聚合物是由小分子组成的链,称为单体,通过共价键结合在一起。生物体可以合成生物聚合物,或者科学家可以在实验室中合成聚合物。天然聚合物包括存在于所有活生物体中的 遗传物质 DNA,以及构成生命基本组成部分的 蛋白质、多糖和脂质。塑料是一些最常见的合成聚合物,包括尼龙、聚乙烯和聚四氟乙烯。单体相互连接,形成更大分子的过程称为聚合。单体通过两种不同的反应机理进行聚合,缩合和加成。缩聚反应是指 两个分别带有活泼氢原子 和羟基的单体 相互连接,同时释放出副产物水。大多数天然聚合物是通过缩合反应形成的。在加成聚合中,具有碳-碳双键的单体相互加成 形成聚合物,不会通过释放原子 产生任何副产物。由相同类型单体组成的聚合物 称为均聚物,由不同类型单体组成的聚合物 称为杂聚物。纤维素是最丰富的天然聚合物,是葡萄糖的均聚物,而琼脂糖 是一种来源于海洋的聚合物,是半乳糖和 3, 6-脱水-L-吡喃半乳糖的杂聚物。根据单体类型,聚合物有不同的结构。线性聚合物是单体的长链。例如,纤维素是由β1, 4-糖苷键 连接在一起的线性聚合物。支链聚合物的链从主链上分离出来,例如支链淀粉,它是淀粉的一种成分,在 24 到 30 个单体后,通过 1, 6-糖苷键分支出来。交联聚合物有两个或多个链连接在几个点上,就像一个梯子一样结合在一起,例如合成构建的硅梯聚合物,或形成复杂的交联网络-就像 果冻和果酱中的果胶形成的凝胶。