Qu’est ce que : Définition de Macromolécule

Les macromolécules sont des molécules de grande taille et de poids moléculaire élevé. En général, ils proviennent de réactions de polymérisation de molécules plus petites, les monomères, qui sont répétées en une chaîne d’une certaine longueur. Cependant, polymère et macromolécule ne sont pas synonymes, car il existe des macromolécules qui ne répètent pas la structure d’un monomère (comme les graisses) et, à leur tour, il existe des polymères qui ne deviennent pas des macromolécules en raison de leur plus petite taille. Candela Rocío Barbisan | Mar. 2022Ingénieur chimisteAu départ, lorsque Staudinger a découvert et adopté le concept de macromolécules en 1920, on pensait que la masse atomique était de 10 000 daltons, alors qu’on sait aujourd’hui que des macromolécules de poids supérieur peuvent être synthétisées.

Exemples de macromolécules connues, pour entrer dans le vif du sujet…

Dans ce sens, l’une des macromolécules les plus connues sont les polymères, des matières plastiques courantes telles que le polyéthylène, le chlorure de polyvinyle et le polyuréthane. Ou des polysaccharides tels que le sucre ou la cellulose.
Ce groupe comprend également les protéines, dont les chaînes sont constituées d’acides aminés. Nous connaissons également les lipides, qui jouent un rôle fondamental dans les questions énergétiques du corps humain, et nous incluons ici les graisses, les huiles, le cholestérol, entre autres.
En outre, ce groupe comprend les glucides, une source de stockage d’énergie pour le corps humain dont le monomère est le glucose.
La chimie des macromolécules est tellement incroyable que les nucléotides sont des monomères qui forment l’acide désoxyribonucléique et l’acide ribonucléique, qui interviennent dans la transmission de l’information génétique, c’est-à-dire que jusqu’à présent nous avons nommé les macromolécules naturelles et artificielles. Les macromolécules naturelles sont les macromolécules biologiques, tandis que les macromolécules artificielles sont celles obtenues à partir d’un processus et d’une transformation résultant de l’activité humaine, comme les polymères et les nanotubes de carbone susmentionnés.
D’une manière générale, les macromolécules naturelles ont des fonctions dans les dépenses métaboliques, la structure cellulaire et la reproduction, c’est-à-dire des fonctions vitales. Les macromolécules artificielles, en revanche, sont produites dans un but précis. La plupart d’entre elles sont dérivées du pétrole et sont utilisées dans les secteurs de l’emballage, des cosmétiques, de la beauté, de la pharmacie, de l’automobile et d’autres industries.

Synthèse et dégradation

Lorsqu’une macromolécule est synthétisée, les petites molécules individuelles sont reliées entre elles par des liaisons covalentes, soit des ponts hydrogène, des forces de London ou des forces dipôle-dipôle. Toutefois, la structure formée est fixe, linéaire ou ramifiée, si le monomère se disperse à partir de l’axe central pour former des chaînes de taille différente de la chaîne principale. De même, le même monomère ou des monomères différents peuvent être répétés dans leur structure, ce qui est connu comme structure homopolymérique et copolymérique respectivement.
La synthèse des polymères artificiels s’effectue dans un laboratoire ou une industrie équipés à cet effet au moyen des fameuses réactions de polymérisation, qui comprennent les réactions d’addition, les réactions de condensation, les réactions en chaîne et les réactions par étapes.
Parallèlement, la synthèse des macromolécules biologiques s’effectue normalement par des réactions de déshydratation, ce qui signifie qu’un monomère se lie à un autre, libérant ainsi une molécule d’eau. C’est le cas du maltose, lorsque deux molécules de glucose sont reliées par des liaisons covalentes, le maltose et l’eau sont formés car une molécule de glucose perd un hydrogène tandis que l’autre perd un groupe oxhydryle, qui, une fois réunis, forment l’eau.
Dans le cas de la dégradation des macromolécules biologiques, la première étape commence souvent dans la bouche avec la rupture des premières liaisons pour permettre une absorption plus facile. Dans un second cas, les enzymes sont responsables de la rupture des liaisons entre protéines ou lipides. Il s’agit d’un processus inverse à la synthèse, c’est-à-dire que les polymères naturels sont décomposés par des réactions d’hydrolyse, par l’ajout de molécules d’eau. Ainsi, en prenant à nouveau le cas du maltose, l’ajout d’une molécule d’eau forme deux molécules de glucose.
Les enzymes participent à la fois aux processus de synthèse et de dégradation, car elles accélèrent en catalysant les réactions impliquées.
Quant à la dégradation des polymères artificiels, comme on le sait, il s’agit d’une pratique complexe, c’est pourquoi, dans la plupart des cas, nous cherchons à sensibiliser les gens à leur utilisation et à la pollution qu’ils provoquent et à mettre en œuvre la pratique des trois R : réduire, réutiliser et recycler.