Polimeri

Un polimero è una catena di piccole molecole, dette monomeri, che sono tenute insieme da legami covalenti. Gli organismi possono sintetizzare polimeri biologici, oppure gli scienziati possono sintetizzare polimeri in laboratorio. I polimeri naturali includono il DNA, il materiale genetico che si trova in tutti gli organismi viventi, e proteine, polisaccaridi e lipidi, i mattoni della vita.

Le materie plastiche sono alcuni dei polimeri sintetici più comuni e includono nylon, polietilene e teflon. Il processo dei monomeri che si collegano fra loro per formare una molecola più grande è detto polimerizzazione. I monomeri polimerizzano mediante due distinti meccanismi di reazione, condensazione e addizione.

La polimerizzazione per condensazione si verifica quando due monomeri con un atomo di idrogeno reattivo e un gruppo idrossile, rispettivamente, si legano fra loro, con il rilascio di acqua come sottoprodotto. La maggior parte dei polimeri naturali si forma attraverso reazioni di condensazione. In più, nella polimerizzazione, i monomeri con doppi legami carbonio-carbonio sono aggiunti fra loro per formare un polimero senza la generazione di alcun sottoprodotto, attraverso il rilascio di atomi.

I polimeri costituiti dallo stesso tipo di monomeri sono detti omopolimeri e quelli costituiti da diversi tipi di monomeri sono detti eteropolimeri. La cellulosa, il polimero naturale più abbondante, è un omopolimero del glucosio, laddove l'agarosio, un polimero di origine marina, è un eteropolimero del galattosio e del 3, 6-anidro-L-galattopiranosio. I polimeri hanno varie strutture a seconda del loro tipo di monomeri.

I polimeri lineari sono lunghe catene di monomeri. Per esempio, la cellulosa è un polimero lineare tenuto insieme da legami beta 1, 4-glicosidici. I polimeri ramificati hanno catene che si separano dalla catena principale, come l'amilopectina, un componente dell'amido che si ramifica dopo 24-30 monomeri attraverso legami alfa 1, 6-glicosidici.

I polimeri reticolati hanno due o più catene tenute insieme in diversi punti a forma di scala, come un polimero a scala di silicio costruito sinteticamente, o formano una complessa rete di catene interconnesse come il gel formato dalla pectine nelle gelatine e nelle marmellate.