Макромолекула

Это статья о свойствах и структуре макромолекул. Для видов см. полимеры.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).

Высокомолекулярными обычно считаются вещества, обладающие молекулярной массой более 103 Да. Достаточно ли велика молекулярная масса, для того чтобы молекула считалась макромолекулой, часто (но не всегда!) можно определить по следующему критерию: если добавление или удаление одного или нескольких звеньев не влияет на молекулярные свойства, молекула может считаться макромолекулой (такой критерий оказывается неудачным, например, в случае биополимеров).

Как синонимы «макромолекулы» используются «полимерная молекула» или «мегамолекула».

Термин «макромолекула» введён Германом Штаудингером в 1922 г. (Нобелевская премия по химии (1953)).

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

В состав белков входят углерод, водород, кислород, азот и, как правило, еще сера. Ничего особенного в таком химическом составе нет. Гораздо удивительнее другое. Еще в XIX веке химики обнаружили, что молекулы белков буквально гигантские. По размеру, то есть по количеству атомов, они в сотни раз превосходят молекулы большинства других органических веществ. Дело в том, что белки относятся к полимерам – молекулам, состоящим из множества однотипных (но не обязательно совершенно одинаковых) повторяющихся звеньев, ковалентными связями соединенных друг с другом (см. рис. 3.1А). Такие звенья называются мономерами. Полимеры могут распадаться на отдельные мономеры, а могут и собираться из них вновь. Эти процессы играют огромную роль в биологическом обмене веществ, в ходе которого то и дело одни полимеры расщепляются, а другие строятся из мономеров заново. Иногда полимеры называют макромолекулами, то есть попросту “большими молекулами”.

Сергей Ястребов, От атомов к древу: Введение в современную науку о жизни, 2017

В 20-е годы прошлого века А.И.Опарин и Дж. Холдейн экспериментально показали, что в растворах высокомолекулярных органических соединений могут возникать зоны повышенной их концентрации – коацерватные капли, которые в определенном смысле ведут себя подобно живым объектам: самопроизвольно растут, делятся и обмениваются веществом с окружающей их жидкостью через уплотненную поверхность раздела. Затем, в 1953 году, С. Миллер воспроизвел в колбе газовый состав первичной атмосферы Земли (исходя из состава современных вулканических газов) и при помощи электрических разрядов, имитирующих грозы, синтезировал в ней ряд органических соединений, в том числе аминокислоты. Через некоторое время С. Фоксу удалось осуществить безматричный синтез полипептидов (соединить аминокислоты в короткие нерегулярные цепи); подобные полипептидные цепи были потом найдены, среди прочей простой органики, в метеоритном веществе. Этим, собственно говоря, и исчерпываются реальные успехи, достигнутые в рамках концепции абиогенеза, если не считать того, что было ясно осознано, по крайней мере, одно фундаментальное ограничение на возможность синтеза «живых» (т. е. биологически активных) макромолекул из более простых органических «кирпичиков».

Кирилл Еськов, Удивительная палеонтология, 2014

Организм человека почти на 70 % состоит из воды. Вода – прежде всего растворитель, в среде которого протекают все элементарные акты жизнедеятельности. К тому же вода – продукт и субстрат энергетического метаболизма в живой клетке. Некоторая часть воды в организме может более или менее прочно связываться с растворёнными в ней веществами и с поверхностью биополимерных макромолекул с помощью как водородных связей, так и сил ион-дипольного взаимодействия. Это может приводить к заметному изменению конфигурации, эффективных размеров и весов тех или иных частиц, участвующих в реакции.

Н. Б. Панкова, План-конспект ответов на вопросы экзамена по физиологии, 2009

В исследованиях В.В. Остапова показано, что речь здесь может идти о стоячих волнах, возникающих как единая цельная пространственная структура между атомами, формирующими макромолекулу ДНК [36]. Как мы знаем, ДНК сложена из молекул, имеющих кольцевую структуру, внутри которой циркулирует движение, создающее по всем известному правилу буравчика и осевое движение, то есть магнитный момент. Сложная, пространственно распределённая структура этих магнитных моментов не может не реагировать на изменение величины внешнего магнитного поля.

Николай Конюхов, Экономический кризис: Космос и люди, 2014

Диффузионная теория адгезии, разработанная С. С. Воюцким, объясняет адгезию как результат взаимного проникновения, или диффундирования, линейных макромолекул или их участков с образованием прочного переходного слоя на границе между клеем и склеиваемым веществом. По этой теории, применимой к склеиванию полимеров преимущественно линейного строения, чем больше гибкость макромолекул, тем больше их способность к взаимному проникновению, и чем ближе химическая природа склеиваемых полимеров, тем легче осуществляется взаимное проникновение. Наиболее характерным примером такого взаимного проникновения макромолекул является аутогезия (самослипание) полимеров линейного строения при нагревании или при нанесении на склеиваемые поверхности органического растворителя. Молекулы полимера диффундируют в раствор, а при соприкосновении поверхностей – взаиморастворяются. Связь, образующаяся в результате взаиморастворения, обладает значительной энергией, большей, чем энергия адсорбционных сил. Предполагают, что это обусловлено межмолекулярным взаимодействием, усиленным большим количеством контактов и отчасти механическим заклиниванием макромолекул или их участков, проникших в соседний полимер. Диффузионная теория раскрывает также зависимость работы адгезии от скорости отслаивания. Поскольку между прослойкой клея и склеиваемым веществом образуется переходный слой макромолекул, он подчиняется таким же закономерностям при разрушении, как и любой полимер, т. е. с увеличением скорости нагружения сопротивление разрушению также увеличивается.

Н. А. Алексеева, Технология склеивания изделий из композиционных материалов, 2014

Простые контакты занимают наиболее обширные участки соприкасающихся клеток. Расстояние между билипидными мембранами соседних клеток составляет 15–20 нм, а связь между клетками осуществляется за счет взаимодействия макромолекул соприкасающихся гликокаликсов. Посредством простых контактов осуществляется слабая механическая связь – адгезия, не препятствующая транспорту веществ в межклеточных пространствах. Разновидностью простого контакта является контакт «типа замка», когда плазмолеммы соседних клеток вместе с участком цитоплазмы как бы впячивается в друг друга (интердигитация), чем достигается большая поверхность соприкосновения и более прочная механическая связь.

Александр Седов, Гистология человека: конспект лекций для вузов, -1

При контактном взаимодействии полимера с металлом (инструментом) возбуждается механический процесс, повышается кинетическая активность системы. Этот процесс протекает с массовым образованием свободных радикалов за счет разрыва ковалентных связей у макромолекул. Для образования свободных микрорадикалов при механическом воздействии на полимер требуется энергия порядка 210–240 кДж/моль.

В. Б. Маркин, Контроль качества изготовления и технология ремонта композитных конструкций, 2015

1) простой контакт – 15–20 нм (связь осуществляется за счет соприкосновения макромолекул гликокаликсов). Простые контакты занимают наиболее обширные участки соприкасающихся клеток. При помощи простых контактов осуществляется слабая связь – адгезия, не препятствующая транспортированию веществ в межклеточные пространства. Разновидностью простого контакта является контакт типа замка, когда плазмолеммы соседних клеток вместе с участками цитоплазмы как бы впячиваются друг в друга, чем достигается увеличение площади соприкасающихся поверхностей и более прочная механическая связь;

Аурика Луковкина, Полный курс за 3 дня. Гистология, 2009

2. Электромагнитное излучение от мобильного телефона происходит в широком диапазоне частот. Это тоже опасно, поскольку исследования влияния различных колебаний (вибраций) на организм человека показали, что если достаточно точно попасть в наиболее значимую частоту работы клетки, макромолекул, органов, тканей, то эффект может проявиться либо в виде какой-либо стимуляции работы клетки, органа и прочего, либо в виде угнетения или резкой, неадекватной реакции.

Неустановленный автор, Мобильник – убийца, -1

Являются центральным звеном иммунной системы, они участвуют в процессах клеточного роста, дифференцировки, регенерации тканей; переносят макромолекулы информационных белков, необходимые для управления генетическим аппаратом других клеток.

А. М. Соловьев, 250 показателей здоровья, 2013

Молекулы воды и различных ионов пассивно (за счет диффузии, осмоса), без затраты клеткой энергии, поступают через особые поры – это пассивный транспорт. Макромолекулы, такие как белки, полисахариды, даже целые клетки, поступают путем фагоцитоза и пиноцитоза с затратой энергии – активный транспорт.

Евгений Краснодембский, Общая биология. Пособие для старшеклассников и поступающих в вузы, 2008

Функции ядра: воспроизведение, накопление, хранение и распределение генетического материала (содержит 23 пары ДНК хромосом); регуляция синтеза белка в цитоплазме посредством макромолекул рибосомной РНК (рРНК), информационной РНК (иРНК) и транспортной РНК (тРНК).

Р. П. Самусев, Общая и частная гистология, 2010

Независимо от технологических особенностей сварки для качества сварных соединений важны поверхностные явления между свариваемыми деталями, реологические процессы (вязко-упругие высокоэластические и пластические деформации, а также течение расплавов полимеров), кинетика диффузии макромолекул и их сегментов, ориентация макромолекул в области соединения и внутренние напряжения сварочного происхождения.

В. И. Кимельблат, Сварка полимерных труб и фитингов с закладными электронагревателями, 2013

T. pallidum представляет собой прокариотный микроорганизм: у нее отсутствует ядерная мембрана, ДНК не разделена на хромосомы, она размножается поперечным делением, ее клеточная стенка содержит муреиновые макромолекулы.

А. Н. Родионов, Сифилис, 2007

1) простой контакт – 15–20 нм (связь осуществляется за счет соприкосновения макромолекул гликокаликсов);

Гистология, -1