Wat is een macromolecuul?

De term macromolecuul wordt dubbelzinnig gebruikt om een ​​molecuul aan te duiden dat bestaat uit een "groot aantal" atomen, maar steeds meer wordt bedoeld dat het alleen die moleculen omvat die uit ten minste 100 atomen bestaan. Macromoleculen kunnen ook minder specifiek worden aangeduid als polymeren.

Het grootste deel van macromoleculen wordt gevonden in de biologie en biochemie, in de vorm van lange eiwitketens en nucleïnezuren zoals DNA. Deze klasse van moleculen wordt soms aangeduid als biomacromoleculen of biopolymeren.

Het is zeldzaam om een ​​metaal of kristal te zien als een macromolecuul, zelfs in gevallen waarin meer dan honderd atomen aan elkaar zijn gekoppeld. Meer in het algemeen wordt de term toegepast op kunststoffen, waar er talloze voorbeelden van het type zijn.

Macromoleculen zijn niet zomaar een willekeurig onderscheid, omdat ze veel fysische eigenschappen vertonen die hen onderscheiden van gewone moleculen. Een bijzonder interessante eigenschap is hun onvermogen om op te lossen zonder externe hulp (bijvoorbeeld in de vorm van ionen of zouten). Een andere is hun neiging om gemakkelijk te breken, wat vaak leidt tot onjuiste veronderstellingen, zoals een bewering in de jaren 1950 dat DNA nooit langer zou kunnen zijn dan 5000 basenparen. Hoewel we nu weten dat dit vreselijk onjuist is (DNA-strengen kunnen in de tientallen miljoenen basenparen zitten), breken wetenschappers destijds de DNA-ketens elke keer dat ze ze onder een microscoop zouden brengen.

De samenstellende delen van een macromolecuul staan ​​bekend als monomeren. Vrijwel alle macromoleculen zijn gemaakt van een zeer kleine set van slechts ongeveer vijftig monomeren. Door in verschillende configuraties te worden gekoppeld, levert deze kleine set echter een extreem grote verscheidenheid aan macromoleculen op.

Veel van de verschillen tussen organismen zijn te herleiden tot de verschillende configuraties van macromoleculen in het organisme. Binnen een enkel organisme kunnen er zelfs grote verschillen zijn tussen de verschillende macromoleculen.

In gebruik kan "macromolecuul" ook verwijzen naar aggregaten van meerdere macromoleculen, die in wezen super-macromoleculen produceren. Deze macromoleculen worden niet bij elkaar gehouden door chemische binding, maar door intermoleculaire krachten. Eigenlijk zou men naar deze combinaties verwijzen als macromolecuulcomplexen, en naar de samenstellende componenten als subeenheden.