Il termine macromolecola è usato in modo ambiguo per indicare una molecola composta da un “grande numero” di atomi, ma sempre più si intende indicare solo quelle molecole composte da almeno 100 atomi. Le macromolecole possono anche essere chiamate meno specificamente polimeri.
La maggior parte delle macromolecole si trova in biologia e biochimica, sotto forma di lunghe catene proteiche e acidi nucleici come il DNA. Questa classe di molecole è talvolta indicata come biomacromolecole o biopolimeri.
È raro vedere un metallo o un cristallo indicato come macromolecola, anche nei casi in cui si trovano più di cento atomi collegati tra loro. Più comunemente il termine viene applicato alla plastica, dove esistono una miriade di esempi del tipo.
Le macromolecole non sono semplicemente una distinzione arbitraria, poiché esibiscono molte proprietà fisiche che le distinguono dalle molecole comuni. Una proprietà particolarmente interessante è la loro incapacità di dissolversi in soluzione senza un’assistenza esterna (sotto forma di ioni o sali, per esempio). Un altro è la loro tendenza a rompersi facilmente, portando spesso a supposizioni errate come l’affermazione negli anni ‘1950 che il DNA non potrebbe mai essere più lungo di 5,000 paia di basi. Sebbene ora sappiamo che questo è terribilmente errato (i filamenti di DNA possono essere in decine di milioni di coppie di basi), all’epoca gli scienziati rompevano le catene di DNA ogni volta che le portavano al microscopio.
Le parti costitutive di una macromolecola sono note come monomeri. Praticamente tutte le macromolecole sono create da un insieme molto piccolo di solo una cinquantina di monomeri. Essendo collegato in diverse configurazioni, tuttavia, questo piccolo insieme produce una varietà estremamente ampia di macromolecole.
Molte delle differenze tra gli organismi possono essere ricondotte alle diverse configurazioni delle macromolecole all’interno dell’organismo. All’interno di un singolo organismo, possono esserci anche grandi differenze tra le varie macromolecole.
Nell’uso, “macromolecola” può anche riferirsi a aggregati di più macromolecole, producendo in sostanza super-macromolecole. Queste macromolecole sono tenute insieme non da legami chimici, ma piuttosto da forze intermolecolari. Correttamente, ci si potrebbe riferire a queste combinazioni come complessi di macromolecole e ai componenti costituenti come subunità.