Makromolekül bezeichnet ein Molekül mit einer molaren Masse von 10 000 g/mol oder mehr. Solche Riesenmoleküle bestehen aus vielen sich wiederholenden, einander ähnlichen Bausteinen (z.B.: Monomeren). Diese formalen Grundbausteine sind meist Atomgruppen, können im Einzelfall aber auch einzelne Atome sein, deren Anteil an der Gesamtmasse gering bleibt. In der technischen Chemie werden die Bausteine als konstitutionelle Repetiereinheiten bezeichnet. Der Begriff Makromolekül wurde 1922 von Hermann Staudinger geprägt und bildet die Grundlage der makromolekularen Chemie.
Makromolekulare Stoffe und ihre Eigenschaften
Zu den Makromolekülen zählen vor allem Polymere wie Kunststoffe und Biopolymere, darunter Nukleinsäuren, Proteine und Kohlenhydrate. In der Praxis liegen makromolekulare Stoffe meistens als Gemische aus Molekülen mit sehr ähnlicher Struktur und ähnlichen, aber nicht identischen Molekülmassen vor. Man spricht dann von Polydispersität und einer Verteilung der Molmassen. Das Verhalten der einzelnen Moleküle innerhalb eines solchen Stoffes ist dennoch nahezu gleich, da das Anfügen oder Entfernen weniger Repetiereinheiten bei so großen Molekülen ihre Eigenschaften nicht beeinflusst.
Monodisperse Sonderfälle
Es gibt auch Stoffe, die weitgehend aus identischen Makromolekülen mit einheitlicher Molmasse bestehen. Solche monodispersen Materialien findet man insbesondere bei manchen natürlichen Proteinen wie Enzymen. Hier sind Zusammensetzung und Feinstruktur des Moleküls für die biochemischen Eigenschaften außerordentlich wichtig, wodurch sich diese Fälle von der allgemeinen Regel unterscheiden.
Einteilung nach Herkunft
Makromolekulare Stoffe lassen sich in natürliche, halbsynthetische und synthetische Klassen gliedern.
Natürliche Stoffe
Zu den natürlichen Vertretern gehören Kohlenwasserstoffe wie cis-1,4-Polyisopren als Hauptbestandteil von Naturkautschuk, außerdem Lignin, Polynukleotide in Form der Nukleinsäuren sowie Polysaccharide wie Stärke und Zellulose. Auch Proteine zählen dazu, etwa Seide, Kollagen, Enzyme und Antikörper.
Halbsynthetische Stoffe
Halbsynthetische Materialien entstehen aus natürlichen Ausgangsstoffen durch chemische Umwandlung. Beispiele sind Acetatseide, Viskose, Cellulosenitrat, bekannt als Zelluloid, sowie vulkanisierter Kautschuk.
Synthetische Stoffe
Rein synthetische makromolekulare Stoffe sind die Basis vieler Kunststoffe, Kunstfasern und von Synthesekautschuk. Typische Vertreter sind Polystyrol (PS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamide (PA), Polyvinylchlorid (PVC) und Polyethylenterephthalat (PET) sowie Silikone.
Verzweigte Makromoleküle
Neben linearen Strukturen existieren Makromoleküle mit ausgeprägter Verzweigung. Dazu zählen Dendrimere mit nahezu perfekter, stufenweiser Verzweigung und statistisch aufgebaute, hyperverzweigte Polymere. Beide Gruppen fasst man als dendritische oder hochverzweigte Polymere zusammen. Der Ausdruck dendritisch verweist auf das zugrunde liegende Prinzip der Folgeverzweigung, abgeleitet vom griechischen Wort für Baum.
Der vorliegende Text stellt eine vollständig überarbeitete und neu strukturierte Fassung des Wikipedia-Artikels „Makromoleküle “ dar. Er unterliegt der Lizenz CC BY-SA 3.0 und enthält keine inhaltlichen Ergänzungen über die Originalquelle hinaus. Stand: 24.10.2025