Biopolimeros
Páginas: 20 (4863 palabras)
Publicado: 18 de septiembre de 2014
BIOPOLIMEROS
Los biopolímeros son macromoléculas presentes en los seres vivos. Se pueden definir también, como materiales poliméricos o macromoleculares sintetizados por los seres vivos. Existen tres principales familias: proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos; aunque también otros más singulares como los politerpenos, los polifenoles o algunos poliésteres como los polihidroxialcanoatosproducidos por algunas bacterias.
A raíz de nuevas disciplinas médicas como la ingeniería de tejidos, como biopolímeros también se incluyen materiales sintéticos con la particularidad de ser biocompatibles con el ser vivo (normalmente con el ser humano).
BIOPOLIMEROS NATURALES
De entre los polímeros naturales más comunes estan los polímeros sintetizados por los seres vivos. Algunos de losbiopolimeros más comunes son:
Ácidos nucleicos: pueden ser considerados, tal vez, los biopolímeros más importantes ya que son los portadores de la información genética heredada entre generaciones.
Son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas; algunas moléculas de ácidos nucleicosllegan a alcanzar tamaños gigantescos, con millones de nucleótidos encadenados. Existen dos tipos básicos, el ADN y el ARN.
Proteínas: son largas cadenas de aminoácidos unidas por enlaces peptídicos entre el grupo carboxilo (-COOH) y el grupo amino (-NH2) de residuos de aminoácido adyacentes. La secuencia de aminoácidos en una proteína está codificada en su gen (una porción de ADN) mediante elcódigo genético.
Por hidrólisis, las moléculas de proteína se dividen en numerosos compuestos relativamente simples, de masa molecular pequeña, que son las unidades fundamentales constituyentes de la macromolécula; estas unidades son los aminoácidos, de los cuales existen veinte especies diferentes y que se unen entre sí mediante enlaces peptídicos. Las proteínas tienen una función capital en los seresvivos, ya que participan en distintas funciones biológicas. Entre estas se incluyen funciones estructurales, funciones catalíticas o inmunológicas.
Polisacáridos: son polímeros resultantes de la condensación acetálica de monosacáridos simples, los cuales se unen repetitivamente mediante enlaces glucosídicos; pueden descomponerse, por hidrólisis de los enlaces glucosídicos entre residuos, enpolisacáridos más pequeños, así como en disacáridos o monosacáridos.
Los polisacáridos suelen tener funciones estructurales (celulosa, quitina, pectinas, alginatos, etc) pero también funciones de reserva energética en el reino vegetal (amilosa, amilopectina, inulina) y en el reino animal (glucógeno).
Politerpenos: Los politerpenos, que contienen más de 8 unidades de isopreno, incluyen a lostransportadores de electrones que son quinonas preniladas como la plastoquinona y la ubiquinona, también poliprenoles de cadena larga relacionados con las reacciones de transferencia de azúcares (por ejemplo el dolicol), y también a enormemente largos polímeros como el caucho o goma natural ("rubber"), usualmente encontrado en el látex. De entre los politerpenos los dos más conocidos son el poliisopreno(caucho natural o químicamente isómero cis-1,4-poliisopreno) y la gutapercha (caucho de propiedades mecánicas inferiores, el isómero trans-1,4-poliisopreno).
Polihidroxialcanoatos (PHA): son poliésteres lineales producidos en la naturaleza por la acción de las bacterias por fermentación del azúcar o lípidos. Las bacterias los producen como mecanismo de almacenamiento de carbono y energía. Másde 150 monómeros diferentes se pueden combinar para dar este tipo de materiales con propiedades extremadamente diferentes. Existen muchos tipos de polihidroxialcanoatos pero los más conocidos son el polihidroxibutirato (PHB) y el poli-3-hidroxivalerato (PHV), así como sus copolímeros.
BIOPOLIMEROS SINTÉTICOS
De entre los biopolímeros sintéticos empleados en implantes destacan:
-...
Los biopolímeros son macromoléculas presentes en los seres vivos. Se pueden definir también, como materiales poliméricos o macromoleculares sintetizados por los seres vivos. Existen tres principales familias: proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos; aunque también otros más singulares como los politerpenos, los polifenoles o algunos poliésteres como los polihidroxialcanoatosproducidos por algunas bacterias.
A raíz de nuevas disciplinas médicas como la ingeniería de tejidos, como biopolímeros también se incluyen materiales sintéticos con la particularidad de ser biocompatibles con el ser vivo (normalmente con el ser humano).
BIOPOLIMEROS NATURALES
De entre los polímeros naturales más comunes estan los polímeros sintetizados por los seres vivos. Algunos de losbiopolimeros más comunes son:
Ácidos nucleicos: pueden ser considerados, tal vez, los biopolímeros más importantes ya que son los portadores de la información genética heredada entre generaciones.
Son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas; algunas moléculas de ácidos nucleicosllegan a alcanzar tamaños gigantescos, con millones de nucleótidos encadenados. Existen dos tipos básicos, el ADN y el ARN.
Proteínas: son largas cadenas de aminoácidos unidas por enlaces peptídicos entre el grupo carboxilo (-COOH) y el grupo amino (-NH2) de residuos de aminoácido adyacentes. La secuencia de aminoácidos en una proteína está codificada en su gen (una porción de ADN) mediante elcódigo genético.
Por hidrólisis, las moléculas de proteína se dividen en numerosos compuestos relativamente simples, de masa molecular pequeña, que son las unidades fundamentales constituyentes de la macromolécula; estas unidades son los aminoácidos, de los cuales existen veinte especies diferentes y que se unen entre sí mediante enlaces peptídicos. Las proteínas tienen una función capital en los seresvivos, ya que participan en distintas funciones biológicas. Entre estas se incluyen funciones estructurales, funciones catalíticas o inmunológicas.
Polisacáridos: son polímeros resultantes de la condensación acetálica de monosacáridos simples, los cuales se unen repetitivamente mediante enlaces glucosídicos; pueden descomponerse, por hidrólisis de los enlaces glucosídicos entre residuos, enpolisacáridos más pequeños, así como en disacáridos o monosacáridos.
Los polisacáridos suelen tener funciones estructurales (celulosa, quitina, pectinas, alginatos, etc) pero también funciones de reserva energética en el reino vegetal (amilosa, amilopectina, inulina) y en el reino animal (glucógeno).
Politerpenos: Los politerpenos, que contienen más de 8 unidades de isopreno, incluyen a lostransportadores de electrones que son quinonas preniladas como la plastoquinona y la ubiquinona, también poliprenoles de cadena larga relacionados con las reacciones de transferencia de azúcares (por ejemplo el dolicol), y también a enormemente largos polímeros como el caucho o goma natural ("rubber"), usualmente encontrado en el látex. De entre los politerpenos los dos más conocidos son el poliisopreno(caucho natural o químicamente isómero cis-1,4-poliisopreno) y la gutapercha (caucho de propiedades mecánicas inferiores, el isómero trans-1,4-poliisopreno).
Polihidroxialcanoatos (PHA): son poliésteres lineales producidos en la naturaleza por la acción de las bacterias por fermentación del azúcar o lípidos. Las bacterias los producen como mecanismo de almacenamiento de carbono y energía. Másde 150 monómeros diferentes se pueden combinar para dar este tipo de materiales con propiedades extremadamente diferentes. Existen muchos tipos de polihidroxialcanoatos pero los más conocidos son el polihidroxibutirato (PHB) y el poli-3-hidroxivalerato (PHV), así como sus copolímeros.
BIOPOLIMEROS SINTÉTICOS
De entre los biopolímeros sintéticos empleados en implantes destacan:
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