Kas ir makromolekula?

Termins makromolekula tiek lietots neviennozīmīgi, lai apzīmētu molekulu, kas sastāv no jebkura “liela skaita” atomu, taču arvien vairāk ar to saprot tikai tās molekulas, kas sastāv no vismaz 100 atomiem. Makromolekulas var arī mazāk saukt par polimēriem.
Lielākā daļa makromolekulu ir atrodamas bioloģijā un bioķīmijā garu olbaltumvielu ķēžu un nukleīnskābju, piemēram, DNS, veidā. Šo molekulu klasi dažreiz sauc par biomakromolekulām vai biopolimēriem.

Reti var redzēt metālu vai kristālu, ko dēvē par makromolekulu, pat gadījumos, kad ir atrasti vairāk nekā simts atomu, kas saistīti kopā. Biežāk šis termins tiek attiecināts uz plastmasu, kur ir neskaitāmi šāda veida piemēri.

Makromolekulas nav tikai patvaļīga atšķirība, jo tām piemīt daudzas fizikālas īpašības, kas tās atšķir no parastajām molekulām. Viena īpaši interesanta īpašība ir to nespēja izšķīst šķīdumā bez ārējas palīdzības (piemēram, jonu vai sāļu veidā). Vēl viena ir viņu tendence viegli salūzt, bieži izraisot kļūdainus pieņēmumus, piemēram, 1950. gados izteikto apgalvojumu, ka DNS nekad nevarētu būt garāka par 5,000 bāzes pāriem. Lai gan tagad mēs zinām, ka tas ir šausmīgi nepareizi (DNS virknes var būt desmitiem miljonu bāzes pāru), tajā laikā zinātnieki lauza DNS ķēdes katru reizi, kad tās nogādāja mikroskopā.

Makromolekulas sastāvdaļas ir pazīstamas kā monomēri. Praktiski visas makromolekulas ir izveidotas no ļoti maza, tikai aptuveni piecdesmit monomēru kopuma. Tomēr, saistot to dažādās konfigurācijās, šī mazā kopa rada ārkārtīgi lielu makromolekulu klāstu.

Daudzas atšķirības starp organismiem var izsekot dažādām makromolekulu konfigurācijām organismā. Viena organisma ietvaros starp dažādām makromolekulām var būt pat lielas atšķirības.
Lietošanā “makromolekula” var attiekties arī uz vairāku makromolekulu agregātiem, kas būtībā rada super-makromolekulas. Šīs makromolekulas tur kopā nevis ķīmiskā saite, bet gan starpmolekulārie spēki. Pareizi šīs kombinācijas varētu saukt par makromolekulu kompleksiem un to sastāvdaļas kā apakšvienības.