- Mik azok a makromolekulák?
- A makromolekulák funkciói
- A makromolekulák szerkezete
- A makromolekulák jelentősége
- Természetes makromolekulák
- Szintetikus makromolekulák
Elmagyarázzuk, mik azok a makromolekulák, funkcióik és szerkezetük típusai. Ezen kívül természetes és szintetikus makromolekulák.
Egy makromolekula több százezer atomból állhat.Mik azok a makromolekulák?
A makromolekulák hatalmas méretű molekulák, azaz több ezer vagy százezer molekulákból állnak. atomok. Lehetnek biológiai természetűek, az élő szervezetekben előforduló folyamatok eredménye, vagy szintetikusak, amelyeket a emberi lény kémiai vagy biológiai laboratóriumokban.
A makromolekulák kifejezést 1920-ban a Nobel-díjas Hermann Staudinger alkotta meg. Kémia. Akkoriban a makromolekulákat úgy emlegette molekulák több mint 10 000 dalton atomtömeget nyomtak, bár sokkal többet is nyomhatnak.
Azokat a makromolekulákat, amelyek kisebb molekulák egységeiből állnak (úgynevezett monomerek), amelyek ismétlődnek, és teljes szerkezetüket alkotják. polimerek. A polimerek lehetnek természetesek vagy szintetikusak is, pl. fehérje, a nukleinsavak a szénhidrátok pedig természetes polimerek, míg a szénhidrátok műanyagok a szintetikus szálak pedig szintetikus polimerek.
Fontos megérteni a különbséget a makromolekula és a polimer között, mert bár mindkettő nagy, nem teljesen egyforma. Vannak makromolekulák, amelyek nem polimerek, mert nem ismétlődő molekulaegységből (monomerből) állnak, bár még mindig nagyok. Például, zsírok a makrociklusok pedig makromolekulák, de nem polimerek. Másrészt vannak közepes polimerek, vagyis méretük nem akkora, mint egy makromolekuláé.
A makromolekulák funkciói
A makromolekulák nagyon különböző funkciót tölthetnek be, attól függően, hogy melyikről beszélünk. Például a glükóz makromolekulák energiaforrásként szolgálnak élő organizmusok.
Egy egészen más példa a DNS-makromolekula, amely alapvetően egy sejtmemória, amelyet fehérjék szintetizálására vagy sejtek replikációjára használnak.
Másrészt a fehérjék szerkezeti és szállítási funkciókat töltenek be, és katalizátorként is működhetnek.
A szintetikus makromolekulákat, például a polietilént és a nylon polimereket széles körben használják vegyipar műanyagok készítésére vagy szigetelőként.
A makromolekulák szerkezete
A makromolekulák általában kisebb molekulaegységekből állnak, amelyeket a kovalens kötések, hidrogénkötésekkel, által Van der Waals erők vagy hidrofób kölcsönhatások révén. Minden esetben nagy molekulaszerkezeteket alkotnak, amelyek több ezer atomot tartalmaznak rögzített szekvenciákba rendezve, ami nagyon nagy molekulatömegű vegyületeket eredményez.
Ezenkívül szerkezetüktől függően a makromolekulák lehetnek:
- Lineáris Amikor hosszú láncokat alkotnak, amelyek megismétlik a monomerek bizonyos sorrendjét, amelyeket a fej és a farok köt össze.
- Elágazó. Amikor minden monomer csatlakozhat más láncokhoz, különböző méretű ágakat (például fákat) képezve a főlánctól bizonyos távolságban.
Másrészt a makromolekulákat összetételük szerint osztályozhatjuk:
- Homopolimerek. Egyetlen típusú monomerből állnak, amely megismétli magát molekuláris szerkezetében.
- Kopolimerek. Egynél több típusú monomerből állnak.
A makromolekulák jelentősége
A makromolekulákat abban különböztetik meg a többi természetes és szintetikus molekulától, hogy hatalmas hangerő és molekulatömeg. Ennek következtében tulajdonságai összetettebbek és hasznosabbak, mint más molekuláké. Például az ember által készített polimerek lehetővé teszik újszerű anyagok létrehozását előre nem látható alkalmazásokhoz.
Másrészről bizonyos biológiai makromolekulák összetett feladatokat látnak el, akár anyag- és/vagy anyagi hozzájárulásként. Energia más folyamatokhoz vagy hatásmechanizmusokhoz biokémia, akárcsak az inzulin, az emberi szervezet cukorszabályozó hormonja, amely 51 aminosavból áll.
Természetes makromolekulák
A természetes makromolekulák általában vegyületek nagyon specifikusak, amelyek létfontosságú funkciókat töltenek be. Egyes esetekben metabolikus bemenetként működnek (például szénhidrátok), más esetekben pedig szerkezeti molekulák (például szénhidrátok). lipidek).
Rendkívül bonyolult folyamatokban is kulcsszereplők, mint pl DNS és a RNS, részt vesz a sejtreplikációban ill mitózis. A természetes makromolekulák néhány egyszerű példája a keményítő, cellulóz, a fában jelenlévő glikogén, fruktóz, glükóz vagy lignin.
Szintetikus makromolekulák
A szintetikus molekulák, ahogy a nevük is sugallja, mesterségesen szintetizált molekulák emberi lény különféle kémiai folyamatokon keresztül, amelyek során a monomerek kötődését szabályozzák, fokozzák vagy felgyorsítják.
Különösen fontosak a petrolkémiai iparban és a származékaiban Petróleum, amelyből fontosat kapunk szerves anyagok polimer típusú, mint a legtöbb műanyag (polietilén, PCV), szintetikus szálak (poliészter, nejlon) vagy fejlett anyagok technológia (mint a szén nanocsövek).