Name: polymer structures and uses
Uploaded: 2020-11-23T11:47:33.000Z
Duration: 2 min 34 s
Channel: JoVE

Um polímero é uma cadeia de pequenas moléculas, chamados monómeros, que são detidos juntos por ligações covalentes. Os organismos podem sintetizar polímeros biológicos, ou os cientistas podem sintetizar os polímeros no laboratório. Os polímeros naturais incluem o ADN, o material genético encontrado em todos os organismos vivos, e proteínas, polissacáridos, e lipídios, os blocos de construção da vida.Os plásticos são alguns dos polímeros mais sintéticos comuns e incluem o nylon, o polietileno e o teflon. O processo dos monómeros ligando-se uns aos outros para formar uma molécula maior é conhecida como polimerização. Os monómeros polimerizam por dois mecanismos de reação distintos, condensação e adição.A polimerização de condensação é quando dois monómeros com um átomo de hidrogénio reativo e grupo hidroxila, respetivamente, ligação uns com os outros, com a libertação de água como um subproduto. A maioria dos polímeros naturais são formados através de reações de condensação. Além disso, a polimerização, os monómeros com duplo carbono-carbono as ligações são adicionadas uns aos outros para formar um polímero sem a criação de qualquer subproduto através da libertação de átomos.Os polímeros que são compostos do mesmo tipo de monómeros são conhecidos como homopolímeros, e os inventados de diferentes tipos de monómeros são conhecidos como heteropolímeros. A celulose, o polímero natural mais abundante, é um homopolímero de glucose, enquanto que a agarose, um polímero de origem marinha, é um heteropolímero de galactose e 3, 6-anidro-L-galactopiranose. Os polímeros têm várias estruturas dependentes do seu tipo de monómeros.Os polímeros lineares são longas cadeias de monómeros. Por exemplo, a celulose é um polímero linear mantido junto por ligações beta 1, 4-glicosídico. Os polímeros ramificados têm correntes que se separam da corrente principal, tal como a amilopectina, um componente do amido que se ramifica depois de 24 a 30 monómeros através de ligações alfa 1, 6-glycosídicas.Os polímeros reticulados têm dois ou mais correntes mantidas juntas em vários pontos como uma escada, tal como um polímero de escada de silício de construção sintética ou formar uma rede complexa de cadeias interligadas como o gel formado por pectinas em geleias e compotas.

polímeros

Polymers

O termo polímero deriva das palavras Gregas “poly”, que significa “muitos” e “mer”, que significa “partes”. Os polímeros são cadeias longas de moléculas compostas por unidades repetitivas de moléculas menores, conhecidas como monómeros. Ou ocorrem naturalmente, como o DNA e as proteínas, ou podem ser construídos sinteticamente, como os plásticos. Eles apresentam características estruturais variadas, como cadeias lineares, cadeias ramificadas, ou redes complexas, que contribuem para as propriedades que apresentam. Além disso, os grupos funcionais que podem estar presentes em um polímero definem ainda mais as suas propriedades. As unidades individuais de um polímero são mantidas juntas por ligações covalentes estáveis que ocorrem através da polimerização por adição ou por condensação.
Polimerização por Adição
A polimerização por adição ocorre quando os monómeros que participam na reação têm ligações duplas. Esta reação requer a presença de uma molécula externa que tenha um eletrão de valência não emparelhado para iniciar a reação. Este eletrão não emparelhado é altamente reativo e forma uma ligação com uma das ligações duplas em um monómero, o que leva o monómero a ter um eletrão de valência não emparelhado. Este eletrão de valência não emparelhado associa-se então a um outro monómero com ligações duplas que conduzem a uma reação em cadeia onde a molécula continua a adicionar outros monómeros com ligações duplas. Isto resulta na formação de uma cadeia de monómeros, sendo que a mais recentemente adicionada tem um eletrão de valência não emparelhado. Esta reação de adição continua até que duas cadeias com eletrões não emparelhados reajam entre si para formar uma ligação. Isto elimina quaisquer eletrões de valência não emparelhados, resultando no término da reação.
Polimerização por Condensação
A polimerização por condensação, também conhecida como polimerização por passos, requer um catalisador, tal como um ácido ou uma enzima, e os monómeros devem ter pelo menos dois grupos funcionais reativos, tais como aminas ou ácidos carboxílicos. Os grupos funcionais em monómeros reagem uns com os outros para formar ligações como ligações de éster ou amida e são acompanhados pela perda de uma pequena molécula, como a água. A polimerização por condensação é uma reação mais lenta em comparação com a polimerização por adição e, em muitos casos, requer a presença de calor.
Este texto é adaptado de <a href="https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/Hydrocarbons">Openstax, Chemistry 2e, Chapter 20.1: Hydrocarbons</a>.

Polímeros

A palavra polímero é derivada das palavras gregas "poli", que significa "muitos" e "mer", que significa "partes". ...

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Molecular Biology

Biologia Molecular

Unit 1

Unidade 1

Biochemistry of the Cell

Bioquímica da Célula

KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMOS-CHAVE E CONCEITOS

polymer structures and uses

Polymers are large molecules built from repeating smaller units called monomers. Their long-chain structure gives them many different properties and makes them useful in everyday materials.

Polymers can form in two main ways. In addition polymerization, monomers join together without losing any atoms. In condensation polymerization, monomers link while a small molecule is released. These two pathways help explain how many common plastics and related materials are made.

The structure of a polymer affects how it behaves. Some polymers are flexible, while others are more rigid. Some are used in packaging, clothing, and medical materials. Understanding polymer structure helps explain why these materials can have such different uses.

Polymer Structures and Uses

the periodic table and organismal elements

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Element Groups in Living Things

Living things are built from elements found on the periodic table. This page focuses on the elements that make up organisms and how they are grouped in biology. These organismal elements are usually divided into major, minor, and trace categories. Major elements make up most of the mass of living matter. Minor elements are needed in smaller amounts. Trace elements are present in very small amounts but still play important roles. The periodic table helps show where these elements fit and how...

functional groups

Functional Groups in Organic Molecules

Functional groups are the parts of organic molecules that give them specific chemical behavior. They help determine how a compound reacts and what properties it has. In organic chemistry, these groups are used to classify molecules in a clear way. Hydrocarbons are one common class of organic compounds. They contain only carbon and hydrogen. Alcohols, aldehydes, and ketones are other classes that are identified by their functional groups. These groups make each class behave differently from the...

polymers

Polymers are large molecules built from repeating smaller units called monomers. Their long-chain structure gives them many different properties and makes them useful in everyday materials. Polymers can form in two main ways. In addition polymerization, monomers join together without losing any atoms. In condensation polymerization, monomers link while a small molecule is released. These two pathways help explain how many common plastics and related materials are made. The structure of a...

what are lipids?

Lipids in Cells: Fats and Membranes

Lipids are a group of biomolecules found in living things. They are known for their role in energy storage and in building cell membranes. This makes them important in many parts of biology. Fats are one common type of lipid. Other lipids include phospholipids and steroids. Each group has a different structure and a different job in the body. Phospholipids are especially important because they help form cell membranes. Steroids also belong to the lipid group, and they have their own distinct...

structure of lipids

Types of Lipids and Their Structure

Lipids are a major group of biological molecules, and their structure helps explain their different forms. Many lipids are built from fatty acids, which are long hydrocarbon chains with a carboxyl group. The carbon chain is hydrophobic, meaning it does not mix well with water, while the carboxyl group is the acidic end. Triglycerides are one common lipid type. They consist of a glycerol molecule joined to three fatty acid chains. Saturated triglycerides have fatty acids with only single...

chemistry of carbohydrates

Carbohydrate Structures and Types

Carbohydrates are biomolecules built from carbon, hydrogen, and oxygen. Their chemistry helps explain how simple sugars join together and how larger carbohydrate molecules form. The smallest carbohydrates are monosaccharides, or single sugar units. These can link to make disaccharides, which contain two sugar units, and polysaccharides, which are long chains of many sugar units. Carbohydrates play an important role in biology because they are part of the structures and processes found in...

nucleic acids

Nucleic Acids and Genetic Information

Nucleic acids carry genetic information in cells. They include DNA and RNA, which are made from nucleotide building blocks. These molecules store, copy, and help use the instructions needed for life. DNA is the main long-term storage molecule for genetic information. RNA helps carry and use that information in cells. Together, these nucleic acids connect the code in a cell to the proteins it can make.

intermolecular forces

Forces Between Molecules

Forces between molecules help explain why matter behaves the way it does. These intermolecular attractions act between separate molecules, not within a single molecule. They are often much weaker than the bonds that hold atoms together inside a molecule, but they still affect many properties of liquids and solids. Several common types of intermolecular forces are covered in this topic. These include dipole-dipole forces, hydrogen bonding, ion-dipole forces, and van der Waals forces. Van der...

noncovalent attractions in biomolecules

How Biomolecules Hold Their Shape

Biomolecules hold their shape through noncovalent attractions. These interactions occur within and between molecules and help control the structure and stability of complexes. They are different from covalent bonds because they do not involve sharing electrons. Four main noncovalent interactions are important in biology: hydrogen bonds, van der Waals forces, ionic bonds, and hydrophobic interactions. Hydrogen bonds form when a hydrogen atom is covalently bonded to a strongly electronegative...

pH Scale and Acid-Base Balance

pH measures how acidic or basic an aqueous solution is. It is a key way to describe the balance between acids and bases in water-based solutions. The pH scale shows this balance with low values for acidic solutions and high values for basic solutions. Neutral solutions fall in the middle of the scale. Understanding pH helps explain how different substances behave in water. It also helps compare solutions that are more acidic, more basic, or neutral.

hydrolysis of atp

ATP Hydrolysis and Energy Release

ATP hydrolysis is a key chemical reaction in cells that releases energy. ATP, or adenosine triphosphate, is the molecule cells use to store and transfer energy for many processes. During hydrolysis, water breaks the bond in ATP’s terminal phosphate group. This reaction converts ATP into ADP, or adenosine diphosphate, and inorganic phosphate. The released energy can then be used to drive cellular work. High school biology students often see ATP hydrolysis as part of energy transfer in living...

key terms and concepts

Learn how polymers are built from monomers, how addition and condensation polymerization work, and why polymer structure affects everyday materials.

Polymer Structures and Uses | JoVE K12

molecular biology

JoVE Core Biologia Molecular mostra os processos moleculares da célula através de vídeos de animação claros e concisos. Além disso, nos vídeos de Cientistas em ação, a aplicação desses conceitos é demonstrada por meio de experimentos reais em laboratórios modernos.

Polymer Structures and Uses

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