Makromolekula(latinsky makro- + moles, česky velká jednotka hmotnosti)je rozsáhlámolekula,zpravidla s velkoumolární hmotností(obvykle vyšší než 10 000 g·mol−1).Atomyv makromolekule jsou vázánykovalentními vazbami.Molekuly jsou vázány mezimolekulárnímiVan der Waalsovými silami,které výrazně ovlivňují chování makromolekul.
Makromolekula vzniká zmonomerů(nízkomolekulární látka - samostatné atomy, molekuly či skupiny molekul) složitýmichemickými reakcemi,které se nazývají polyreakce nebopolymerizačníreakce. Počet monomerů nebo jenom merů (opakující se stavební jednotky v makromolekule) se nazývápolymerační stupeň.Sloučeniny s nízkým polymeračním stupněm (do 10) jsou označoványoligomery,s vyšším polymeračním stupněm (10 až miliony)polymery.
Termín makromolekula zavedl nositelNobelovy cenyHermann Staudinger(1881–1965) na začátku 20. století pro sloučeniny s vysokým obsahem molekul a více než 1 000 atomů. V současnosti se studiem makromolekul zabývámakromolekulární chemie.
Pro geometrické uspořádání makromolekuly (takékonformace makromolekuly) je typická řetězová struktura, v níž jechemickými vazbamispojen velký počet stejných nebo různých opakujících se nízkomolekulárních stavebních (také strukturních) jednotek. Způsob vzniku makromolekuly se nazývápolymerizace.
Na prostorovém uspořádání strukturních jednotek v řetězci jsou značně závislé vlastnosti makromolekulárních látek. Rozeznáváme tato základní geometrická uspořádání:
rozvětvené uspořádání - vzniká polymerizací sloučenin strojnými vazbami.Postranní řetězce vznikají rozbitím trojných vazeb (napříkladelastomery).
Prostorově síťovanéprostorově síťované uspořádání - vzniká také polymerizací sloučenin s trojnými vazbami. Místo bočních řetězců dochází k prostorovému propojení. Takový materiál je pak při slabém zesílení pružný a tažný, při velkém zesílení tvrdý, netavitelný a nerozpustný (napříkladreaktoplasty).
Struktura bílkoviny - od primární, sekundární, terciární až po kvartérní
Všechnyživé organismypotřebují pro svébiologickéfunkce tři základní biomakromolekuly -DNA,RNAabílkoviny.Každá z těchto molekul je nezbytná pro život, protože každá z nich hraje v buňce odlišnou a nenahraditelnou roli. Velmi zjednodušeně platí, že DNA vytváří RNA a RNA pak vytváří bílkoviny.
DNA, RNA a bílkoviny se skládají z opakující se struktury příbuzných stavebních bloků (nukleotidyv případě DNA a RNA,aminokyselinyv případě bílkovin). Lze na ně pohlížet jako na velmi dlouhou šňůru korálků, přičemž každý korálek představuje jeden nukleotid (DNA a RNA) nebo jednu aminokyselinu (bílkoviny), které jsou spojené dohromady kovalentními chemickými vazbami.
Obecně jsou to nerozvětvené polymery, tedy řetězce. Ale ve většině případů mají monomery v řetězci bílkovin a nukleových kyselin silný sklon k interakci s jinými aminokyselinami nebo nukleotidy. Vytvářejí tak nejenom řetězce, ale shlukují se do dalších struktur. Ty jsou pak popisovány jako primární, sekundární, terciární a kvartérní.
Obrázky, zvuky či videa k tématumakromolekulanaWikimedia Commons