Macromuleculas sinteticas

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Como se ha mencionado antes, las macromoléculas están constituidas por la repetición de algún tipo de subunidad estructural. Tradicionalmente se habla de cuatro niveles de estructura en una macromolécula:
La estrctura primaria: es la secuencia de subunidades ( ó monómeros ) que la forman.
La estructura secundaria: hace referencia a la configuración que adquiere la cadena principalde la macromolécula. Los ejemplos más característicos se encuentran en proteínas y ácidos nucleicos, por ejemplo la estructura de a-hélice que adoptan muchas cadenas polipeptídicas, las láminas , ó el plegamiento practicamente aleatorio al que se hace referencia con el término ovillo al azar, “random-coil”, ó polímero flexible.
La estructura terciaria es el plegamiento general que adquiere lamacromolécula en el espacio.
La estructura cuaternaria hace referencia a la posible asociación de más de una molécula del polímero para formar agregados oligoméricos (dímeros, octámeros, etc.).
Los métodos experimentales utilizados en la determinación estructural de macromoléculas no son diferentes de los que se usan en la determinación estructural de moléculas “pequeñas”, y su descripción quedafuera del alcance de esta asignatura: Todos los métodos espectroscópicos, incluyendo el Infrarrojo, UV-visible, dicroismo circular, fluorescencia, resonancia de spín electrónico, y la resonancia magnética nuclear se vienen utilizando desde hace décadas en la elucidación de la estructura de macromoléculas. Especialmente importante ha sido, y lo es actualmente la difracción de Rayos X, y en losúltimos años ha adquirido especial relevancia la resonancia magnética nuclear, y los métodos derivados de la microscopía electrónica, de efecto túnel, y de fuerzas.
A modo de resumen muy general, podemos decir que desde un punto de vista estructural existen dos tipos de macromoléculas: Aquellas que en disolución no adoptan una conformación definida, y que en estado sólido forman sólidos amorfos, ó sóloparcialmente cristalinos; y aquellas que adoptan configuraciones concretas (a-hélices, láminas , etc.,), perfectamente definidas, y consecuencia de fuerzas intramoleculares específicas. Al primer tipo pertenecen la mayor parte de los polímeros sintéticos, mientras que las macromoléculas naturales en estado nativa suelen pertenecer al segundo. Una característica de estas últimas es que sonsusceptibles de desnaturalización en el laboratorio, convirtiéndose generalmente en macromoléculas del primer tipo, carentes de estructura definida.
En lo que se refiere a los pesos moleculares, los polímeros sintéticos son generalmente polidispersos, mientras que en el caso de macromoléculas naturales existen las monodispersas como las proteínas, y polidispersas como los ácidos nucleicos ypolisacáridos.
Valores medios                     inicio
La polidispersidad, y la ausencia en muchas ocasiones de estructuras tridimensionales bien definidas obligan a introducir en el estudio de macromoléculas parámetros de carácter estadístico como son las  masas moleculares medias, y otros parámetros relacionados con la forma y el tamaño.
 
Masa molecular promedio en número: <Mn> =  Ni Mi /  Ni=  Xi Mi
Ni = número de moles ó moléculas con masa molecular Mi
Xi = fracción molar de especies con masa molecular Mi
 
Masa molecular promedio en peso: <Mw> =  gi Mi /   gi =  wi Mi
gi = masa de material con masa molecular Mi
wi = fracción en peso de especies con masa molecular Mi
Resulta fácil comprobar que <Mw> =  Ni Mi2 /  Ni Mi (basta con tener en cuenta que gi = MiNi / NA, donde NA es el número de Avogadro)
Existe otro promedio, el promedio viscoso, relacionado con las medidas de viscosidad.
El cociente <Mw> / <Mn> se conoce como índice de heterogeneidad ó polidispersidad. Resulta fácil comprobar que este índice será igual a 1 cuando la muestra sea monodispersa.
Bibliografía:
-QUÍMICA FÍSICA Díaz Peña y Roig. Alhambra. Páginas 1366-1367....
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