- Hva er makromolekyler?
- Funksjoner av makromolekyler
- Struktur av makromolekyler
- Viktigheten av makromolekyler
- Naturlige makromolekyler
- Syntetiske makromolekyler
Vi forklarer hva makromolekyler er, deres funksjoner og deres strukturtyper. I tillegg naturlige og syntetiske makromolekyler.
Et makromolekyl kan bestå av hundretusenvis av atomer.Hva er makromolekyler?
Makromolekyler er molekyler av enorm størrelse, det vil si at de består av tusenvis eller hundretusener av atomer. De kan være biologiske i naturen, et resultat av prosessene som skjer i levende organismer, eller syntetiske, produsert av menneske i kjemiske eller biologiske laboratorier.
Begrepet makromolekyler ble laget i 1920 av Hermann Staudinger, Nobelprisvinner i Kjemi. Den gang refererte han til makromolekyler som molekyler de veide mer enn 10 000 dalton atommasse, selv om de kan veie mye mer.
Makromolekyler som er bygd opp av enheter av mindre molekyler (kalt monomerer) som gjentar seg selv og utgjør hele strukturen, kalles polymerer. Polymerer kan også være naturlige eller syntetiske, f.eks. protein, den nukleinsyrer og karbohydrater er naturlige polymerer, mens karbohydrater plast og syntetiske fibre er syntetiske polymerer.
Det er viktig å forstå forskjellen mellom makromolekyl og polymer, for selv om de begge er store, er de ikke helt like. Det er makromolekyler som ikke er polymerer, fordi de ikke består av en repeterende molekylær enhet (monomer), selv om de fortsatt er store. For eksempel, fett og makrosykluser er makromolekyler, men de er ikke polymerer. På den annen side er det noen mellomstore polymerer, det vil si at størrelsen deres ikke er så stor som for et makromolekyl.
Funksjoner av makromolekyler
Makromolekyler kan ha svært forskjellige funksjoner, avhengig av hvilken vi snakker om. For eksempel er glukosemakromolekyler en energikilde for levende organismer.
Et helt annet eksempel er DNA-makromolekylet, som i utgangspunktet er en cellulær minneenhet som brukes til å syntetisere proteiner eller replikere celler.
På den annen side fyller proteiner struktur- og transportfunksjoner og kan også fungere som katalysatorer.
Syntetiske makromolekyler, som polyetylen og nylonpolymerer, er mye brukt i kjemisk industri å lage plast eller som isolatorer.
Struktur av makromolekyler
Makromolekyler, generelt, er sammensatt av mindre molekylære enheter som er koblet sammen med kovalente bindinger, ved hydrogenbindinger, ved Van der Waals styrker eller ved hydrofobe interaksjoner. I alle tilfeller utgjør de store molekylære strukturer som inneholder tusenvis av atomer ordnet i faste sekvenser, noe som resulterer i forbindelser med svært høy molekylvekt.
I tillegg, avhengig av deres struktur, kan makromolekyler være:
- Lineær Når de danner lange kjeder som gjentar en eller annen rekkefølge av monomerer, forbundet med hode og hale.
- Forgrenet. Når hver monomer kan slå seg sammen med andre kjeder, danne grener (som trær) av forskjellige størrelser i en viss avstand fra hovedkjeden.
På den annen side kan makromolekyler klassifiseres i henhold til deres sammensetning i:
- Homopolymerer. De består av en enkelt type monomer som gjentar seg gjennom hele dens molekylære struktur.
- Kopolymerer. De består av mer enn én type monomer.
Viktigheten av makromolekyler
Makromolekyler skiller seg fra andre naturlige og syntetiske molekyler ved at de har en enorm volum og molekylvekt. Som en konsekvens er dens egenskaper mer komplekse og nyttige enn de til andre molekyler. For eksempel tillater menneskeskapte polymerer å lage nye materialer med uforutsette bruksområder.
På den annen side utfører visse biologiske makromolekyler komplekse oppgaver, enten som bidragsytere av materiale og/eller av Energi for andre prosesser, eller som virkningsmekanismer biokjemi, som med insulin, menneskekroppens sukkerregulerende hormon, som består av 51 aminosyrer.
Naturlige makromolekyler
Naturlige makromolekyler er vanligvis forbindelser veldig spesifikke som oppfyller vitale funksjoner. I noen tilfeller fungerer de som en metabolsk input (som karbohydrater) og i andre er de strukturelle molekyler (som karbohydrater). lipider).
De er også nøkkelaktører i ekstremt kompliserte prosesser, som f.eks DNA og RNA, involvert i cellereplikasjon eller mitose. Noen enkle eksempler på naturlige makromolekyler er stivelse, cellulose, glykogen, fruktose, glukose eller lignin som finnes i tre.
Syntetiske makromolekyler
Syntetiske molekyler er, som navnet antyder, de som er kunstig syntetisert av menneske gjennom ulike kjemiske prosesser der bindingen av monomerer kontrolleres, forsterkes eller akselereres.
De er spesielt viktige i den petrokjemiske industrien og i derivatene av Petroleum, som vi henter viktige organiske materialer polymer type, som de fleste plaster (polyetylen, PCV), syntetiske fibre (polyester, nylon) eller avanserte materialer teknologi (som karbon nanorør).