大分子是具有高分子量的分子。它的结构以反复重复的链接形式呈现。考虑这些化合物的特征，它们对生物生命的意义。
作曲特点
生物大分子是由数十万个小起始材料形成的。生物体的特征在于三种主要类型的大分子：蛋白质、多糖、核酸。
它们的初始单体是单糖、核苷酸、氨基酸。大分子几乎占细胞质量的 90%。根据氨基酸残基的序列，形成特定的蛋白质分子。
高分子量是指摩尔质量大于103 Da的物质。
词条历史
大分子是什么时候出现的？这个概念是由诺贝尔化学奖获得者赫尔曼施陶丁格于 1922 年提出的。
聚合物球可以看成是不经意解开形成的缠结线整个线圈室。这个线圈系统地改变了它的构象；这是大分子的空间构型。类似于布朗运动的轨迹。
这种线圈的形成是由于在一定距离处聚合物链“丢失”了有关方向的信息。在高分子化合物的长度比结构片段的长度长得多的情况下，可以谈论线圈。
全局配置
大分子是一种致密的构象，可以将聚合物的体积分数与单位进行比较。球状状态是在各个聚合物单元在自身与外界环境的相互作用下，发生相互吸引的情况下实现的。
大分子结构的复制品是作为这种结构的元素嵌入的那部分水。是大分子最接近的水化环境。
蛋白质分子的表征
蛋白质大分子是亲水性物质。当干蛋白质溶解在水中时，它最初会膨胀，然后观察到逐渐转变为溶液。在膨胀过程中，水分子渗透到蛋白质中，将其结构与极性基团结合。这会松开多肽链的密集堆积。膨胀的蛋白质分子被认为是一种反溶液。随着水分子的后续吸收，观察到蛋白质分子从总质量中分离出来，并且还有一个解散的过程。
但蛋白质分子的膨胀并不是在所有情况下都会导致溶解。比如吸收水分子后的胶原蛋白一直处于膨胀状态。
水合理论
根据该理论的高分子化合物不仅会吸附水分子，还会将水分子与带负电荷的氨基酸侧基的极性片段以及带正电荷的碱性氨基酸进行静电结合。
部分水合的水被与水分子形成氢键的肽基团结合。
例如，具有非极性侧基的多肽会膨胀。当与肽基结合时，它将多肽链分开。链间桥的存在不允许蛋白质分子完全脱离，进入溶液的形式。
大分子结构受热破坏，导致多肽链断裂释放。
明胶的特点
明胶的化学成分类似于胶原蛋白，遇水形成粘稠液体。明胶的特性之一是它的凝胶能力。
这些类型的分子用作止血剂和血浆替代剂。明胶形成凝胶的能力被用于制药行业的胶囊生产。
溶解度特征大分子
这些类型的分子在水中的溶解度不同。它是由氨基酸组成决定的。在结构中存在极性氨基酸的情况下，溶于水的能力显着增加。
另外，这个性质受大分子组织的特殊性影响。球状蛋白质比纤维状大分子具有更高的溶解度。在大量实验过程中，确定了溶解对所用溶剂特性的依赖性。
每个蛋白质分子的一级结构都不同，这赋予了蛋白质各自的特性。多肽链之间存在交联会降低溶解度。
蛋白质分子的一级结构是由肽（酰胺）键形成的；当它被破坏时，蛋白质发生变性。
盐腌
为了增加蛋白质分子的溶解度，使用中性盐溶液。例如，以类似的方式，可以进行蛋白质的选择性沉淀，可以进行它们的分级分离。得到的分子数取决于混合物的初始组成。
通过盐析获得的蛋白质的特殊性是完全去除盐分后保留了生物学特性。
工艺的本质是通过阴离子和阳离子去除水合蛋白壳的盐分，保证了大分子的稳定性。当使用硫酸盐时，最大数量的蛋白质分子被盐析。该方法用于纯化和分离蛋白质大分子，因为它们本质上是电荷的大小不同，水合壳的参数。每种蛋白质都有自己的盐析区，也就是说，你需要选择给定浓度的盐。
氨基酸
目前，已知大约有200种氨基酸是蛋白质分子的一部分。根据结构，它们分为两组：
- 蛋白质，是大分子的一部分；
- 非蛋白质，不积极参与蛋白质的形成。
科学家已经成功破译了许多动植物蛋白分子中的氨基酸序列。在蛋白质分子组成中经常发现的氨基酸中，我们注意到丝氨酸、甘氨酸、亮氨酸、丙氨酸。每种天然生物聚合物都有自己的氨基酸组成。例如，鱼精蛋白含有大约 85% 的精氨酸，但它们不含酸性环状氨基酸。丝心蛋白是一种天然蚕丝的蛋白质分子，含有大约一半的甘氨酸。胶原蛋白含有羟脯氨酸、羟赖氨酸等稀有氨基酸，是其他蛋白质大分子中所没有的。
氨基酸组成不仅取决于氨基酸的特性，还取决于蛋白质大分子的功能和用途。它们的序列由遗传密码决定。
生物聚合物的结构组织水平
有四个等级：初级，次级，第三级，还有第四级。每个结构有鲜明的特色。
蛋白质分子的一级结构是由肽键连接的氨基酸残基的线性多肽链。
这是最稳定的结构，因为它包含一个氨基酸的羧基和另一个分子的氨基之间的肽共价键。
二级结构涉及在氢键的帮助下以螺旋形式堆叠多肽链。
通过多肽的空间堆积得到三级生物聚合物。它们细分螺旋和分层折叠形式的三级结构。
球状蛋白质呈椭圆形，而纤维状分子呈细长状。
如果一个大分子只包含一条多肽链，则该蛋白质只有三级结构。例如，它是氧结合所必需的肌肉组织蛋白（肌红蛋白）。一些生物聚合物由几条多肽链构成，每条多肽链都具有三级结构。在这种情况下，大分子具有四级结构，由几个小球组合成一个大结构。血红蛋白可以被认为是唯一含有约 8% 组氨酸的四元蛋白质。他是红细胞中的活性细胞内缓冲剂，可以保持稳定的血液pH值。
核酸
它们是由碎片组成的大分子化合物核苷酸。 RNA和DNA存在于所有活细胞中，它们执行存储、传输和执行遗传信息的功能。核苷酸充当单体。它们中的每一个都含有含氮碱、碳水化合物和磷酸的残基。研究表明，在不同生物体的DNA中观察到互补性（complementarity）的原理。核酸可溶于水，但不溶于有机溶剂。这些生物聚合物会因温度升高、紫外线辐射而被破坏。
而不是结论
除了各种蛋白质和核酸外，碳水化合物都是大分子。其成分中的多糖含有数百种单体，具有令人愉悦的甜味。大分子的层次结构的例子包括大分子的蛋白质和具有复杂亚基的核酸。
例如，球状蛋白质分子的空间结构是氨基酸分层多级组织的结果。各个层级之间有紧密的联系，较高层级的元素与较低层级相连。
所有生物聚合物都具有重要的相似功能。它们是活细胞的构建材料，负责遗传信息的存储和传递。每个生物都具有特定的蛋白质特征，因此生化学家面临着一项艰巨而负责任的任务，他们要解决这个问题，他们将生物体免于死亡。