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Macromolécula

Enero 20, 2022

Una macromolécula es una molécula de gran tamaño creada comúnmente a través de la polimerización de subunidades más pequeñas (monómeros). Por lo general, se componen de miles, o más, de átomos. Pueden ser tanto orgánicas como inorgánicas y las más comunes en bioquímica son biopolímeros (ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos y polifenoles) y grandes moléculas no poliméricas (como lípidos y macrociclos).[1]​ Son macromoléculas sintéticas los plásticos comunes y las fibras sintéticas, así como algunos materiales experimentales, como los nanotubos de carbono.[2]​[3]​

Estructura química de un polipéptido, un ejemplo de macromolécula

El término macromolécula se refería originalmente a las moléculas que pesaban más de 11 000 dalton de masa atómica,[4]​ aunque pueden alcanzar millones de UMAs.

Definición

Macromolécula
Molécula polimérica

Una molécula de elevada masa molecular relativa, cuya estructura esencialmente comprende la repetición múltiple de unidades derivadas, real o conceptualmente, de moléculas de baja masa molecular relativa.[5]​

Notas

1. En muchos casos, especialmente en los polímeros sintéticos, una molécula puede considerarse que tiene una masa molecular relativa alta si la adición o eliminación de una unidad, o unas pocas, tiene un efecto insignificante sobre las propiedades moleculares. Esta afirmación falla en el caso de ciertas macromoléculas para las cuales las propiedades pueden ser criticamente dependientes de detalles finos de la estructura molecular.

2. Si una parte o la totalidad de la molécula encaja en esta definición, puede ser descrita tanto como «macromolecular» o «polimérica», o usando polímerica en forma de adjetivo.[6]​

El término «macromolécula» (macro- + molécula) fue acuñado por el premio Nobel Hermann Staudinger en la década de 1920, aunque su primera publicación relevante en este campo solo mencionaba «compuestos de alto peso molecular» (por encima de 1000 átomos).[7]​ En ese momento el término «polímero», como había sido introducido por Berzelius en 1833, tenía un significado diferente al de hoy: solamente era otra forma de isomería, por ejemplo, con benceno y acetileno y tenía poco que ver con el tamaño.[8]​

El uso del término para describir moléculas de gran tamaño varía según las disciplinas. Por ejemplo, mientras que en biología se refieren a macromoléculas como las cuatro grandes moléculas que comprenden los seres vivos, en química, el término puede referirse a los agregados de dos o más moléculas unidas por fuerzas intermoleculares en lugar de enlaces covalentes, pero que no se disocian fácilmente.[9]​

De acuerdo con la definición estándar de la IUPAC, el término «macromolécula» tal como se utiliza en la ciencia de los polímeros se refiere solo a una única molécula. Por ejemplo, una molécula polimérica sencilla se describe apropiadamente como una «macromolécula» o «molécula de polímero» en lugar de un «polímero», lo que sugiere una sustancia compuesta de macromoléculas.[10]​

A causa de su tamaño, las macromoléculas no se pueden describir convenientemente solo en términos de estequiometría. La estructura de las macromoléculas simples, tales como los homopolímeros, se puede describir en términos de la subunidad monómerica individual y con la masa molecular total. Las biomacromoléculas complicadas, por otro lado, requieren una descripción estructural de múltiples facetas, tal como la jerarquía de estructuras utilizada para describir las proteínas. En inglés británico, el término «macromolécula» tiende a ser llamado «alto polímero» (high polymer).[11]​

Descripción

Forman largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas y por enlaces covalentes.

Por lo general, se analizan moléculas en el que el número de átomos es muy pequeño, que además constan de una masa molecular relativamente pequeña. Por ejemplo, la molécula del agua (H2O) consta solo de tres átomos (molécula triatómica) y la masa molecular relativa es de 18. En cambio, existen muchas clases de moléculas que poseen una composición mucho más complicada, es decir, una gran cantidad de átomos y un valor grande en su masa molecular; a esta clase de composiciones se le denomina macromoléculas. Específicamente, una macromolécula tiene una cantidad mínima de 1000 y una masa no menos de 10 000. Además los eslabones que unen la molécula no conducen a variación en las propiedades físicas, si estos son adicionados de manera complementaria. Por ejemplo la molécula del polietileno, cuya masa molecular relativa es de 280.000 y consta de 20 000 eslabones de grupos -CH2-. Otro ejemplo es la molécula del ácido ribonucleico; consta de eslabones ribonucleótidos que se repiten. Su fórmula química es C575H901O193N171S12, y su masa molecular relativa es de 13.682. Los polímeros son sustancias conformadas por macromoléculas.

Desde hacía un tiempo se denominaron a cierto grupo de moléculas los coloides, en una época que no se conocía la existencia de la macromolécula. Los coloides tienen una apariencia gelatinosa adhesiva, con una velocidad de difusión pequeña sin poder atravesar las membranas, contrario a lo que ocurre, por ejemplo, con la sal común, que se difunde muy bien y pasa a través de las membranas. Estas sustancias fueron llamadas cristaloides por su buena conformación estructural. En lo sucesivo fue descubierto que, en condiciones determinadas, los cristaloides podían adquirir un «estado coloidal», si se lograba unir sus moléculas en grupos y con una masa relativa baja. La agregación de las moléculas de los cristaloides que conducen a la aparición de las propiedades coloidales de sus moléculas, es por lo general una manifestación de las fuerzas de la valencia secundaria y el enlace de los átomos en las macromoléculas es covalente.

Tipos de macromoléculas

Las macromoléculas pueden ser clasificadas de distintos modos.

  • Atendiendo a su origen, pueden ser:
  • Naturales:
  • Artificiales:
  • Según su estructura molecular:
  • Lineales: los monómeros se unen por dos sitios (cabeza y cola).
  • Ramificadas: si algún monómero se puede unir por tres o más sitios
  • Según su composición:
  • Homopolímeros: formados por un único monómero que se repite.
  • Copolímeros: formados dos o más monómeros.

Véase también

Referencias

  1. Stryer L, Berg JM, Tymoczko JL (2002). Biochemistry (5th edición). San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 0-7167-4955-6. 
  2. Life cycle of a plastic product el 17 de marzo de 2010 en Wayback Machine.. Americanchemistry.com. Retrieved on 2011-07-01.
  3. Gullapalli, S.; Wong, M.S. (2011). . Chemical Engineering Progress 107 (5): 28-32. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2012. Consultado el 11 de junio de 2016. 
  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): 2287-2311. 1996. doi:10.1351/pac199668122287. 
  7. Staudinger, H.; Fritschi, J. (1922). «Über Isopren und Kautschuk. 5. Mitteilung. Über die Hydrierung des Kautschuks und über seine Konstitution». Helvetica Chimica Acta 5 (5): 785. doi:10.1002/hlca.19220050517. 
  8. Jensen, William B. (2008). «The Origin of the Polymer Concept». Journal of Chemical Education 85 (5): 624. Bibcode:2008JChEd..85..624J. doi:10.1021/ed085p624. 
  9. van Holde, K.E. (1998) Principles of Physical Biochemistry Prentice Hall: New Jersey, ISBN 0-13-720459-0
  10. Jenkins, A. D.; Kratochvíl, P.; Stepto, R. F. T.; Suter, U. W. (1996). . Pure and Applied Chemistry 68 (12): 2287. doi:10.1351/pac199668122287. Archivado desde el original el 23 de febrero de 2007. 
  11. High Polymer Research Group
  •   Datos: Q178593
  •   Multimedia: Macromolecules

Enero 20, 2022
macromolécula, macromolécula, molécula, gran, tamaño, creada, comúnmente, través, polimerización, subunidades, más, pequeñas, monómeros, general, componen, miles, más, átomos, pueden, tanto, orgánicas, como, inorgánicas, más, comunes, bioquímica, biopolímeros,. Una macromolecula es una molecula de gran tamano creada comunmente a traves de la polimerizacion de subunidades mas pequenas monomeros Por lo general se componen de miles o mas de atomos Pueden ser tanto organicas como inorganicas y las mas comunes en bioquimica son biopolimeros acidos nucleicos proteinas carbohidratos y polifenoles y grandes moleculas no polimericas como lipidos y macrociclos 1 Son macromoleculas sinteticas los plasticos comunes y las fibras sinteticas asi como algunos materiales experimentales como los nanotubos de carbono 2 3 Estructura quimica de un polipeptido un ejemplo de macromolecula El termino macromolecula se referia originalmente a las moleculas que pesaban mas de 11 000 dalton de masa atomica 4 aunque pueden alcanzar millones de UMAs Indice 1 Definicion 2 Descripcion 3 Tipos de macromoleculas 4 Vease tambien 5 ReferenciasDefinicion EditarMacromoleculaMolecula polimerica Una molecula de elevada masa molecular relativa cuya estructura esencialmente comprende la repeticion multiple de unidades derivadas real o conceptualmente de moleculas de baja masa molecular relativa 5 Notas1 En muchos casos especialmente en los polimeros sinteticos una molecula puede considerarse que tiene una masa molecular relativa alta si la adicion o eliminacion de una unidad o unas pocas tiene un efecto insignificante sobre las propiedades moleculares Esta afirmacion falla en el caso de ciertas macromoleculas para las cuales las propiedades pueden ser criticamente dependientes de detalles finos de la estructura molecular 2 Si una parte o la totalidad de la molecula encaja en esta definicion puede ser descrita tanto como macromolecular o polimerica o usando polimerica en forma de adjetivo 6 El termino macromolecula macro molecula fue acunado por el premio Nobel Hermann Staudinger en la decada de 1920 aunque su primera publicacion relevante en este campo solo mencionaba compuestos de alto peso molecular por encima de 1000 atomos 7 En ese momento el termino polimero como habia sido introducido por Berzelius en 1833 tenia un significado diferente al de hoy solamente era otra forma de isomeria por ejemplo con benceno y acetileno y tenia poco que ver con el tamano 8 El uso del termino para describir moleculas de gran tamano varia segun las disciplinas Por ejemplo mientras que en biologia se refieren a macromoleculas como las cuatro grandes moleculas que comprenden los seres vivos en quimica el termino puede referirse a los agregados de dos o mas moleculas unidas por fuerzas intermoleculares en lugar de enlaces covalentes pero que no se disocian facilmente 9 De acuerdo con la definicion estandar de la IUPAC el termino macromolecula tal como se utiliza en la ciencia de los polimeros se refiere solo a una unica molecula Por ejemplo una molecula polimerica sencilla se describe apropiadamente como una macromolecula o molecula de polimero en lugar de un polimero lo que sugiere una sustancia compuesta de macromoleculas 10 A causa de su tamano las macromoleculas no se pueden describir convenientemente solo en terminos de estequiometria La estructura de las macromoleculas simples tales como los homopolimeros se puede describir en terminos de la subunidad monomerica individual y con la masa molecular total Las biomacromoleculas complicadas por otro lado requieren una descripcion estructural de multiples facetas tal como la jerarquia de estructuras utilizada para describir las proteinas En ingles britanico el termino macromolecula tiende a ser llamado alto polimero high polymer 11 Descripcion EditarForman largas cadenas que se unen entre si por fuerzas de Van der Waals puentes de hidrogeno o interacciones hidrofobicas y por enlaces covalentes Por lo general se analizan moleculas en el que el numero de atomos es muy pequeno que ademas constan de una masa molecular relativamente pequena Por ejemplo la molecula del agua H2O consta solo de tres atomos molecula triatomica y la masa molecular relativa es de 18 En cambio existen muchas clases de moleculas que poseen una composicion mucho mas complicada es decir una gran cantidad de atomos y un valor grande en su masa molecular a esta clase de composiciones se le denomina macromoleculas Especificamente una macromolecula tiene una cantidad minima de 1000 y una masa no menos de 10 000 Ademas los eslabones que unen la molecula no conducen a variacion en las propiedades fisicas si estos son adicionados de manera complementaria Por ejemplo la molecula del polietileno cuya masa molecular relativa es de 280 000 y consta de 20 000 eslabones de grupos CH2 Otro ejemplo es la molecula del acido ribonucleico consta de eslabones ribonucleotidos que se repiten Su formula quimica es C575H901O193N171S12 y su masa molecular relativa es de 13 682 Los polimeros son sustancias conformadas por macromoleculas Desde hacia un tiempo se denominaron a cierto grupo de moleculas los coloides en una epoca que no se conocia la existencia de la macromolecula Los coloides tienen una apariencia gelatinosa adhesiva con una velocidad de difusion pequena sin poder atravesar las membranas contrario a lo que ocurre por ejemplo con la sal comun que se difunde muy bien y pasa a traves de las membranas Estas sustancias fueron llamadas cristaloides por su buena conformacion estructural En lo sucesivo fue descubierto que en condiciones determinadas los cristaloides podian adquirir un estado coloidal si se lograba unir sus moleculas en grupos y con una masa relativa baja La agregacion de las moleculas de los cristaloides que conducen a la aparicion de las propiedades coloidales de sus moleculas es por lo general una manifestacion de las fuerzas de la valencia secundaria y el enlace de los atomos en las macromoleculas es covalente Tipos de macromoleculas EditarLas macromoleculas pueden ser clasificadas de distintos modos Atendiendo a su origen pueden ser Naturales Polisacaridos almidon glucogeno celulosas quitina etc Proteinas Acidos nucleicos ADN y ARN Carbohidratos Lipidos dd Artificiales Polimeros Poliuretano Polietileno Cloruro de polivilino PVC o Politetrafluoroetileno Nanotubo de carbono dd Segun su estructura molecular Lineales los monomeros se unen por dos sitios cabeza y cola Ramificadas si algun monomero se puede unir por tres o mas sitiosSegun su composicion Homopolimeros formados por un unico monomero que se repite Copolimeros formados dos o mas monomeros Vease tambien EditarAplicacion de la ecuacion de Poisson en macromoleculasReferencias Editar Stryer L Berg JM Tymoczko JL 2002 Biochemistry 5th edicion San Francisco W H Freeman ISBN 0 7167 4955 6 Life cycle of a plastic product Archivado el 17 de marzo de 2010 en Wayback Machine Americanchemistry com Retrieved on 2011 07 01 Gullapalli S Wong M S 2011 Nanotechnology A Guide to Nano Objects Chemical Engineering Progress 107 5 28 32 Archivado desde el original el 13 de agosto de 2012 Consultado el 11 de junio de 2016 Staudinger H Fritschi J Uber die Hydrierung des Kautschuks und uber seine Konstitution Helv Chim Acta 1922 5 785 806 A molecule of high relative molecular mass the structure of which essentiallycomprises the multiple repetition of units derived actually or conceptually frommolecules of low relative molecular mass Glossary of basic terms in polymer science IUPAC Recommendations 1996 Pure and Applied Chemistry 68 12 2287 2311 1996 doi 10 1351 pac199668122287 Staudinger H Fritschi J 1922 Uber Isopren und Kautschuk 5 Mitteilung Uber die Hydrierung des Kautschuks und uber seine Konstitution Helvetica Chimica Acta 5 5 785 doi 10 1002 hlca 19220050517 Jensen William B 2008 The Origin of the Polymer Concept Journal of Chemical Education 85 5 624 Bibcode 2008JChEd 85 624J doi 10 1021 ed085p624 van Holde K E 1998 Principles of Physical Biochemistry Prentice Hall New Jersey ISBN 0 13 720459 0 Jenkins A D Kratochvil P Stepto R F T Suter U W 1996 Glossary of Basic Terms in Polymer Science Pure and Applied Chemistry 68 12 2287 doi 10 1351 pac199668122287 Archivado desde el original el 23 de febrero de 2007 High Polymer Research Group Datos Q178593 Multimedia Macromolecules Obtenido de https es wikipedia org w index php title Macromolecula amp oldid 139941564, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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