Makromolekula
Makromolekulak kobalenteki lotutako milaka atomoz osaturiko molekula handiak dira. Makromolekula ugari (baina ez guztiak) polimeroak dira, hau da, monomero izeneko molekula txikiagoen polimerizaziotik sortzen dira.
Biokimikan, makromolekula ohikoenak biopolimeroak (azido nukleikoak, proteinak etakarbohidratoak) eta molekula ez-polimeriko handiak (lipidoak eta makrozikloak) dira[1]. Makromolekula sintetikoak ere badira, hala nola plastikoak[2], zuntz sintetikoak eta karbono-nanohodiak[3]
Definizioa
Masa molekular erlatibo handiko molekula, zeinaren egitura masa erlatibo txikiko molekuleetatik eratorritako unitateen errepikapenez osaturik dagoen.[4]
Makromolekula izena (macro + molecule) nobel saria jasotako Hermann Staudingerrek sortu zuen 1920ko hamarkadan. nahiz eta bere publikazio nabariena gai honen inguruan soilik pisu molekular handiko konposatuak aipatu (1.000 atomo baino gehiago dutenak).[5]
Kontutan hartu behar da molekula handiak izendatzeko erabiltzen den hitza arloaren arabera aldatu egiten dela. Adibidez biologian makromolekula hitzak izaki bizidunetan dauden lau molekula organiko handiei egiten die erreferentzia (azido nukleikoak, lipidoak, proteinak eta karbohidratoak[6]); kimikan ordea makromolekulak indar intermolekularren bidez (ez lotura kobalenteen bidez) atxikituriko molekula bi edo gehiagok eratzen duten eta erreaztasunez askatzen ez den agregatua da. [7]
Maiz makromolekula eta polimero hitzen arteko nahasmena dago. IUPAC definizioaren arabera, polimeroen zientzian makromolekula hitzak molekula polimeriko bakar bati egiten dio erreferentzia, polimero bat makrolekulez osaturiko substantzia bat izanik. [8]
Ezaugarriak
Makromolekulek haien egitura osatzen duten monomeroek ez dituzten ezaugarriak izan ohi dituzte. [9] Hauen artean ezagunena uretan eta likido akuosoetan disolbaezinak izatea dago, koloideak eratuz. Uretan disolbagarriak izateko makromolekula askok gatzak edota ioi zehatzen beharra dute.
Soluzio batean makromolekulen kontzentrazio altua egoteak bertan dauden beste molekulen oreka konstanteetan eragina izan deezake, molecular crowding izeneko gertaeraren ondorioz, molekulen kontzentrazio eraginkorrak handitzea eragiten duena.[10]
Sailkapena
- Jatorriaren arabera:
- Organikoak:
- Proteinak
- Azido-nukleikoak (DNA eta RNA)
- Karbohidrato edota polisakaridoak
- Lipidoak
- Ez-organikoak (sintetikoak):
- Polimeroak sintetikoak
- Karbono-nanohodiak
- Organikoak:
- Egituraren arabera:
- Linealak: Monomeroak bi puntuetatik lotzen dira, kate bat eratuz.
- Adarkatuak: Monomeroak hiru puntu edo gehiagotik lotu ahal direnean.
- Konposaketaren arabera:
- Monopolimeroak: Errepikatzen den monomero bakar batez osatuak.
- Ko-polimeroak: Monomero desberdinez osatuak.
- Ez-polimerikoak: Monomeroz osaturik ez daudenak, adibidez lipidoak.
Makromolekula organikoak
Izaki bizidun guztiek lau makromolekula organiko behar dituzte haien funtzio biologikoak burutzeko: Azido nukleikoak (DNA eta RNA), lipidoak, proteinak eta karbohidratoak [11].
| Makromolekula organikoa (Polimeroa) | Egitura unitatea (monomeroa) | Lotura mota |
|---|---|---|
| Proteinak | Amino-azidoak | Lotura peptidikoa |
| Azido-nukleikoak | Nukleotikoak | Fosfodiester lotura |
| Karbohidratoak (polisakaridoak) | Monosakaridoak | Lotura glikosidikoa |
| Lipidoak (ez dira polimeroak) | Ez dira haien egitura kimikoan definitzen | Lipido batzuen kasuan haien osagaiak ester loturen bidez atxikiturik daude, beste batzuen kasuan, ordea, elkarrekintza hidrofobikoen bidez. |
Biopolimero linealak
Azido nukleikoak eta proteinak biopolimero linealak dira, hau da, adarkadurarik gabeko kateak eratuz kobalenteki lotzen diren monomeroz eraturik daude: nukleotidoak azido nukleikoen kasuan eta aminoazidoak proteinen kasuan.
Makromolekula kate luze hauek elkarren artean elkarrekiten dute askotan. DNA helize-bikoitzeko egituretan aurkitzen da normalean, non bi DNA kate Watson-Crick pare baseei jarraituz elkarrekiten duten [12]. RNA eta proteina kateak, ordea, normalean haien sekuentziaren barneko elkarrekintza intramolekularrak burutuz hirugarren mailako egituretan tolestu egiten dira. Hala ere, proteina kate desberdinek elkarren artean elkarrekintza intermolekularren bidez lotzen dira maiz egitura kuaternarioak eratzeko[13].
Biopolimero adarkatuak
Karbohidratoak (polisakaridoak ere deituak) monosakaridoz osaturiko makromolekulak dira. Monosakaridoek dituzten talde funtzional desberdinen ondorioz polimero linealak (zelulosa, adibidez) zein adarkatuak (glukogenoa, adibidez) eratu ahal dituzte[1].
Polimeroak ez diren makromolekula organikoak
Lipidoak, gainerako makromolekula organikoak ez bezala, molekula ez-polimeriko handiak dira, adibide ezin hobea izanik makromolekula guztiak polimeroak ez direla adierazteko. Lipidoak ez daude haien egitura kimikoaren arabera definiturik, baizik eta haien ezaugarri komunen arabera: disolbatzaile polarretan gutxi edo batere ez dira disolbatzen (uretan, adibidez). Bestalde, disolbatzaile apolarretan (kloroformo, eter, bentzeno..) oso ondo disolbatzen dira. Gainera, urak baino dentsitate txikiagoa dute [14].
Makromolekula ez-organikoak
Makromolekula sintetikoen adibide dira polimero sintetikoak (plastikoak, zuntz sintetikoak, eta goma sintetikoa), grafenoa eta karbono-nanohodiak.
Erreferentziak
Kanpo estekak
- Macromolecules: Classes and functions[1]
Datuak: Q178593
Multimedia: Macromolecules / Q178593
