepande enhet som kallas en monomer. Monomerer smälter samman till polymerer i en process som kallas polymerisation. Biopolymeren av DNA är utan tvekan den viktigaste – det är det sätt på vilket kroppsplaner och deras framväxande beteenden överförs från föräldrar till avkommor.
Stärkelsepolymeren består av sockermonomerer. När du konsumerar stärkelse bryts den ner till socker i kroppen. Stärkelse ger en förlängd frisättningsform av näring i motsats till snabbare metaboliserade sockerarter.
Protein- och peptidbiopolymerer har aminosyror som beståndsdelar. Det är därför som aminosyror ofta kallas ”livets byggstenar”. DNA och RNA består av nukleinsyror, som alternerar i exakta mönster för att koda för stora mängder data.
Biopolymerer som polyester och stärkelsebaserade polymerer drivs fram som ett miljövänligt alternativ till petroleumbaserade polymerer, som kan ta tusentals år att brytas ned biologiskt. Biopolymerer kan produceras utan giftiga biprodukter och bryts ned snabbt, vilket lämnar ett minimalt mänskligt fotavtryck på miljön.
I motsats till syntetiska polymerer tenderar biopolymerer att ha en väldefinierad struktur. Kanske beror det på att evolutionen tenderar att välja kemiska reaktioner och strukturer som till stor del är förutsägbara. Biopolymerer har en jämnt fördelad uppsättning molekylvikter och är byggda med en mallstyrd process.
Polymerer är mycket komplexa molekyler. Att modellera dem väl kräver enorma mängder datorkraft. Av denna anledning börjar vi bara lära oss de exakta detaljerna om hur biopolymerer fungerar i kroppen. Dessa polymerer har komplexa vikningsmönster, inklusive sekundära och tertiära strukturer som framträder baserat på egenskaperna hos den primära strukturen. I ett tillräckligt kraftfullt mikroskop ser en biopolymer ut som en ihoprullad snöre eller en lång maskkedja.