Biopolymere: Struktur und Eigenschaften

برای درک خواص و عملکرد پلیمرهای زیستی، مانند اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها، پلی ساکاریدها، آگاهی از ساختار آنها از اهمیت اساسی برخوردار است. روابط بین ساختار اولیه مولکول ها که توسط ترکیب شیمیایی و توالی بلوک های ساختمانی و آرایش فضایی آنها از یک سو و عملکرد آنها از سوی دیگر ارائه می شود، به ویژه در مورد اسیدهای نوکلئیک مورد استفاده برای ذخیره سازی به وضوح قابل مشاهده است. و انتقال اطلاعات، و همچنین در مورد پلی پپتیدها و پروتئین ها. در این زمینه، فضای ویژه ای به پروتئین های فیبریلار اختصاص داده شده است. تغییرات در ساختار ارتباط نزدیکی با ویژگی ها و عملکرد دارد. پلی ساکاریدها در موجودات گیاهی و جانوری به عنوان ذخیره و بالاتر از همه به عنوان مواد ساختاری اغلب در ترکیب با پروتئین ها استفاده می شوند. به طور خاص، پلی ساکاریدهای با منشاء گیاهی نقش فزاینده ای به عنوان مواد خام تجدیدپذیر ایفا می کنند که در حدود 100 گیگاتن در سال سنتز می شوند. با این حال، به همان اندازه مهم و جالب، خواص قابل توجه بسیاری از مواد بیوپلیمری متشکل از سیستم های کامپوزیتی پیچیده است. دانشمندان مواد همچنین می توانند پیشنهادهای ارزشمند زیادی برای توسعه مواد جدید با کارایی بالا از این موضوع دریافت کنند.

Für das Verständnis der Eigenschaften und Funktionen von Biopolymeren, wie Nucleinsäuren, Proteinen, Polysacchariden ist die Kenntnis ihrer Struktur von grundlegender Bedeutung. Die Beziehungen zwischen der durch chemische Zusammensetzung und Sequenz der Bausteine gegebenen Primärstruktur der Moleküle und ihrer räumlichen Anordnung auf der einen und ihrer Funktion auf der anderen Seite ist bei den der Informationsspeicherung und -übermittlung dienenden Nucleinsäuren sowie bei Polypeptiden und Proteinen besonders deutlich zu erkennen. Besonderer Raum wird in diesem Zusammenhang den fibrillären Proteinen gewidmet. Änderungen der Konformation sind dabei eng mit Eigenschaften und Funktion gekoppelt. Polysaccharide dienen im pflanzlichen und tierischen Organismus als Reserve- und vor allem als Strukturmaterial, oft im Verbund mit Proteinen. Insbesondere Polysaccharide pflanzlicher Herkunft spielen als nachwachsende Rohstoffe, die jährlich in der Größenordnung von 100 Gigatonnen synthetisiert werden, eine zunehmende Rolle. Ebenso wichtig und interessant sind aber die bemerkenswerten Eigenschaften vieler aus komplizierten Verbundsystemen bestehenden Biopolymer-Materialien. Hiervon können auch Materialwissenschaftler viele wertvolle Anregungen für die Entwicklung neuer Hochleistungs-Werkstoffe erhalten.