Макромолекула — это очень большая молекула , важная для биологических процессов, такая как белок или нуклеиновая кислота . Он состоит из тысяч ковалентно связанных атомов . Многие макромолекулы представляют собой полимеры более мелких молекул, называемых мономерами . Наиболее распространенными макромолекулами в биохимии являются биополимеры ( нуклеиновые кислоты , белки и углеводы ) и крупные неполимерные молекулы, такие как липиды , наногели и макроциклы . [1] Синтетические волокна и экспериментальные материалы, такие как углеродные нанотрубки [2] [3], также являются примерами макромолекул.
Молекула с высокой относительной молекулярной массой, структура которой по существу
включает многократное повторение единиц, полученных фактически или концептуально из
молекул с низкой относительной молекулярной массой.
1. Во многих случаях, особенно в случае синтетических полимеров, молекулу можно считать
имеющей высокую относительную молекулярную массу, если добавление или удаление одного или нескольких
звеньев оказывает незначительное влияние на молекулярные свойства. Это утверждение
неверно в случае некоторых макромолекул, свойства которых могут
критически зависеть от мелких деталей молекулярной структуры.
2. Если часть или вся молекула подходит под это определение, ее можно описать
как макромолекулярную или полимерную , или как полимер, используемый в качестве прилагательного. [4]
Термин макромолекула ( макро- + молекула ) был введен нобелевским лауреатом Германом Штаудингером в 1920-х годах, хотя в его первой соответствующей публикации в этой области упоминаются только высокомолекулярные соединения (более 1000 атомов). [5] В то время термин « полимер» , введенный Берцелиусом в 1832 году, имел другое значение, чем сегодня: это просто была другая форма изомерии, например , с бензолом и ацетиленом , и имело мало общего с размером. [6]
Использование этого термина для описания больших молекул варьируется в зависимости от дисциплины. Например, в то время как в биологии макромолекулы называются четырьмя большими молекулами, содержащими живые существа, в химии этот термин может относиться к агрегатам из двух или более молекул, удерживаемых вместе межмолекулярными силами , а не ковалентными связями , но которые не легко диссоциируют. [7]
Согласно стандартному определению ИЮПАК , термин «макромолекула» , используемый в науке о полимерах, относится только к одной молекуле. Например, одну полимерную молекулу уместно описать как «макромолекулу» или «молекулу полимера», а не как «полимер», что предполагает вещество, состоящее из макромолекул. [8]