Ein Makromolekül ist ein sehr großes durch polymerization von kleineren Subeinheiten allgemein geschaffenes Molekül. In der Biochemie wird der Begriff auf die vier herkömmlichen biopolymers (Nukleinsäuren, Proteine, Kohlenhydrate und lipids), sowie nichtpolymere Moleküle mit der großen molekularen Masse wie Makrozyklen angewandt. Die individuellen konstituierenden Moleküle von Makromolekülen werden monomers (mono=single, meros=part) genannt.

Gebrauch

Der Begriff Makromolekül wurde vom Hofdichter von Nobel Hermann Staudinger in den 1920er Jahren ins Leben gerufen, obwohl seine erste relevante Veröffentlichung auf diesem Feld nur hohe molekulare Zusammensetzungen (über 1,000 Atome) erwähnt. Damals hatte das Ausdruck-Polymer, wie eingeführt, durch Berzelius 1833, eine verschiedene Bedeutung von diesem heute: Es war einfach eine andere Form von isomerism zum Beispiel mit dem Benzol und Acetylen und hatte wenig, um mit der Größe zu tun.

Der Gebrauch des Begriffes, um große Moleküle zu beschreiben, ändert sich unter den Disziplinen. Zum Beispiel, während Biologie Makromoleküle als die vier großen Moleküle kennzeichnet, die Wesen in der Chemie umfassen, kann sich der Begriff auf Anhäufungen von zwei oder mehr Molekülen beziehen, die durch zwischenmolekulare Kräfte aber nicht covalent Obligationen zusammengehalten sind, aber die sich nicht sogleich abtrennen.

Gemäß der IUPAC Standarddefinition bezieht sich der Begriff Makromolekül, wie verwendet, in der Polymer-Wissenschaft nur auf ein einzelnes Molekül. Zum Beispiel wird ein einzelnes polymeres Molekül als ein "Makromolekül" oder "Polymer-Molekül" aber nicht ein "Polymer" passend beschrieben, das eine aus Makromolekülen zusammengesetzte Substanz andeutet.

Wegen ihrer Größe werden Makromoleküle in Bezug auf die Stöchiometrie allein nicht günstig beschrieben. Die Struktur von einfachen Makromolekülen, wie homopolymers, kann in Bezug auf die individuelle monomer Subeinheit und molekulare Gesamtmasse beschrieben werden. Komplizierte biomacromolecules verlangen andererseits, dass vielseitige Strukturbeschreibung wie die Hierarchie von Strukturen gepflegt hat, Proteine zu beschreiben.

Eigenschaften

Makromoleküle haben häufig ungewöhnliche physikalische Eigenschaften. Zum Beispiel können individuelle Stücke der DNA in der Lösung in zwei einfach durch das Saugen der Lösung durch ein gewöhnliches Stroh gebrochen werden. Das trifft auf kleinere Moleküle nicht zu. Die 1964-Ausgabe der Universitätschemie von Linus Pauling hat behauptet, dass die DNA in der Natur nie länger ist als ungefähr 5,000 Grundpaare. Dieser Fehler ist entstanden, weil Biochemiker ihre Proben unachtsam und durchweg zerbrachen. Tatsächlich kann die DNA von Chromosomen Hunderte von Millionen von Grundpaaren lange sein.

Ein anderes allgemeines makromolekulares Eigentum, das kleinere Moleküle nicht charakterisiert, ist ihre Verhältnisunlösbarkeit in ähnlichen und Wasserlösungsmitteln. Viele verlangen, dass sich Salze oder besondere Ionen in Wasser auflösen. Ähnlich werden viele Proteine denaturieren, wenn die solute Konzentration ihrer Lösung zu hoch oder zu niedrig ist.

Hohe Konzentrationen von Makromolekülen in einer Lösung können die Raten und Gleichgewicht-Konstanten der Reaktionen anderer Makromoleküle durch eine als das makromolekulare Drängen bekannte Wirkung verändern. Das kommt aus Makromolekülen, anderer Moleküle von einem großen Teil des Volumens der Lösung ausschließend, dadurch die wirksame Konzentration dieser Moleküle vergrößernd.

Beispiele

Einige Beispiele von organischen Makromolekülen sind Lebenspolymer (DNA, Kohlenhydrate, Proteine und lipids) und synthetische Polymer (Plastik, synthetische Faser und Gummi).

Einige Beispiele von anorganischen Makromolekülen sind graphene und Kohlenstoff nanotube.

Links

• Synopse des Kapitels 5, Campbell & Reece, der 2002
• Vortrag bemerkt auf der Struktur und Funktion von Makromolekülen
• Mehreres (freies) einleitendes Makromolekül hat internetbasierte Kurse verbunden
• Riesige Moleküle! durch Ulysses Magee, ISSA Rezensionswinter 2002-2003, ISSN 1540-9864. Versteckte HTML-Version eines Vermissten PDF Datei. Wiederbekommen am 10. März 2010. Der Artikel basiert auf dem Buch, Polymer-Wissenschaft Erfindend: Staudinger, Carothers und das Erscheinen der Makromolekularen Chemie durch Yasu Furukawa.