- Kas yra makromolekulės?
- Makromolekulių funkcijos
- Makromolekulių sandara
- Makromolekulių svarba
- Natūralios makromolekulės
- Sintetinės makromolekulės
Mes paaiškiname, kas yra makromolekulės, jų funkcijos ir struktūros tipai. Be to, natūralios ir sintetinės makromolekulės.
Makromolekulė gali būti sudaryta iš šimtų tūkstančių atomų.Kas yra makromolekulės?
Makromolekulės yra milžiniško dydžio molekulės, tai yra, jos sudarytos iš tūkstančių ar šimtų tūkstančių atomai. Jie gali būti biologinio pobūdžio, gyvuose organizmuose vykstančių procesų rezultatas, arba sintetiniai, pagaminti zmogus chemijos ar biologijos laboratorijose.
Terminą makromolekulės 1920 m. sukūrė Nobelio premijos laureatas Hermannas Staudingeris. Chemija. Tada jis vadino makromolekules kaip molekules jie svėrė daugiau nei 10 000 daltonų atominės masės, nors gali sverti ir daug daugiau.
Makromolekulės, sudarytos iš mažesnių molekulių vienetų (vadinamų monomerais), kurie kartojasi ir sudaro visą savo struktūrą, vadinamos polimerai. Polimerai taip pat gali būti natūralūs arba sintetiniai, pvz. baltymas, nukleino rūgštys ir angliavandeniai yra natūralūs polimerai, o angliavandeniai plastikai o sintetiniai pluoštai yra sintetiniai polimerai.
Svarbu suprasti skirtumą tarp makromolekulės ir polimero, nes nors jie abu yra dideli, jie nėra visiškai vienodi. Yra makromolekulių, kurios nėra polimerai, nes jos nėra sudarytos iš pasikartojančio molekulinio vieneto (monomero), nors vis tiek yra didelės. Pavyzdžiui, riebalų o makrociklai yra makromolekulės, bet jie nėra polimerai. Kita vertus, yra keletas vidutinių polimerų, tai yra, jų dydis nėra toks didelis, kaip makromolekulės.
Makromolekulių funkcijos
Makromolekulės gali atlikti labai skirtingas funkcijas, priklausomai nuo to, apie kurią iš jų kalbame. Pavyzdžiui, gliukozės makromolekulės yra energijos šaltinis gyvieji organizmai.
Labai skirtingas pavyzdys yra DNR makromolekulė, kuri iš esmės yra ląstelių atminties įrenginys, naudojamas baltymams sintetinti arba ląstelėms replikuoti.
Kita vertus, baltymai atlieka struktūrines ir transportavimo funkcijas ir taip pat gali veikti kaip katalizatoriai.
Sintetinės makromolekulės, tokios kaip polietilenas ir nailono polimerai, plačiai naudojamos chemijos pramonė plastikams gaminti arba kaip izoliatoriams.
Makromolekulių sandara
Makromolekulės paprastai yra sudarytos iš mažesnių molekulinių vienetų, kuriuos jungia kovalentiniai ryšiai, vandeniliniais ryšiais, pagal Van der Waals pajėgos arba dėl hidrofobinės sąveikos. Visais atvejais jie sudaro dideles molekulines struktūras, kuriose yra tūkstančiai atomų, išdėstytų fiksuotomis sekomis, todėl susidaro labai didelės molekulinės masės junginiai.
Be to, atsižvelgiant į jų struktūrą, makromolekulės gali būti:
- Linijinis Kai jie sudaro ilgas grandines, kurios pakartoja tam tikrą monomerų tvarką, sujungtą galva ir uodega.
- Šakoti. Kai kiekvienas monomeras gali prisijungti prie kitų grandinių, tam tikru atstumu nuo pagrindinės grandinės suformuodamas skirtingo dydžio šakas (kaip medžius).
Kita vertus, makromolekulės gali būti klasifikuojamos pagal jų sudėtį:
- Homopolimerai. Jie sudaryti iš vieno tipo monomero, kuris kartojasi visoje savo molekulinėje struktūroje.
- Kopolimerai. Jie sudaryti iš daugiau nei vieno tipo monomerų.
Makromolekulių svarba
Makromolekulės iš kitų natūralių ir sintetinių molekulių išsiskiria tuo, kad turi didžiulę apimtis ir molekulinė masė. Todėl jo savybės yra sudėtingesnės ir naudingesnės nei kitų molekulių. Pavyzdžiui, dirbtiniai polimerai leidžia sukurti naujas medžiagas, kurių pritaikymas nenumatytas.
Kita vertus, tam tikros biologinės makromolekulės atlieka sudėtingas užduotis, kaip medžiagos ir (arba) Energija kitiems procesams arba kaip veikimo mechanizmams biochemija, kaip ir insulino, žmogaus organizmo cukrų reguliuojančio hormono, sudaryto iš 51 aminorūgšties.
Natūralios makromolekulės
Natūralios makromolekulės dažniausiai yra junginiai labai specifiniai, kurie atlieka gyvybines funkcijas. Kai kuriais atvejais jie veikia kaip medžiagų apykaitos įvestis (pvz., angliavandeniai), o kitais – struktūrinės molekulės (pvz., angliavandeniai). lipidai).
Jie taip pat yra pagrindiniai veikėjai itin sudėtinguose procesuose, pvz DNR ir RNR, dalyvaujančių ląstelių replikacijoje arba mitozė. Kai kurie paprasti natūralių makromolekulių pavyzdžiai yra krakmolas, celiuliozė, glikogenas, fruktozė, gliukozė arba ligninas, esantis medienoje.
Sintetinės makromolekulės
Sintetinės molekulės, kaip rodo jų pavadinimas, yra dirbtinai susintetintos zmogus per įvairius cheminius procesus, kurių metu kontroliuojamas, sustiprinamas arba pagreitinamas monomerų surišimas.
Jie ypač svarbūs naftos chemijos pramonėje ir jos dariniuose Naftos, iš kurių gauname svarbių organinės medžiagos polimerinio tipo, kaip ir dauguma plastikų (polietileno, PCV), sintetiniai pluoštai (poliesteris, nailono) arba pažangias medžiagas technologija (kaip anglies nanovamzdeliai).