- Що таке макромолекули?
- Функції макромолекул
- Будова макромолекул
- Значення макромолекул
- Природні макромолекули
- Синтетичні макромолекули
Ми пояснюємо, що таке макромолекули, їх функції та типи будови. Крім того, природні та синтетичні макромолекули.
Макромолекула може складатися з сотень тисяч атомів.Що таке макромолекули?
Макромолекули — це молекули величезних розмірів, тобто вони складаються з тисяч або сотень тисяч атоми. Вони можуть бути біологічними за своєю природою, результатом процесів, що відбуваються в живих організмах, або синтетичними, виробленими людина в хімічних або біологічних лабораторіях.
Термін макромолекули ввів у 1920 році Герман Штаудінгер, лауреат Нобелівської премії. Хімія. Тоді він називав макромолекули молекули вони важили більше 10 000 дальтон атомної маси, хоча можуть важити набагато більше.
Макромолекули, які складаються з одиниць менших молекул (названих мономерами), які повторюються, утворюючи всю їх структуру, називаються полімери. Полімери також можуть бути природними або синтетичними, наприклад, білок, нуклеїнові кислоти і вуглеводи є природними полімерами, тоді як вуглеводи пластмаси а синтетичні волокна є синтетичними полімерами.
Важливо розуміти різницю між макромолекулою та полімером, оскільки, хоча вони обидві великі, вони не зовсім однакові. Існують макромолекули, які не є полімерами, оскільки вони не складаються з повторюваної молекулярної одиниці (мономера), хоча вони все ще великі. Наприклад, жири а макроцикли — це макромолекули, але вони не полімери. З іншого боку, є середні полімери, тобто їх розміри не такі великі, як макромолекули.
Функції макромолекул
Макромолекули можуть виконувати дуже різні функції, в залежності від того, про яку з них ми говоримо. Наприклад, макромолекули глюкози є джерелом енергії для живі організми.
Зовсім іншим прикладом є макромолекула ДНК, яка в основному є пристроєм клітинної пам’яті, який використовується для синтезу білків або для реплікації клітин.
З іншого боку, білки виконують структурні та транспортні функції, а також можуть діяти як каталізатори.
Синтетичні макромолекули, такі як поліетилен і нейлон, широко використовуються в хімічна промисловість для виготовлення пластмас або як ізолятори.
Будова макромолекул
Макромолекули, як правило, складаються з менших молекулярних одиниць, які пов’язані між собою ковалентні зв'язки, за водневими зв'язками, по Сили Ван-дер-Ваальса або гідрофобними взаємодіями. У всіх випадках вони складають великі молекулярні структури, які містять тисячі атомів, розташованих у фіксованій послідовності, в результаті чого утворюються сполуки з дуже високою молекулярною масою.
Крім того, залежно від будови макромолекули можуть бути:
- Лінійний Коли вони утворюють довгі ланцюги, які повторюють деякий порядок мономерів, з’єднаних разом головою і хвостом.
- Розгалужений. При цьому кожен мономер може приєднуватися до інших ланцюгів, утворюючи гілки (як дерева) різного розміру на певній відстані від основного ланцюга.
З іншого боку, макромолекули можна класифікувати за їх складом на:
- Гомополімери. Вони складаються з одного типу мономеру, який повторюється по всій молекулярній структурі.
- Кополімери. Вони складаються з більш ніж одного типу мономерів.
Значення макромолекул
Макромолекули відрізняються від інших природних і синтетичних молекул тим, що вони мають величезний розмір обсяг і молекулярної маси. Як наслідок, його властивості є більш складними та корисними, ніж властивості інших молекул. Наприклад, штучні полімери дозволяють створювати нові матеріали з непередбаченим застосуванням.
З іншого боку, певні біологічні макромолекули виконують складні завдання, як внесок матеріалу та/або Енергія для інших процесів або як механізмів дії біохімії, як і інсулін, гормон людського організму, що регулює цукор, що складається з 51 амінокислоти.
Природні макромолекули
Зазвичай природні макромолекули сполуки дуже специфічні, які виконують життєво важливі функції. У деяких випадках вони функціонують як метаболічний вхід (наприклад, вуглеводи), а в інших вони є структурними молекулами (наприклад, вуглеводи). ліпіди).
Вони також є ключовими гравцями у надзвичайно складних процесах, таких як ДНК і РНК, бере участь у реплікації клітин або мітоз. Деякі прості приклади природних макромолекул - крохмаль, целюлоза, глікоген, фруктоза, глюкоза або лігнін, присутні в деревині.
Синтетичні макромолекули
Синтетичні молекули, як випливає з їх назви, це ті, які штучно синтезуються людина через різні хімічні процеси, в яких зв’язування мономерів контролюється, посилюється або прискорюється.
Вони особливо важливі в нафтохімічній промисловості та в похідних від них Нафта, з якого отримуємо важливі органічні матеріали полімерний тип, як і більшість пластмас (поліетиленові, PCV), синтетичні волокна (поліестер, нейлон) або передові матеріали технології (як вуглецеві нанотрубки).