- Đại phân tử là gì?
- Chức năng của đại phân tử
- Cấu trúc của đại phân tử
- Tầm quan trọng của các đại phân tử
- Các đại phân tử tự nhiên
- Đại phân tử tổng hợp
Chúng tôi giải thích đại phân tử là gì, chức năng và kiểu cấu trúc của chúng. Ngoài ra, các đại phân tử tự nhiên và tổng hợp.
Một đại phân tử có thể được tạo thành từ hàng trăm nghìn nguyên tử.Đại phân tử là gì?
Đại phân tử là những phân tử có kích thước khổng lồ, tức là chúng được tạo thành từ hàng nghìn hoặc hàng trăm nghìn nguyên tử. Chúng có thể có bản chất sinh học, là kết quả của các quá trình xảy ra trong cơ thể sống, hoặc tổng hợp, được tạo ra bởi con người trong các phòng thí nghiệm hóa học hoặc sinh học.
Thuật ngữ đại phân tử được đặt ra vào năm 1920 bởi Hermann Staudinger, người đoạt giải Nobel ở Hóa học. Khi đó, ông gọi các đại phân tử là phân tử chúng nặng hơn 10.000 dalton khối lượng nguyên tử, mặc dù chúng có thể nặng hơn nhiều.
Các đại phân tử được tạo thành từ các đơn vị phân tử nhỏ hơn (được gọi là monome) tự lặp lại tạo nên toàn bộ cấu trúc của chúng được gọi là polyme. Polyme cũng có thể là tự nhiên hoặc tổng hợp, ví dụ, chất đạm, các axit nucleic và cacbohydrat là polyme tự nhiên, còn cacbohydrat chất dẻo và sợi tổng hợp là polyme tổng hợp.
Điều quan trọng là phải hiểu sự khác biệt giữa đại phân tử và polyme, bởi vì mặc dù cả hai đều lớn, nhưng chúng không hoàn toàn giống nhau. Có những đại phân tử không phải là polyme, vì chúng không được tạo thành từ một đơn vị phân tử lặp lại (monome), mặc dù chúng vẫn lớn. Ví dụ, chất béo và macrocycles là đại phân tử, nhưng chúng không phải là polyme. Mặt khác, có một số polyme trung bình, nghĩa là, kích thước của chúng không lớn bằng một đại phân tử.
Chức năng của đại phân tử
Các đại phân tử có thể có các chức năng rất khác nhau, tùy thuộc vào chức năng mà chúng ta đang nói đến. Ví dụ, các đại phân tử glucose là nguồn năng lượng cho các sinh vật sống.
Một ví dụ rất khác là đại phân tử DNA, về cơ bản là một thiết bị ghi nhớ của tế bào được sử dụng để tổng hợp protein hoặc để tái tạo tế bào.
Mặt khác, protein hoàn thành các chức năng cấu trúc và vận chuyển, đồng thời có thể hoạt động như chất xúc tác.
Các đại phân tử tổng hợp, chẳng hạn như polyme polyetylen và nylon, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất để làm chất dẻo hoặc làm chất cách điện.
Cấu trúc của đại phân tử
Nói chung, các đại phân tử được cấu tạo từ các đơn vị phân tử nhỏ hơn được liên kết bởi liên kết hóa trị, bằng liên kết hydro, bằng Lực Van der Waals hoặc bởi các tương tác kỵ nước. Trong mọi trường hợp, chúng tạo ra các cấu trúc phân tử lớn chứa hàng nghìn nguyên tử sắp xếp theo trình tự cố định, tạo ra các hợp chất có trọng lượng phân tử rất cao.
Ngoài ra, tùy thuộc vào cấu trúc của chúng, các đại phân tử có thể là:
- Tuyến tính Khi chúng tạo thành chuỗi dài lặp lại một số trật tự của các đơn phân, liên kết với nhau bằng đầu và đuôi.
- Có nhánh. Khi mỗi đơn phân có thể tham gia vào các chuỗi khác, tạo thành các nhánh (như cây) có kích thước khác nhau ở một khoảng cách nhất định từ chuỗi chính.
Mặt khác, các đại phân tử có thể được phân loại theo thành phần của chúng trong:
- Homopolyme. Chúng được tạo thành từ một loại monome duy nhất lặp lại chính nó trong suốt cấu trúc phân tử của nó.
- Đồng trùng hợp. Chúng được tạo thành từ nhiều hơn một loại monomer.
Tầm quan trọng của các đại phân tử
Các đại phân tử được phân biệt với các phân tử tự nhiên và tổng hợp khác ở chỗ chúng có một lượng lớn âm lượng và khối lượng phân tử. Do đó, các đặc tính của nó phức tạp hơn và hữu ích hơn so với các đặc tính của các phân tử khác. Ví dụ, polyme nhân tạo cho phép tạo ra các vật liệu mới với các ứng dụng không lường trước được.
Mặt khác, các đại phân tử sinh học nhất định thực hiện các nhiệm vụ phức tạp, như một thành phần của vật chất và / hoặc của Năng lượng cho các quy trình khác hoặc như các cơ chế hoạt động hóa sinh, cũng như insulin, hormone điều chỉnh lượng đường của cơ thể con người, được tạo thành từ 51 axit amin.
Các đại phân tử tự nhiên
Các đại phân tử tự nhiên thường là Các hợp chất rất cụ thể để thực hiện các chức năng quan trọng. Trong một số trường hợp, chúng hoạt động như một đầu vào trao đổi chất (chẳng hạn như cacbohydrat) và trong những trường hợp khác, chúng là các phân tử cấu trúc (chẳng hạn như cacbohydrat). chất béo).
Họ cũng là những người đóng vai trò quan trọng trong các quy trình cực kỳ phức tạp, chẳng hạn như DNA và RNA, tham gia vào quá trình sao chép tế bào hoặc nguyên phân. Một số ví dụ đơn giản về các đại phân tử tự nhiên là tinh bột, xenlulôzơ, glycogen, fructose, glucose hoặc lignin có trong gỗ.
Đại phân tử tổng hợp
Các phân tử tổng hợp, như tên gọi của chúng cho thấy, là những phân tử được tổng hợp nhân tạo bởi con người thông qua các quá trình hóa học khác nhau, trong đó sự liên kết của các monome được kiểm soát, tăng cường hoặc tăng tốc.
Chúng đặc biệt quan trọng trong ngành công nghiệp hóa dầu và trong các dẫn xuất của Dầu mỏ, từ đó chúng tôi có được nguyên liệu hưu cơ loại polyme, giống như hầu hết các loại nhựa (polyetylen, PCV), sợi tổng hợp (polyester, nylon) hoặc vật liệu cao cấp Công nghệ (giống như ống nano cacbon).