Makromolekül (macromolecule)

Makromolekül, benzer veya farklı yapısal birimlerden (monomer birimleri) oluşan moleküldür.

Makromoleküllerin molekül ağırlığı birkaç binden birkaç milyona kadar, ve boyutu birkaç on nanometreden santimetreye kadar değişebilir. Makromoleküllerden oluşan substanslara ‘polimer’ denir. Polimerler veya makromaleküller için ‘yüksek moleküler bileşikler’ terimi de kullanılmaktadır.

Makromolekülleri aynı monomer birimlerden oluşan poliimerler ‘homopolimer’, farklı monomer birimler içerenler ‘kopolimer’ olarak tanımlanır. Orijinlerine göre tüm polimerler ‘doğal (biyopolimerler)’ ve ‘sentetik’ polimerler olarak sınıflandırılır. Tipik biyopolimerler, proteinler, nükleik asitler, polisakaritler, selülozlar v.s.’dir. Sentetik polimerler düşük moleküllü bileşiklerden (monomerler) polimerizasyon reaksiyonlarıyla, polikondensasyonla veya mevcut polimerlerin kimyasal modifikasyonuylayapılır. Örneğin polistiren stirenin polimerizasyonuyla, polivinil alkol polivinil asetatın hidroliziyle üretilir.

Makromoleküller, doğrusal (lineer) veya dallanmış veya elek-gibi üç boyutlu bir yapıda (polimer ağyapı) olabilir. Doğrusal makromoleküllere örnek olarak, doğal kauçuk macromolekülleri, selüloz, bazı proteinler, nükleik asitler, normal polietilen, bifonksiyonlu monomerlerin polikondensasyonu ile elde edilen poliesterler ve poliamidler gösterilebilir. Sentetik dallanmış makromoleküller olarak yüksek basınç altında üretilen polietilen, graft kopolimerler, üç- veya dörtfonksiyonlu monomerlerlerin polikondensasyonu ile üretilen polimerler sayılabilir. Doğal makromoleküller amilopektin, glikojen, v.s.’dir. Makromolekülün uzaysal düzenine ‘konformasyon’ denir.

En basit konformasyonlar küresel ve katlanmamış (rastgele sarım) formları içerir. Konformasyonal geçişe en önemli örnek, proteinin ısıtılarak deneturasyonudur; makromoleküller katlanmış küresel konformasyondan katlanmamış forma geçer. Makromoleküllerin diğer önemli karakteristikleri, molekül ağırlığı, polimerizasyon derecesi ve polidispersitesi ile monomer birimleri ve zincir konfigürasyonudur.