Macromoléculas: Definición, tipos y usos

¿Qué son las macromoléculas?

Una macromolécula, que se traduce directamente en una molécula grande, está formada por subunidades repetitivas y predecibles llamadas monómeros. Los monómeros son moléculas más pequeñas que tienen puntos de unión en ambos extremos para que puedan unirse en largas cadenas de unos pocos a varios miles. Un polímero son las cadenas de monómeros. Los Lego se pueden utilizar como ejemplo de construcción de un polímero porque, al igual que una sola pieza de Lego, los monómeros se pueden unir en una estructura más grande para formar un polímero.

El término «poli» significa «muchos» y se refiere a la idea de que muchos monómeros forman un polímero. Hay cuatro macromoléculas, denominadas biomoléculas, que constituyen toda la vida: carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas. Los polímeros de moléculas grandes (macromoléculas) forman las cuatro macromoléculas; están hechos de monómeros repetidos más pequeños.

¿De qué están hechas las macromoléculas?

Mientras que las macromoléculas están formadas por subunidades monoméricas repetidas, las subunidades están formadas por muchos átomos. Cada una de las subunidades utiliza cantidades variables de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Al imaginar un ejemplo usando Legos, el monómero son los pedazos de Lego, mientras que el plástico que se usa para fabricar los Legos es análogo a los átomos que lo componen. Decenas de miles de átomos forman un solo monómero.

En el Ejemplo 1, los dos monómeros son monosacáridos, componentes básicos de una macromolécula de carbohidrato. Cada monómero de un carbohidrato se construye utilizando carbonos, hidrógenos y oxígenos. Los componentes básicos de los lípidos también utilizan carbonos, hidrógenos y oxígenos, mientras que los ácidos nucleicos y las proteínas utilizan átomos adicionales de nitrógeno y fósforo.

Uso industrial de macromoléculas

Así como las macromoléculas biológicas se construyen a partir de monómeros de subunidades repetidas, el ingenio humano ha utilizado monómeros para construir macromoléculas industriales que crean fibras y plásticos. Utilizando una cadena principal de carbono de unidades repetidas que enrollan, se han creado elastómeros (polímeros elásticos) que pueden estirarse y luego volver a su forma original. Se diferencian de los plásticos, otra macromolécula industrial, en que los plásticos no tienden a estirarse sino que mantienen su forma incluso bajo presión. También se pueden hacer para que incluyan propiedades como transparencia, resistencia al corte o resistencia a la compresión obtenidas a partir de la elección cuidadosa de los monómeros. Algunos plásticos pueden biodegradarse con el tiempo. Estos polímeros artificiales se crean mediante un proceso de polimerización en el que los monómeros individuales se agregan químicamente en una cadena para crear un polímero más largo. Las fibras también se pueden crear mediante polimerización para crear materiales que sean fuertes y livianos. El nailon es un ejemplo de lo que se ha creado, así como fibras más fuertes como el poliacrilonitrilo multifibrilar que puede levantar más de 150.000 veces su peso. Estas fibras ligeras y resistentes se utilizan en muchas industrias, incluidas la médica, la automotriz y la aeroespacial.

Ejemplos de macromoléculas

Los carbohidratos se pueden encontrar en almidones y azúcares. Algunas opciones de carbohidratos saludables para centrar una comida serían arroz integral, zanahorias y brócoli con pan integral. A medida que se digiere la comida, estos polímeros de carbohidratos se descompondrán en sus monómeros de monosacáridos individuales. Los cuerpos obtienen energía rápidamente al descomponerlos y almacenar los monómeros restantes en el hígado y los músculos para obtener energía más adelante.

Los lípidos pueden ser saturados o insaturados. Los alimentos saturados normalmente son sólidos a temperatura ambiente, mientras que los alimentos insaturados suelen ser líquidos a temperatura ambiente. El salmón es una opción común para obtener lípidos saludables. Las nueces y los aguacates también son buenas opciones para los lípidos insaturados. El sistema digestivo puede reutilizar los componentes del monómero lipídico para obtener energía y membranas celulares.

Los ácidos nucleicos son las instrucciones para todos los organismos, desde animales hasta plantas. A medida que se consume un alimento que alguna vez estuvo vivo, el consumidor también ingiere los ácidos nucleicos del alimento y los descompone en nucleótidos individuales.

Las proteínas se pueden encontrar en la carne y los mariscos, pero los vegetarianos también pueden satisfacer sus necesidades proteicas comiendo huevos y lácteos. Al ingerir proteínas, el cuerpo las descompone en sus monómeros de aminoácidos para que puedan reutilizarse para producir proteínas en el cuerpo.

¡Los platos en los que se sirve la comida también pueden ser macromoléculas! Las macromoléculas industriales incluyen plástico y espuma de poliestireno creadas con subunidades repetidas de monómeros. Una placa de plástico se elige entre monómeros que son termoestables, por lo que mantienen su forma incluso durante el calentamiento. La espuma de poliestireno, otra molécula industrial creada a partir del petróleo, está hecha de estireno repetido compuesto únicamente de carbono e hidrógeno. Se eligió el monómero para que pudiera expandirse y contener más del 90% de aire en el producto final. La inclusión de aire permite muchas de las propiedades de aislamiento.

Resumen de la lección

La definición de macromoléculas son moléculas muy grandes formadas por subunidades repetidas conocidas como monómeros. A las macromoléculas a veces se les llama polímeros, lo que se traduce como «muchas» unidades y refleja que las macromoléculas están formadas por subunidades monoméricas repetidas. Ejemplos de las cuatro macromoléculas biológicas de la vida son los carbohidratos, los lípidos, los ácidos nucleicos y las proteínas.

Cuatro tipos de macromoléculas biológicas de la vida incluyen:

Macromolécula significa molécula grande construida a partir de monómeros de subunidades repetidas y, si bien hay cuatro macromoléculas biológicas principales, las industrias han creado varias macromoléculas sintéticas como elastómeros, polímeros elásticos que pueden estirarse. La industria también ha creado plásticos, a partir de subproductos del petróleo unidos en un proceso llamado polimerización. así como fuertes fibras de tracción. Los monómeros de macromoléculas industriales se eligen por sus características que pueden incluir maleabilidad, transparencia e incluso la capacidad de biodegradarse. Todas las macromoléculas industriales son grandes moléculas sintéticas construidas a partir de subunidades repetidas.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador