makromolekule

Kemija

2022

Objašnjavamo što su makromolekule, njihove funkcije i vrste strukture. Osim toga, prirodne i sintetske makromolekule.

Makromolekula se može sastojati od stotina tisuća atoma.

Što su makromolekule?

Makromolekule su molekule ogromne veličine, odnosno sastoje se od tisuća ili stotina tisuća atoma. Mogu biti biološke prirode, rezultat procesa koji se događaju u živim organizmima, ili sintetičke, koje proizvodi ljudsko biće u kemijskim ili biološkim laboratorijima.

Termin makromolekule skovao je 1920. godine Hermann Staudinger, dobitnik Nobelove nagrade. Kemija. Tada je makromolekule nazivao molekule težili su više od 10 000 daltona atomske mase, iako mogu težiti i mnogo više.

Makromolekule koje se sastoje od jedinica manjih molekula (zvanih monomeri) koje se ponavljaju čineći cijelu njihovu strukturu nazivaju se polimera. Polimeri također mogu biti prirodni ili sintetički, npr. protein, the nukleinske kiseline a ugljikohidrati su prirodni polimeri, dok su ugljikohidrati plastike a sintetička vlakna su sintetički polimeri.

Važno je razumjeti razliku između makromolekule i polimera, jer iako su obje velike, nisu potpuno iste. Postoje makromolekule koje nisu polimeri, jer se ne sastoje od ponavljajuće molekularne jedinice (monomera), iako su još uvijek velike. Na primjer, masti a makrocikli su makromolekule, ali nisu polimeri. S druge strane, postoje neki srednji polimeri, odnosno njihova veličina nije tako velika kao makromolekula.

Funkcije makromolekula

Makromolekule mogu imati vrlo različite funkcije, ovisno o tome o kojoj je riječ. Na primjer, makromolekule glukoze su izvor energije za živući organizmi.

Vrlo drugačiji primjer je DNK makromolekula, koja je u osnovi stanični memorijski uređaj koji se koristi za sintezu proteina ili replikaciju stanica.

S druge strane, proteini ispunjavaju strukturne i transportne funkcije te mogu djelovati i kao katalizatori.

Sintetičke makromolekule, kao što su polimeri polietilena i najlona, ​​naširoko se koriste u kemijska industrija za izradu plastike ili kao izolatore.

Struktura makromolekula

DNK je linearna makromolekula.

Makromolekule su općenito sastavljene od manjih molekularnih jedinica koje su povezane kovalentne veze, vodikovim vezama, po Van der Waalsove snage ili hidrofobnim interakcijama. U svim slučajevima, oni čine velike molekularne strukture koje sadrže tisuće atoma raspoređenih u fiksne sekvence, što rezultira spojevima vrlo velike molekularne težine.

Osim toga, ovisno o svojoj strukturi, makromolekule mogu biti:

  • Linearna Kada tvore duge lance koji ponavljaju neki red monomera, spojeni glavom i repom.
  • Razgranati. Kada se svaki monomer može pridružiti drugim lancima, tvoreći grane (poput stabala) različitih veličina na određenoj udaljenosti od glavnog lanca.

S druge strane, makromolekule se prema svom sastavu mogu klasificirati na:

  • Homopolimeri. Sastoje se od jedne vrste monomera koji se ponavlja kroz svoju molekularnu strukturu.
  • Kopolimeri. Sastoje se od više od jedne vrste monomera.

Važnost makromolekula

Makromolekule se razlikuju od ostalih prirodnih i sintetskih molekula po tome što imaju golem volumen i molekularne težine. Kao posljedica toga, njegova su svojstva složenija i korisnija od svojstava drugih molekula. Na primjer, umjetni polimeri omogućuju stvaranje novih materijala s nepredviđenim primjenama.

S druge strane, određene biološke makromolekule obavljaju složene zadatke, bilo kao doprinos materijalu i/ili Energija za druge procese, ili kao mehanizme djelovanja biokemija, kao i kod inzulina, hormona za regulaciju šećera u ljudskom tijelu, koji se sastoji od 51 aminokiseline.

Prirodne makromolekule

Glukoza je prirodna makromolekula koja služi kao izvor energije.

Prirodne makromolekule su obično spojeva vrlo specifične koje ispunjavaju vitalne funkcije. U nekim slučajevima djeluju kao metabolički ulaz (kao što su ugljikohidrati), au drugim su strukturne molekule (kao što su ugljikohidrati). lipida).

Oni su također ključni igrači u iznimno kompliciranim procesima, kao što su DNK i RNA, uključeni u replikaciju stanice ili mitoza. Neki jednostavni primjeri prirodnih makromolekula su škrob, celuloza, glikogen, fruktoza, glukoza ili lignin prisutni u drvu.

Sintetičke makromolekule

Sintetičke molekule su, kao što im ime govori, one koje su umjetno sintetizirane ljudsko biće kroz različite kemijske procese u kojima je vezanje monomera kontrolirano, pojačano ili ubrzano.

Posebno su važni u petrokemijskoj industriji i derivatima Nafta, iz koje dobivamo važne organski materijali polimerni tip, kao i većina plastike (polietilen, PCV), sintetička vlakna (poliester, najlon) ili naprednih materijala tehnologija (kao ugljikove nanocijevi).

!-- GDPR -->