Biopolymer

Biopolymere sind nach weitestgehender Definition Polymere, die in der Natur vorkommen bzw. vorkommen könnten (siehe auch Biokunststoff). Enger gefasst werden Polymere als Biopolymere bezeichnet, wenn sie aus in der Natur vorkommenden Monomeren durch biologische Polymerisationsprozesse aufgebaut werden.

Beispiele

In der folgenden Tabelle werden wichtige Biopolymere vorgestellt:

Polymer Monomereinheiten Bindungstyp Vorkommen
Proteine und Peptide Aminosäuren Amid- bzw. Peptidbindung In nahezu alle Lebewesen als Enzyme, Gerüstsubstanzen, Stofftransportsysteme, Chemorezeptoren usw.
Nukleinsäuren (DNA und RNA) Nukleotide Phospho-diesterbindung als Bausteine der DNA
Polysaccharide (Stärke, Cellulose, Glykogen) Mono- bzw. Disaccharide glykosidische Bindung als Energiespeicher und Gerüstsubstanzen
Lipide Carbonsäuren und Alkohole Esterbindung als Energiespeicher, Bausteine von Zellmembranen, Hormone, Pigmente
Polyglucosamine (Chitin, Chitosan) Acetylglucosamin, Glucosamin glykosidische Bindung als Gerüstsubstanzen bei Pilzen, Gliedertieren (Insekten, Krebstiere, Spinnen usw.) und Weichtieren
Polyhydroxyalkanoate (PHB) Hydroxyalkanoat Esterbindung als bakterieller Reservestoff
Cutin C16- und C18-Untereinheiten Esterbindung zur Versiegelung von Pflanzenzellen gegen Wasser
Suberin Glycerin und Polyphenole Ether- und C-C-Bindungen zur Versiegelung von Pflanzenzellen für Wassertransport
Lignin Cumarylalkohol, Coniferylalkohol oder Sinapylalkohol Ether- und C-C-Bindungen als Gerüstsubstanz bei Pflanzen

Abgewandelte Naturstoffe

Im Bereich der technischen Verwendung von Biopolymeren spielen vor allem abgewandelte Naturstoffe eine Rolle. Dabei handelt es sich um Polymere, die durch technische Verfahren aus in der Natur vorkommenden Monomeren oder Polymeren gewonnen werden. Vor allem Derivate der Stärke und der Zellulose spielen hierbei eine zentrale Rolle durch ihre Verwendung als Biokunststoffe. Weitere technisch eingesetzte Biopolymere sind die Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxyfettsäuren (PHF) sowie Thermoplaste auf Ligninbasis und Epoxyacrylate auf der Basis von Ölen aus nachwachsenden Rohstoffen (aktuell vor allem Lein- und Palmöl).

Literatur

  • P. Eyerer, P. Elsner, T. Hirth (Hrsg.): Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften. 6. Auflage, Springer Verlag, Heidelberg 2005; S. 1443-1482, ISBN 3-540-21410-0

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  • biopolymer — [bī΄ō päl′ə mər] n. 1. a polymer formed in a living organism, as cellulose, protein, chitin, or DNA 2. such a polymer made synthetically …   English World dictionary

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  • Biopolymer — biopolimeras statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Didelės molekulinės masės biologiškai svarbus junginys – baltymas, polisacharidas, nukleorūgštis. atitikmenys: angl. biopolymer vok. Biopolymer, n rus. биополимер, m …   Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

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  • biopolymer — noun Date: 1961 a polymeric substance (as a protein or polysaccharide) formed in a biological system …   New Collegiate Dictionary

  • biopolymer — /buy oh pol euh meuhr/, n. Biotech. 1. any polymeric chemical manufactured by a living organism, as proteins and polysaccharides. 2. such a chemical prepared by laboratory synthesis. [1960 65; BIO + POLYMER] * * * …   Universalium

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  • biopolymer — A naturally occurring compound that is a polymer containing identical or similar subunits. aperiodic b. a b. consisting of nonidentical subunits present in a nonperiodic sequence. periodic b. a b. in which there are identical, repeating subunits …   Medical dictionary

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  • Biopolymer — Bio|po|ly|mer [auch bi:o...] das; s, e (meist Plur.) <zu ↑bio... u. ↑Polymer> durch ↑Polymerisation aus kleineren Bausteinen entstandener hochmolekularer Naturstoff, der an Aufbau u. Stoffwechsel der lebenden Organismen wesentlich beteiligt …   Das große Fremdwörterbuch

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