биофизика. физика. В живых организмах существуют три главных типа макромолекул полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты. Мономерами для них соответственно служат моносахариды, аминокислоты и нуклеотиды.
 Скачать 17.3 Kb.
|
|
Макромоле́кула — молекула с высокой молекулярной массой, структура которой представляет собой многократные повторения звеньев, образованных (в действительности или мысленно) из молекул малой молекулярной массы. Число атомов, входящих в состав макромолекул, может быть очень большим (сотни тысяч и миллионы). В живых организмах существуют три главных типа макромолекул: полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты. Мономерами для них соответственно служат моносахариды, аминокислоты и нуклеотиды. Макромолекулы составляют около 90% сухой массы клеток. Полисахариды играют роль запасных питательных веществ и выполняют структурные функции. Белки и нуклеиновые кислоты могут рассматриваться как «информационные молекулы». Макромолекулы существуют не только в живой природе, но и в неживой, в частности многое оборудование на основе макромолекул созадны самим человеком. Это означает, что в белках и нуклеиновых кислотах важна последовательность мономерных звеньев и в них она варьирует гораздо сильнее, чем в полисахаридах, состав которых ограничивается обычно одним или двумя различными видами субъединиц. Как синонимы «макромолекулы» используются «полимерная молекула» или «мегамолекула». Термин «макромолекула» введён Германом Штаудингером (Нобелевская премия по химии (1953)) в 1922 г. Органические молекулы обеспечивают большой набор взаимодействий в водном окружении. Они стабильны при физиологических температурах, но ковалентные связи в них не слишком прочные, что позволяет осуществлять быструю перестройку молекул в течение секунд. Комбинируя углерод с несколькими другими атомами – кислородом, водородом, азотом, серой, фосфором – можно синтезировать бесконечное разнообразие молекул с различными химическими свойствами. Структуру и свойства органических молекул можно понять, используя простую эмпирическую модель. Это, конечно, не то полное описание, которое обеспечивает квантовая механика, но этого достаточно для понимания тех исходных взаимодействий, которые и формируют форму, и стабилизируют биомакромолекулы. 1. ковалентное связывание соединяет атомы, формируя стабильные структуры с определённой геометрией. 2. несколько типов нековалентных сил контролируют взаимодействия внутри молекул и между молекулами. 3. особые свойства воды кардинально модифицируют форму и стабильность молекул. Также Макромолекула в ходе химических реакций может быть расщеплена на низкомолекулярные части — молекулы, атомы, ионы, радикалы — и тогда химическая реакция в дальнейшем имеет тот же характер, что и реакции молекул. Таким образом, существуют переходы от молекулы к макромолекуле и обратно. Но при определенных условиях макромолекула вступает в реакцию целиком и превращается в новую макромолекулу. К этому же типу взаимодействий относятся и реакции, в которых макромолекула сначала распадается на несколько частей, но в последующем ходе взаимодействия крупные ее части играют роль новых самостоятельных макромолекул. |