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Macromolécula

Una macromolécula ye una molécula de gran tamañu creada comúnmente pola polimerización de subunidades más pequeñes (monómeros). Polo xeneral componer de miles, o más, d'átomos. Pueden ser tantu orgániques como inorgániques y les más comunes en bioquímica son biopolímeros (acedos nucleicos, proteínes, carbohidratos y polifenoles) y grandes molécules non polimériques (como lípidos y macrociclos).[1] Son macromolécules sintétiques los plásticos comunes y les fibres sintétiques, según dellos materiales esperimentales, como los nanotubos de carbonu.[2][3]

Estructura química d'un polipéptido, un exemplu de macromolécula.

El términu macromolécula referíase orixinalmente a les molécules que pesaben más de 10.000 dalton de masa atómico.[4] anque pueden algamar millones de UMAs.

Definición

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Macromolécula
Molécula polimérica

Una molécula d'elevada masa molecular relativa, que la so estructura esencialmente entiende la repetición múltiple d'unidaes derivaes, real o conceptualmente, de molécules de baxa masa molecular relativa.[5]

Notes

1. En munchos casos, especialmente nos polímeros sintéticos, una molécula puede considerase que tien una masa molecular relativa alta si la adición o eliminación d'una unidá, o unes poques, tien un efeutu insignificante sobre les propiedaes moleculares. Esta afirmación falla nel casu de ciertes macromolécules pa les cualos les propiedaes pueden ser criticamente dependientes de detalles finos de la estructura molecular.

2. Si una parte o la totalidá de la molécula encaxa nesta definición, pue ser descrita tanto como «macromolecular» o «polimérica», o usando polímerica en forma d'axetivu.[6]

El términu «macromolécula» (macro- + molécula) foi acuñáu pol premiu Nobel Hermann Staudinger na década de 1920, anque la so primer publicación relevante nesti campu namái mentaba «compuestos d'altu pesu molecular» (percima de 1.000 átomos).[7] Nesi momentu'l términu «polímeru», como fuera introducíu por Berzelius en 1833, tenía un significáu distintu al de güei: solamente yera otra forma d'isomerismo, por casu, con bencenu y acetilenu y tenía pocu que ver col tamañu.[8]

L'usu del términu pa describir molécules de gran tamañu varia según les disciplines. Por casu, ente qu'en bioloxía referir a macromolécules como los cuatro grandes molécules qu'entienden los seres vivos, en química, el términu puede referise a los agregaos de dos o más molécules xuníes por fuercies intermoleculares en llugar d'enllaces covalentes, pero que non se disocian fácilmente.[9]

Acordies cola definición estándar de la IUPAC, el términu «macromolécula» tal como s'utiliza na ciencia de los polímeros refierse namái a una única molécula. Por casu, una molécula polimérica senciella descríbese apropiadamente como una "macromolécula" o "molécula de polímeru" en llugar d'un "polímeru", lo que suxer una sustancia compuesta de macromolécules.[10]

Por causa del so tamañu, les macromolécules non pueden describise convenientemente solo en términos d'estequiometría. La estructura de les macromolécules simples, tales como los homopolímeros, puede describise en términos de la subunidad monómerica individual y cola masa molecular total. Les biomacromoléculas complicaes, per otru llau, riquen una descripción estructural de múltiples facetes, tal como la xerarquía d'estructures utilizada pa describir les proteínes. En inglés británicu, el términu "macromolécula" tiende a ser llamáu "alto polímeru" (high polymer).[11]

Descripción

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Formen llargues cadenes que se xunen ente sigo por fuercies de Van der Waals, pontes d'hidróxenu o interacciones hidrofóbiques y por enllaces covalentes.

Polo xeneral, analícense molécules nel que'l númberu d'átomos ye bien pequeñu, qu'amás consten d'una masa molecular relativamente pequeña. Por casu, la molécula de l'agua (H2O) consta solo de tres átomos (molécula triatómica) y la masa molecular relativa ye de 18. Sicasí, esisten munches clases de molécules que tienen una composición muncho más complicada, esto ye, una gran cantidá d'átomos y un valor grande na so masa molecular; a esta clase de composiciones denominar macromolécules. Específicamente, una macromolécula tien una cantidá mínima de 1000 y una masa non menos de 10.000. Amás los eslabones que xunen la molécula nun conducen a variación nes propiedaes físiques, si estos son amestaos de manera complementaria. Por casu la molécula del polietileno, que la so masa molecular relativa ye de 280.000 y consta de 20.000 eslabones de grupos -CH2-. Otru exemplu ye la molécula del acedu ribonucleico; consta de 124 eslabones que se repiten, conformaos por 17 aminoácidos distintos. La so fórmula química ye C575H901O193N171S12, y la so masa molecular relativa ye de 13.682. Los polímeros son sustancies conformaes por macromolécules.

Dende diba un tiempu denominar a ciertu grupu de molécules los coloides, nuna dómina que nun se conocía la esistencia de la macromolécula. Los coloides tienen una apariencia xelatinosa adesiva, con una velocidá d'espardimientu pequeñu ensin poder travesar les membranes, contrariu a lo qu'asocede, por casu, col sal común, que s'espubliza perbién y pasa al traviés de les membranes. Estes sustancies fueron llamaes cristaloides pola so bona conformanza estructural. En delantre foi descubiertu que, en condiciones determinaes, los cristaloides podíen adquirir un estáu coloidal”, si llográbase xunir les sos molécules en grupos y con una masa relativo baxa. L'agregamientu de les molécules de los cristaloides que conducen a l'apaición de les propiedaes coloidales de les sos molécules, ye polo xeneral una manifestación de les fuercies de la valencia secundaria y l'enllaz de los átomos nes macromolécules ye covalente.

Tipos de macromolécules

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Les macromolécules pueden ser clasificaes de distintes maneres.

  • Atendiendo al so orixe, pueden ser:
  • Naturales:
  • Artificiales:
  • Según la so estructura molecular:
  • lliniales: los monómeros xunir por dos sitios (cabeza y cola).
  • ramificaes: si dalgún monómero puede xunise por trés o más sitios
  • Según la so composición:

Ver tamién

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Referencies

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  1. ↑ Stryer L, Berg JM, Tymoczko JL (2002). Biochemistry, 5th, San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 0-7167-4955-6.
  2. ↑ Life cycle of a plastic product Archiváu 2011-04-09 en Wayback Machine. Americanchemistry.com. Retrieved on 2011-07-01.
  3. ↑ «Nanotechnology: A Guide to Nano-Objects». Chemical Engineering Progress 107 (5):  páxs. 28–32. 2011. http://www.aiche.org/uploadedFiles/Publications/CEPMagazine/051128_public.pdf. 
  4. ↑ Staudinger, H.; Fritschi, J. Über die Hydrierung des Kautschuks und über seine Konstitution. Helv. Chim. Acta 1922, 5, 785–806.
  5. ↑ A molecule of high relative molecular mass, the structure of which essentially
    comprises the multiple repetition of units derived, actually or conceptually, from
    molecules of low relative molecular mass.
  6. ↑ «Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996)». Pure and Applied Chemistry 68 (12):  páxs. 2287–2311. 1996. doi:10.1351/pac199668122287. Archivado del original el 2016-03-04. https://web.archive.org/web/20160304041907/http://pac.iupac.org/publications/pac/pdf/1996/pdf/6812x2287.pdf. Consultáu'l 2018-02-24. 
  7. ↑ «Über Isopren und Kautschuk. 5. Mitteilung. Über die Hydrierung des Kautschuks und über seine Konstitution». Helvetica Chimica Acta 5 (5):  páxs. 785. 1922. doi:10.1002/hlca.19220050517. 
  8. ↑ «The Origin of the Polymer Concept». Journal of Chemical Education 85 (5):  páxs. 624. 2008. doi:10.1021/ed085p624. Bibcode: 2008JChEd..85..624J. 
  9. ↑ van Holde, K.Y. (1998) Principles of Physical Biochemistry Prentice Hall: New Jersey, ISBN 0-13-720459-0
  10. ↑ Jenkins, A. D. (1996). «Glossary of Basic Terms in Polymer Science». Pure and Applied Chemistry 68 (12):  p. 2287. doi:10.1351/pac199668122287. http://www.iupac.org/reports/1996/6812jenkins/6812basicterms.pdf. 
  11. ↑ High Polymer Research Group


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