거대 분자가 무엇인지, 그 기능과 구조 유형에 대해 설명합니다. 또한 천연 및 합성 고분자.
거대 분자는 수십만 개의 원자로 구성될 수 있습니다.거대 분자 란 무엇입니까?
거대 분자는 엄청난 크기의 분자, 즉 수천 또는 수십만 개의 분자로 구성됩니다. 원자. 그것들은 본질적으로 생물학적일 수 있고, 살아있는 유기체에서 발생하는 과정의 결과일 수도 있고, 합성에 의해 생성될 수도 있습니다. 인간 화학 또는 생물학 실험실에서.
거대분자라는 용어는 1920년 노벨상 수상자인 헤르만 슈타우딩거(Hermann Staudinger)에 의해 만들어졌습니다. 화학. 그 당시 그는 거대 분자를 다음과 같이 언급했습니다. 분자 그것들의 무게는 훨씬 더 클 수 있지만 원자 질량의 10,000 달톤 이상입니다.
전체 구조를 구성하는 반복되는 더 작은 분자(단량체라고 함)의 단위로 구성된 거대분자를 폴리머. 중합체는 또한 천연 또는 합성일 수 있습니다. 예를 들어, 단백질, 핵산 탄수화물은 천연 고분자인 반면 탄수화물은 플라스틱 합성 섬유는 합성 고분자입니다.
거대 분자와 고분자의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. 둘 다 크지만 정확히 같지는 않기 때문입니다. 고분자가 아닌 거대분자가 있습니다. 왜냐하면 그것들은 여전히 크지만 반복되는 분자 단위(단량체)로 구성되지 않기 때문입니다. 예를 들어, 지방 거대 고리는 거대 분자이지만 폴리머는 아닙니다. 반면에 크기가 고분자만큼 크지 않은 중간 크기의 고분자가 있습니다.
거대분자의 기능
거대 분자는 우리가 말하는 기능에 따라 매우 다른 기능을 가질 수 있습니다. 예를 들어 포도당 거대분자는 살아있는 유기체.
매우 다른 예는 기본적으로 단백질을 합성하거나 세포를 복제하는 데 사용되는 세포 기억 장치인 DNA 거대분자입니다.
반면에, 단백질은 구조적 및 수송 기능을 수행하며 촉매로도 작용할 수 있습니다.
폴리에틸렌 및 나일론 폴리머와 같은 합성 고분자는 다음 분야에서 널리 사용됩니다. 화학 산업 플라스틱 또는 절연체를 만들기 위해.
거대분자의 구조
거대 분자는 일반적으로 다음으로 연결된 더 작은 분자 단위로 구성됩니다. 공유 결합, 수소 결합에 의해, 반 데르 발스 군대 또는 소수성 상호 작용에 의해. 모든 경우에 그들은 고정된 순서로 배열된 수천 개의 원자를 포함하는 큰 분자 구조를 구성하여 매우 높은 분자량의 화합물을 생성합니다.
또한 구조에 따라 거대 분자는 다음과 같을 수 있습니다.
- 선의 그것들이 머리와 꼬리로 함께 연결된 몇 가지 순서의 단량체를 반복하는 긴 사슬을 형성할 때.
- 분기. 각 단량체가 다른 사슬에 결합할 수 있을 때 주 사슬에서 일정한 거리에 다른 크기의 가지(나무와 같은)를 형성합니다.
한편, 거대 분자는 구성에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.
- 단독 중합체. 그들은 분자 구조 전체에 걸쳐 반복되는 단일 유형의 단량체로 구성됩니다.
- 공중합체. 그들은 하나 이상의 유형의 단량체로 구성됩니다.
고분자의 중요성
거대 분자는 거대 분자를 가지고 있다는 점에서 다른 천연 및 합성 분자와 구별됩니다. 용량 및 분자량. 결과적으로 그 특성은 다른 분자의 특성보다 복잡하고 유용합니다. 예를 들어, 인공 폴리머를 사용하면 예상치 못한 응용 분야에서 새로운 재료를 만들 수 있습니다.
반면에 특정 생물학적 거대분자는 물질 및/또는 물질의 기여자로서 복잡한 작업을 수행합니다. 에너지 다른 프로세스 또는 행동 메커니즘으로 생화학, 인슐린과 마찬가지로 인체의 당 조절 호르몬인 51개의 아미노산으로 구성되어 있습니다.
천연 고분자
천연 고분자는 일반적으로 화합물 중요한 기능을 수행하는 매우 구체적입니다. 어떤 경우에는 대사 입력(예: 탄수화물)으로 기능하고 다른 경우에는 구조적 분자(예: 탄수화물)입니다. 지질).
그들은 또한 다음과 같은 매우 복잡한 프로세스의 핵심 역할을 합니다. DNA 그리고 RNA, 세포 복제에 관여하거나 유사 분열. 천연 거대분자의 몇 가지 간단한 예는 전분, 셀룰로오스, 글리코겐, 과당, 포도당 또는 목재에 존재하는 리그닌.
합성 고분자
합성 분자는 이름에서 알 수 있듯이 인공적으로 합성된 분자입니다. 인간 단량체의 결합이 제어, 향상 또는 가속화되는 다양한 화학 공정을 통해
그들은 석유화학 산업과 파생상품에서 특히 중요합니다. 석유, 여기서 우리는 중요한 유기 재료 대부분의 플라스틱과 같은 고분자 유형(폴리에틸렌, PCV), 합성섬유(폴리에스터, 나일론) 또는 고급 재료 기술 (탄소 나노튜브처럼).