Introducere în Lumea Biopolimerilor

INTRODUCERE. MATERIA VIE ŞI ORGANISMELE VII

Îmbunătăţirea stării de sănătate a fost o preocupare continuă a omului şi în acest scop el a utilizat diferite medicamente naturale sau de sinteză, dar şi o serie de materiale (polimeri, metale, ceramice etc.) pentru a suplini sau ajuta funcţionarea cât mai aproape de starea normală a unor părţi din organe sau organe ale corpului. În timp au fost realizate progrese importante în utilizarea materialelor polimerice denumite în lucrarea de faţă biomateriale polimerice datorită contactului direct sau indirect cu materia vie, în domenii ca: stomatologie, chirurgie, ortopedie, depozitare şi eliberarea controlată de principii active în organe, tratament medicamentos, ambalaje medicale, cosmetice sau alimentare etc.

Utilizarea lor impune contact direct sau indirect cu organismele vii şi materia vie, fapt care determină necesitatea cunoaşterii comportării organismelor vii faţă de aceste materiale. Răspunsul organismelor vii este complex şi se manifestă fie prin respingere, fie prin acceptare parţială. Cunoscând răspunsul materiei vii putem modifica sau modela proprietăţile biomaterialelor polimerice astfel încât ele să contribuie într-o măsură din ce în ce mai mare la îmbunătăţirea stării de sănătate a organismelor vii şi în special a organismului uman.

Organismele vii, de la cele mai simple bacterii până la cea mai înaltă formă de organizare cunoscută, omul, sunt alcătuite din materie vie. Spre deosebire de restul materiei, numită materie nevie, materia vie posedă o serie de caracteristici proprii remarcabile :

• grad înalt de complexitate şi organizare. Celulele organismelor vii posedă structuri interne formate din foarte multe molecule mari şi complicate, cu un grad înalt de organizare. La rândul lor, celulele formează structuri complexe care îndeplinesc funcţii bine definite în organismele vii. Materia nevie care ne înconjoară constă, de obicei, din amestecuri de compuşi simpli, ce au o organizare structurală comparativ relativ redusă;

• componentele organismelor vii îndeplinesc funcţii specifice, fapt atestat nu numai pentru structurile macroscopice (flori, frunze, ochi, piele, organe interne etc.) dar şi pentru structurile intracelulare cum ar fi nucleul, membrana, acizii nucleici sau diferitele proteine. Materia nevie este lipsită de acest tip de organizare şi diferenţiere;

• organismele vii au capacitatea de a capta şi transforma energia din mediul înconjurător, utilizând-o pentru formarea propriilor structuri ordonate şi complexe cât şi pentru menţinerea şi funcţionarea acestora.

Celulele vii pot fi împărţite în două clase mari după tipul de energie pe care îl capătă din mediul lor înconjurator. Celulele fotosintetizante utilizează lumina solară ca sursă principală de energie. Energia radiantă este absorbită de un pigment, clorofila, şi transformată în energie chimică. Celulele heterotrofe obţin energie din degradarea moleculelor organice bogate în energie, cum ar fi glucoza, care este oxidată la dioxid de carbon şi apă. Materia nevie nu poate utiliza energia exterioară pentru a-şi menţine şi îmbunătăţi organizarea structurală. În realitate, materia nevie se descompune, trecând într-o stare mai puţin organizată, atunci când absoarbe energie externă sub formă de căldură sau lumină, proces însoţit de o creştere a entalpiei.