Гигантские молекулы

Конденсация моносахаридов не ограничивается образованием дисахаридов. В живых организмах молекулы глюкозы могут конденсироваться тысячами, образуя гигантские молекулы. Входящие в их состав остатки глюкозы могут быть вытянуты в одну линию или же образовывать разветвленные цепи разной длины. Глюкоза входит в состав таких молекул, но только не в виде полных молекул, а в виде остатков, при соединении от каждых двух молекул глюкозы отщепляется по молекуле воды. Термин остаток применяют и к другим молекулам, соединяющимся путем конденсации в гигантские молекулы (их иногда называют макромолекулами). Такие гигантские молекулы имеет, например, крахмал. Он относится к полисахаридам ( много сахаров ). Конденсируясь с образованием крахмала, молекулы глюкозы теряют прежние свойства крахмал не растворяется в воде и несладок, он совершенно безвкусен. [c.145]

Две слипающиеся между собой гидроксильные группы образуют водородную связь. Ее можно записать так Нр- Н—О—Н водородная связь обозначается тремя точками. (Точно так же слипаются между собой и некоторые другие сочетания атомов.) Водородные связи в 20 раз слабее, чем обычные связи между атомами, но значение их огромно. Гигантские молекулы некоторых сложных веществ, входящих в состав нашего организма, не разваливаются только благодаря водородным связям, соединяющим различные их части. [c.86]

Более совершенную модель металлической связи позволяет создать теория молекулярных орбиталей. Согласно этой модели, весь кристалл металла следует рассматривать как одну гигантскую молекулу. Все атомные орбитали определенного типа взаимодействуют в кристалле, образуя совокупность делокализованных орбиталей, простирающихся по всему кристаллу. Число валентных атомных орбиталей в отдельном кристалле достигает 10 . Чтобы представить себе, как происходит взаимодействие столь большого числа валентных орбиталей, рассмотрим гипотетическую последовательность линейных молекул лития, Ыг, з, в которых основную роль играют валентные 25-орбитали. На рис. 14-24 показано образование молекулярных орбиталей для трех указанных молекул. Отметим, что вследствие делокализации молекулярных орбиталей ни одному из электронов не приходится располагаться на разрыхляющей орбитали. По мере удлинения цепочки атомов в молекуле расстояние между орбитальными энергетическими уровнями все более сокращается. В предельном случае для кристалла, состоящего из 10 атомов, комбинация атомных орбита-лей приводит к возникновению широкой полосы, или, как говорят, зоны, тесно расположенных энергетических уровней. [c.625]

В то время как гигантские молекулы таких веществ, как крахмал или клетчатка древесины, построены из одного многократно повторяемого блока, молекула белка строится из двадцати различных, но тесно связанных блоков — различных аминокислот (см. гл. 6). Именно по этой причине молекулы белков так разнообразны, но это же создает большие трудности при попытке их характеризовать. [c.129]

Ассистент Сведберга Арие Вильгельм Каурин Тиселиус (1902— 1971), также швед, в 1923 г. разработал более совершенный метод разделения гигантских молекул, основанный на характере распределения электрического заряда по поверхности молекулы. Этот способ — электрофорез — оказался особенно важным при разделении и очистке белков. [c.129]

Соединения, способные проходить через поры пергамента (и, как выяснилось, легко кристаллизующиеся), Грэхем назвал кристаллоидами. Соединения другой группы, не способные, подобно животному клею (по-гречески у.ок ка), проходить через поры пергамента, он назвал коллоидами. Наука о гигантских молекулах стала впоследствии важным разделом коллоидной химии, которой, таким образом, Грэхем положил начало . [c.128]

Иногда в состав растительного масла входит особенно много линолевой и линоленовой кислот. В их молекулах очень много двойных связей, и молекулы жира, в которые они входят, на воздухе активно присоединяют кислород по всем этим двойным связям. Атомы кислорода присоединяются к ним парами и связывают между собой углеводородные цепи соседних молекул. Происходит нечто вроде полимеризации масло превращается в скопление связанных между собой гигантских молекул и образует прочную, твердую пленку. Другими словами, оно высыхает такие масла и называют высыхающими. [c.201]

Почти все органические соединения, перечисленные в предыдущем разделе, состоят из молекул, количество атомов в которых чаще всего не превышает пятидесяти эти атомы с трудом распадаются в условиях умеренной химической обработки. Однако существуют органические соединения с поистине гигантскими молекулами, построенными из тысяч и даже миллионов атомов. Эти молекулы состоят из сравнительно небольших строительн ых блоков Такие гигантские молекулы легко разложить на образующие их блоки, которые можно исследовать. Так, например, поступил Левин, изучая нуклеотиды (см, предыдущий раздел). Предпринимались также попытки изучать эти гигантские молекулы как таковые, не разрушая их предварительно. Первые шаги в этом направлении предпринял шотландский химик Томас Грэхем (1805— [c.127]

С помощью физических методов химики могли получить представление об общей структуре гигантских молекул, однако они стремились установить детальное строение этих соединений. Особый интерес вызывали у них белки. [c.129]

Гидролиз крахмала происходит в несколько этапов. В прорастающем зерне — солоде гигантские молекулы крахмала сначала гидролизуются, при этом образуются молекулы поменьше — декстрины. Потом эти молекулы [c.145]

Свойства металлов и ковалентных каркасных кристаллов можно интерпретировать в рамках представлений о делокализованных молекулярных орбиталях, рассматривая весь исследуемый объем вещества как одну гигантскую молекулу . Основанная на таких представлениях зонная теория позволяет объяснить многие наблюдаемые свойства проводников, полупроводников и диэлектриков (изоляторов). [c.640]

Проблема строения и синтеза белков — одна из важнейших в современной науке. В этой области в последние десятилетия достигнуты большие успехи. Установлено, что десятки, сотни и тысячи молекул аминокислот, образующих гигантские молекулы белков, соединяются друг с другом, выделяя волу за счет карбоксильных и аминогрупп структуру цепи такой молекулы можно представить так [c.498]

На чем основано утверждение теории делокализованных молекулярных орбиталей в применении к металлам, что весь кристалл металла можно рассматривать как одну гигантскую молекулу [c.641]

И крахмал, и белок имеют гигантские молекулы, построенные, как выяснилось позднее, из длинных цепей, состоящих из остатков глюкозы и аминокислот соответственно. Химики XIX в. практически были лишены возможности синтезировать эти длинные цепи в лаборатории. Иначе дело обстояло с жирами. [c.72]

Полимерные материалы состоят из гигантских молекул, молекулярная масса которых составляет 10 —10 . Некоторые полимеры имеют естественное происхождение (целлюлоза, шелк, натуральный каучук, ДНК и т. д.), другие (полиэтилен, полиэфир, найлон и т. д.) — искусственное происхождение. Образование макромолекул связано со способностью определенных мономеров соединяться друг с другом с помощью ковалентных химических связей. Этот химический процесс называется полимеризацией, а образующиеся цепные молекулы могут иметь линейную, разветвленную или трехмерную (сетчатую) структуру. [c.36]

Американский химик (уроженец России) Фебус Аарон Теодор Левин (1869—1940) работал в другом направлении. Он изучал строение нуклеотидов — тех блоков, из которых построены гигантские молекулы нуклеиновых кислот. (В настоящее время установлено, что нуклеиновые кислоты управляют химическими процессами, протекающими в организме человека.) Правильность выводов Левина полностью подтвердили результаты работы шотландского химика Александра Робертуса Тодда (род. в 1907 г.), который в 40-х — начале 50-х годов нашего века синтезировал ряд нуклеотидов и родственных им соединений. [c.126]

Например, молекулы глюкозы могут конденсироваться не только в молекулы крахмала, но и несколько иным способом. При этом получаются гигантские молекулы вещества, которое называется целлюлозой. [c.147]

В структуре атомного кристалла невозможно выделить отдельные молекулы, весь кристалл можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Поскольку ковалентные связи весьма прочны, вещества, имеющие атомные решетки, всегда являются твердыми, тугоплавкими, малолетучими. [c.144]

Ионные кристаллические решетки, в узлах которых чередуются положительные и отрицательные ионы, характерны для соединений элементов, сильно отличающихся по электроотрицательности. Представителями этого типа веществ являются фториды щелочных металлов. Как и в атомных решетках, в ионных кристаллах нельзя выделить отдельные молекулы, весь кристалл можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Связи между ионами прочные, поэтому ионным соединениям свойственны высокие температуры плавления, малая летучесть, большая твердость, хотя обычно несколько меньшая, чем для веществ с атомной решеткой. [c.155]

Полимеризация диенов образование поперечных связей. При полимеризации или сополимеризации мономера, содержащего две олефиновые связи, внедрение каждой новой молекулы диена сопровождается введением в полимер одной двойной связи. Последующие реакции растущей полимерной цепи могут поэтому приводить не только к присоединению молекулы мономера, но также к реакции, которую можно рассматривать как сонолимеризацию мономера и полимера, т. е. присоединение предварительно образовавшейся молекулы полимера к растущей полимерной цепи. Следовательно, конечным продуктом такой реакции может быть не набор линейных молекул, а очень сложная сеть полимерных цепей, соединенных между собой поперечными связями в одну гигантскую молекулу. Такое изменение структуры по сравнению со структурой простого винилового полимера приводит и к соответствующему изменению физических свойств. Полимер, содержащий большое количество поперечных связей, нерастворим и уже нетермопластичен. [c.155]

Матрица ионита гидрофобна. Введение фиксированных ионов означает появление гидрофильных групп, вследствие чего матрица приобретает способность к набуханию, а смола превращается в полиэлектролит. По существу, зерно ионита является гигантской молекулой. Чтобы ее растворить, необходимо разорвать прочные связи С—С. Поэтому иониты нерастворимы в воде и во всех растворителях, не способных разрушить эти связи. Однако набухаемость синтетических ионитов ограничена благодаря наличию в полимерной молекуле поперечных связей, так называемых мостиков, или сшивки. [c.113]

Отсутствие у ноинон связи направленности и насыщаемости обусловливает склонность ионных молекул к ассоциации, т. е. к соедииению их друг с другом. При высоких температурах кинетическая энергия движения молекул преобладает над энергией их взаимного притяжения поэтому в газообразном состоянии иоиные соединения существуют в основном в виде иеассоципрованных молекул. Но при понижении температуры, при переходе в жидкое и, особенно, в твердое состояние ассоциация ионных соединений проявляется сильно. Все ионные соединения в твердом состоянии имеют не молекулярную, а ионную кристаллическую решетку см. гл. V), в которой каждый ион окружен несколькими ионами противоположного знака. При этом все связи данного иона с соседними ионами равноценны, так что весь кристалл можно рассматривать как единую гигантскую молекулу . [c.151]

Из всего сказанного выше ясно, что молекула и макромолекула представляют собой качественно различные структурные единицы вещества. Это с полной очевидностью также следует из закона диалектики о переходе количества в качество. Широко распространенный взгляд на макромолекулы как на гигантские молекулы не точен. И существенное различие свойств твердых молекулярных и атомарных соединений есть одно из проявлений различия природы этих структурных единиц. [c.17]

Алмаз и графит называют ковалентными каркасными кристаллами, потому что они состоят из бесконечных цепочек атомов, связанных друг с другом ковалентными связями, и в них нельзя различить дискретных молекул. В сущности, любой кусок ковалентного каркасного кристалла можно рассматривать как гигантскую молекулу, атомы которой связаны между собой ковалентными связями. Каркасные ковалентные кристаллы, как правило, плохие проводники тепла и электрического тока. Сильные ковалентные связи между соседними атомами, пронизывающие, как каркас, всю структуру кристалла, придают таким твердым веществам большую прочность и обусловливают высокую температуру плавления. Алмаз сублимирует (не плавится, а сразу возгоняется в паровую фазу) при температурах выше 3500""С. Некоторые из самых твердых известных нам веществ относятся к ковалентым каркасным кристаллам. [c.604]

В узлах атомных (ковалентных) кристаллических решеток находятся атомы, соедицениые друг с другом ковалентными связями. Веществ, имеющих атомную решетку, сравнительно немного. К ним относятся алмаз, кремний, некоторые соединения элементов с углеродом и кремнием - карбиды и силициды. В структуре атомного кристалла невозможно выделить отдельные молекулы, весь кристалл можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Поскольку ковалентные связи весьма прочны, все вещества, имеющие атомные решетки, являются твердыми, тугоплавкими, малолетучими. [c.155]

Примером трехмерного неорганического высокомолекулярного соединения может служить алмаз, состоящий из атомов углерода. В кристалле алмаза каждый атом углерода связан с четырьмя другими ближайшими атомами углерода. Кристалл алмаза можно считать одной гигантской молекулой, лишенной ряда свойств, типичных для обычных молекул. Вследствие такого строения алмаз не способен набухать, не растворяется ни в одном из растворителей и обладает очень большой твердостью. Структура графита и алмаза показана на рис. XIV, 1. [c.421]

Способ объединения мономеров в гигантскую молекулу можно пояснить хотя бы на примере этилена СаН4. Напишем структурные формулы двул молекул этилена [c.134]

Ионные кристаллические решетки, в узлах которых попеременно находятся положительные и отрицательные ионы, характерны для соединений элементов, сильно отличающихся по электроотрицательности. Типичными представителями этого класса веществ являются фториды щелочных металлов. Как и в случае атомных решеток, в ионных кристаллах нельзя выделить отдельные молекулы (нет преимущественного взаимодействия данного иона с каким-либо одним ионом противоположного знака) весь кристалл можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Связи между ионами прочны, поэтому ионным соединениям свойатвенны высокие температуры плавления, малая летучесть, большая твердость, хотя обычно несколько меньшая чем для веществ с атомной решеткой. Следует обратить внимание на два обстоятельства. Во-первых, твердость и тугоплавкость не обязательно связаны только с ионными силами. Твердость и тугоплавкость ионных соединений часто меньше, чем веществ с атомной решеткой. Во-вторых, многие ионные кристаллы содержат в своем составе мгюго-атомные ионы, такие, как 504 , N(V, [ u(NOg)4]2", [c.254]

Таким образом, в обычных условиях ионные соединения представляют собой кристаллические вещества. Поэтому для ионных соединений понятие простых двух-ионных молекул типа Na l и s I теряет смысл, а весь кристалл можно рассматривать как гигантскую молекулу, состоящую из ог-рюмного числа ионов Na l,i и s l . [c.88]

В кристаллах каждый данный ион окружен некоторым числом ионов противоположного знака (шестью у Na l), с которыми он взаимодействует в одинаковой степени. Таким образом, здесь нет преимущественного взаимодействия данного иона с каким-нибудь определенным ионом противоположного знака. Вследствие этого обычное представление о молекулах в том смысле, как мы пользовались им, рассматривая газы, здесь должно быть изменено. В типично ионном кристалле в сущности весь кристалл можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. [c.125]

Название полимеры происходит от греческих слов поли — много и мерос — часть. Согласно каноническому определению, полимеры — это высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большого числа одинаковых группировок (повторяющихся звеньев), соединенных химическими связями. Это определение не является полным и сохраняет скорее историческое значение. Современное определение полимеров отправляется от их основных структурных еляшп — макромолекул. Хотя в буквальном переводе макромолекула означает гигантская молекула , в действительности не всякая совокупность большого числа атомов может считаться макромолекулой. Необходимо определить способ объединения простейших частей, или элементов структуры, в макромолекулу. Способ этот, наиболее характерный, как уже отмечалось выше, для линейных полимеров, состоит в имитации строения периодического или апериодического линейного кристалла. Это означает повторение вдоль цепи одной и той же структурной единицы гомополимеры, в этом случае термин повторяющаяся единица не требует оговорок) или чередование (которое может сколь угодно сильно отклоняться от порядка) двух или более различающихся между собой структурных единиц (сополимеры-, в этом случае предпочтительнее вместо повторяющихся единиц говорить о звеньях разных типов). Простейшей наглядной моделью линейной макромолекулы является ожерелье из одинаковых (гомополимер) или различных (сополимер) бусин. [c.17]

Пусть сосуд с циклопентадиеном вьщерживается при температуре, при которой полимеризация происходит быстро, а деполимеризация не имеет существенного значения. Приведет ли полимеризация к превращению практически всего циклопентадиена в одну гигантскую молекулу Если да (или нет), то почему Каковы должны быть условия полимеризации для образования полимерных молекул высокой молекулярной массы [c.277]

Современные исследователи критически относятся к механизму синтеза углеводородов, предложенному С. Крэксфордом, считая, что последние образуются не путем гидрокрекинга гигантских молекул, а ступенчатым наращиванием углеродной цепи. [c.707]

Примером служит гемоциаиип — переносчик кислорода в крови некоторых морских л ивотных, иапрнмер моллюсков и ракообразных. Оксигенированный ге-моциапии синего цвета, и поэтому цефалоподы (крабы и устрицы) — единственные представители животного царства, обладающие в буквальном смысле слова голубой кровью. Гемоцпангщы — это гигантские молекулы (/И > 10 ), которые могут существовать в свободном состоянии в растворе. [c.375]

Таким образом, к простому веществу типа алмаза и к сложным веществам с полярными связями типа 5102 и с ионной структурой типа ЫаС1, которые при стандартных условиях всегда будут находиться в твердом агрегатном состоянии, понятие молекулы как наименьшей частицы вещества, сохраняющей его состав, неприменимо. В самом деле, величина молекулы в таких соединениях ничем не ограничена, она будет определяться только количеством взаимодействующих атомов и каждый кусок алмаза, кварца или поваренной соли будет представлять собой гигантскую молекулу. Дробление такого куска на более мелкие части является, по сути, дроблением большой молекулы на более малые. [c.97]

Если в построеюш таких гигантских молекул учасгвууот молекулы р-глюкозы - получается целяюлошили клетчатка, которая образует оболочку клеток растений [c.264]

Существует класс весьма важных веществ с очень большими молекулами, так называемые высокомолекулярные соединения, или полимеры. Сюда относятся белки, целлюлоза, каучук и ряд синтетических продуктов. Размеры молекул этих веществ в отдельных случаях могут даже превышать размер коллоидных частиц. Возникает вопрос, являются ли растворы этих веществ коллоидными системами. Казалось бы, на этот вопрос следует ответить положительно, так как эти растворы, содержащие гигантские молекулы, обладают многими свойствами, характерными для коллоидных растворов, например, способностью к диализу и малой диффузией. Однако, как показали исследования последних десятилетий, в достаточно разбавленных растворах высокомолекулярные соединения раздроблены до. калекул и, следовательно, эти растворы представляют собою гомогенные системы. Поэтому их нельзя отнести к типичным коллоидным системам. Растворы белков, целлюлозы, каучука и других подобных веществ во избежание путаницы лучше называть не коллоидными растворами, как это было принято раньше, а растворами высокомолекулярных веществ. Это название указывает, что данные системы, во-первых, являются истинными растворами и, во-вторых, что в них содержатся гигантские молекулы. [c.14]

ЕЗсли в построении таких гигантских молекул участвуют молекулы -глюкозЫ получается целлюлоза иш клетчатка, которая образуег оболочку клеток растений [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология