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Lexikon der Biologie: makromolekulare chemische Verbindungen

makromolekulare chemische Verbindungen [von *makro- ], hochpolymere Verbindungen, chemische Verbindungen, deren Moleküle (Makromoleküle) aus etwa 1000 und mehr Atomen (Atom) aufgebaut sind. Die relative Molekülmasse kann bis zu 1 Million betragen, bei Nucleinsäuren liegt sie zum Teil noch erheblich darüber. Man unterscheidet 3 Gruppen: a) makromolekulare Naturstoffe (z.B. Cellulose, Stärke, Glykogen, Chitin, Nucleinsäuren, Proteine, Kautschuk); b) halbsynthetische makromolekulare chemische Verbindungen, die aus makromolekularen Naturstoffen durch chemische Umformung gewonnen sind (z.B. Kunstfasern); c) vollsynthetische makromolekulare chemische Verbindungen (Kunststoffe), werden aus niedermolekularen Grundmolekülen durch Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition aufgebaut. – Der Aufbau dieser Verbindungen wurde 1926 von H. Staudinger durch die Theorie aufgeklärt, daß die Bindungskräfte zwischen den Grundbausteinen normale Bindungskräfte (chemische Bindung) seien. Die Grundstrukturen sind entweder linear (Linearmoleküle), verzweigt (z.B. Glykogen) oder dreidimensional vernetzt (z.B. Lignin). Die zugrundeliegenden Ketten bestehen bei synthetischen makromolekularen chemischen Verbindungen häufig aus langen Ketten von Atomen des Kohlenstoffs (z.B. Polyethylen), können jedoch auch andere Elemente (z.B. Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor) enthalten, was bei den makromolekularen Naturstoffen fast immer (Ausnahme: der ausschließlich aus Kohlenstoffketten aufgebaute Kautschuk) zutrifft (z.B. Phosphor und Sauerstoff bei Nucleinsäuren, Stickstoff bei Proteinen, Sauerstoff bei Polysacchariden). Die makromolekularen Naturstoffe sind aus monomeren Grundeinheiten (Monomere) aufgebaut (Biopolymere). Die Sequenz der Grundeinheiten ist bei Nucleinsäuren und Proteinen schriftartig, weshalb diese zu den informationstragenden (Information) makromolekularen chemischen Verbindungen gezählt werden und als solche in der lebenden Zelle ihre Funktion besonders in Form der Speicherung und Weitergabe genetischer Information ausüben (Informationsstoffwechsel). Biophysik.

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