生物聚合物

生物聚合物是由活生物体产生的聚合物。换句话说，生物聚合物是聚合生物分子。生物聚合物是单体分子通过共价键相互连接的大型结构。根据所用单体单元，生物化合物主要分为三类多核苷酸（DNA和RNA）是由13个或更多核苷酸的单体组成的长聚合物。多肽是以氨基酸为单位的聚合物。多糖是以单糖为单位的聚合物。生物的其他例子化合物包括橡胶、木栓质、黑色素和木质素。

由一种生物大分子组成的物质。

注1：根据注释中给出的定义进行修改，以避免混淆蛋白质、多糖、多核苷酸和细菌脂肪族聚酯中的聚合物和大分子。

注2：考虑到分子特征，建议使用术语“生物大分子”。

纤维素是地球上最常见的有机化合物和生物聚合物。所有植物物质中约33%是纤维素。棉花的纤维素含量为90%，木材的纤维素含量为50%。

生物材料和合成聚合物之间的主要区别在于它们的结构。所有聚合物均由称为单体的重复单元组成。生物材料通常具有明确的结构，但并非全部（例如，木质纤维素）。确切的化学成分和顺序这些单元的排列在蛋白质的情况下称为一级结构。许多生物材料自发折叠成特征形状，这决定了它们的生物功能和一级结构。结构生物学是对生物化合物的结构特性的研究。相比之下，大多数合成聚合物具有更简单的随机结构。这一事实导致生物合成中缺少分子量分布。事实上，在大多数体内系统中，一类的所有生物合成都是相似的，因为生物合成的合成由模板引导过程控制。所有物质都包含相似的序列和单元数量，因此都具有相同的质量。这种现象称为单分散性，与合成聚合物中发生的多分散性不同。因此，生物化合物的多分散性的索引为1。

多肽的惯例是按顺序列出组成多肽的氨基酸残基，从氨基末端到羧基末端。氨基酸残基总是通过肽键连接。蛋白质通俗地用来指任何多肽。然而，它指的是蛋白质可以被修饰成更大的或全功能的形式，并且可以由多个多肽链以及单个多肽链组成。蛋白质还可以被修饰以包含非肽成分，例如糖链和脂质。

核酸测序的惯例是按照多核苷酸聚合物链的5'端到3'端的顺序排列核苷酸残基，其中5'和3'是参与多核苷酸链磷酸二酯键的核糖环. 表示碳的数量。该序列称为生物化合物的一级结构。

基于碳水化合物的生物复合材料常常受到惯例的困扰。碳水化合物聚合物可以是线性的或支化的，通常通过糖苷键连接。键的确切位置可以变化，参与键的官能团的取向也很重要，创建 α- 和 β- 糖苷键，编号决定参与环内键的碳的位置。此外，许多碳水化合物单元可以经历各种化学转化，例如胺化和 ，并且可以形成其他分子的一部分，例如作为糖蛋白。

确定序列信息的生化技术有很多，蛋白质的氨基酸序列可以通过埃德曼消化来确定，其中N端残基在链中一次水解一个，合成为衍生物，然后进行鉴定。质谱法还可以使用凝胶电泳和毛细管电泳来确定核酸的碱基序列。最后，这些生物化合物的物理性质通常可以使用光镊或原子力显微镜来测量。双偏振干涉测量法可以用来测量构象当受到 pH、温度、离子强度或其他结合伙伴的刺激时，这些材料会发生变化或自组装。

一些生物聚合物，例如聚乳酸、天然玉米蛋白和聚羟基丁酸，可以用作塑料，并且可以替代聚苯乙烯或聚乙烯基塑​​料。

一些塑料现在被称为“可降解”、“可氧降解”或“可紫外线降解”。这意味着它们在暴露于光或空气时会降解，但这些塑料仍然以石油为基础（高达 98%），并且目前根据包装和包装废物指令 (94/62/EC)，它未被认证为“可生物降解”。生物复合材料是可降解的，有些适合家庭堆肥。

生物质是由生物质生产的，用于包装行业。生物质来自甜菜、马铃薯和小麦等作物，这些作物在生产生物聚合物时被归类为非粮食作物。这些可以按如下方式换算：

甜菜 → 乙醇酸 → 聚乙醇酸

淀粉→（发酵）→乳酸>聚乳酸

生物质→（发酵）→生物乙醇→乙烯→聚乙烯

许多类型的包装材料，例如食品托盘、用于运输易碎物品的改性淀粉颗粒以及用于包装的薄膜，都可以由生物材料制成。

生物材料是可持续、碳中和和可再生的，因为它们是由可连续栽培的植物材料制成的。这些植物材料来自非食用农作物。因此，生物材料的使用创造了一个可持续的产业。相比之下，原料源自石油化学的聚合物合成，最终会被耗尽。生物化学品还具有减少CO2排放量和大气中CO2含量的潜力。这是因为种植植物时释放的CO2可以被种植的作物重新吸收以替代它们这使得生物材料的使用接近碳中和。

可生物降解的生物复合材料是可生物降解的，有些可以堆肥。一些可生物降解的复合材料被微生物分解为二氧化碳和水。其中一些可生物降解的生物复合材料是可堆肥的，可以投入工业堆肥过程。具有这种能力的生物质可以标有“符合欧洲标准 EN 13432 (2000) 的“可堆肥”符号。标有该符号的包装材料可用于工业堆肥过程。6 可堆肥聚合物的一个例子是厚度小于 20 μm 的聚乳酸薄膜。这种薄膜虽然“可生物降解” '，是一种比不可堆肥的薄膜更厚的薄膜。在欧洲，消费者可以将堆肥堆装起来。有一个与家庭堆肥标准相关的标志，可以让您识别和处理它。