De nivåer av organisation av materien De är de fysiska manifestationer som utgör universum i dess olika massskalor. Även om många fenomen kan förklaras från fysik, finns det regioner i denna skala som motsvarar mer studier av kemi, biologi, mineralogi, ekologi, astronomi och andra naturvetenskaper..
Vid materiens grund har vi subatomära partiklar, studerade av partikelfysik. När vi klättrar upp för organisationens steg, går vi in i kemifältet och sedan går vi till biologi; från den upplösta och energiska materien slutar man observera mineralogiska kroppar, levande organismer och planeter.
Organisationsnivåerna för materien är integrerade och sammanhängande för att definiera kroppar med unika egenskaper. Till exempel består den cellulära nivån av subatomär, atomär, molekylär och cellulär, men den har egenskaper som skiljer sig från dem alla. På samma sätt har de övre nivåerna olika egenskaper.
Ämnet är organiserat på följande nivåer:
Vi börjar med det lägsta steget: med partiklarna mindre än själva atomen. Detta steg är föremålet för studier i partikelfysik. På ett mycket förenklat sätt har vi kvarkerna (upp och ner), leptonerna (elektroner, muoner och neutriner) och nukleonerna (neutroner och protoner).
Massorna och storleken på dessa partiklar är så försumbara att konventionell fysik inte anpassar sig till deras beteende, så det är nödvändigt att studera dem med kvantmekanismens prisma..
Fortfarande inom fysikområdet (atom- och kärnkrafts) finner vi att vissa urpartiklar förenas genom starka interaktioner för att ge upphov till atomen. Detta är den enhet som definierar de kemiska elementen och hela det periodiska systemet. Atomer består i huvudsak av protoner, neutroner och elektroner. I följande bild kan du se en representation av en atom, med protonerna och neutronerna i kärnan och elektronerna utanför:
Protoner är ansvariga för den positiva laddningen i kärnan, som tillsammans med neutroner utgör nästan hela atommassan. Elektroner, å andra sidan, är ansvariga för atomens negativa laddning, spridd runt kärnan i elektroniskt täta områden som kallas orbitaler..
Atomer skiljer sig från varandra genom antalet protoner, neutroner och elektroner de har. Protoner definierar dock atomnummer (Z), vilket i sin tur är karakteristiskt för varje kemiskt element. Således har alla element olika mängder protoner, och deras ordning kan ses i ökande ordning i det periodiska systemet..
På molekylär nivå kommer vi in i kemi, fysik-kemi och lite mer avlägset, apotek (läkemedelssyntes).
Atomer kan interagera med varandra genom kemisk bindning. När denna bindning är kovalent, det vill säga med den mest rättvisa delningen av elektroner, sägs atomerna ha förenats för att ge upphov till molekyler.
Å andra sidan kan metallatomerna interagera med hjälp av metallbindningen utan att definiera molekyler; men ja kristaller.
Fortsätter med kristaller kan atomer förlora eller få elektroner för att bli katjoner respektive anjoner. Dessa två bildar duon som kallas joner. På samma sätt kan vissa molekyler förvärva elektriska laddningar, kallade molekylära eller polyatomiska joner..
Från joner och deras kristaller, stora mängder av dem, föds mineraler som komponerar och berikar jordskorpan och manteln.
Beroende på antalet kovalenta bindningar är vissa molekyler mer massiva än andra. När dessa molekyler har en upprepande strukturell enhet (monomer) sägs de vara makromolekyler. Bland dem har vi till exempel proteiner, enzymer, polysackarider, fosfolipider, nukleinsyror, konstgjorda polymerer, asfaltener etc..
Det är nödvändigt att betona att inte alla makromolekyler är polymerer; men alla polymerer är makromolekyler.
Fortfarande på molekylär nivå kan molekyler och makromolekyler aggregeras genom Van der Walls-interaktioner för att bilda konglomerat eller komplex som kallas supramolekyler. Bland de mest kända har vi miceller, vesiklar och den dubbelskiktade lipidväggen.
Supramolekylerna kan ha storlekar och molekylmassor mindre eller större än makromolekylerna; Emellertid är deras icke-kovalenta interaktioner de strukturella baserna i en myriad av biologiska, organiska och oorganiska system..
Supramolekyler skiljer sig åt i sin kemiska natur, varför de samexisterar med varandra på ett karakteristiskt sätt för att anpassa sig till den omgivning som omger dem (vattenhaltiga när det gäller celler)..
Detta är när olika organeller uppträder (mitokondrier, ribosomer, kärna, Golgi-apparater, etc.), var och en som är avsedd att utföra en specifik funktion inom den kolossala levande fabriken som vi känner som cellen (eukaryot och prokaryot): "Atomen" av livet.
På mobilnivå spelar biologi och biokemi (förutom andra relaterade vetenskaper) in. I kroppen finns det en klassificering för celler (erytrocyter, leukocyter, spermier, ägglossningar, osteocyter, nervceller etc.). Cellen kan definieras som livets grundenhet och det finns två huvudtyper: eukaryoter och procatiotes.
Utmärkta uppsättningar celler definierar vävnader, dessa vävnader härrör från organ (hjärta, bukspottkörtel, lever, tarmar, hjärna) och slutligen integrerar organen olika fysiologiska system (andnings-, cirkulations-, matsmältnings-, nervös, endokrin etc.). Detta är den flercelliga nivån. Till exempel utgör en uppsättning av tusentals celler hjärtat:
Redan i detta skede är det svårt att studera fenomen ur molekylär synvinkel. även om apotek, supramolekylär kemi fokuserat på medicin och molekylärbiologi, behåll detta perspektiv och acceptera sådana utmaningar.
Beroende på celltyp, DNA och genetiska faktorer, slutar celler att bygga organismer (växt eller djur), av vilka vi redan nämnde människan. Detta är livets språngbräda, vars komplexitet och vidsträcka är otänkbar även idag. Till exempel anses en tiger som en panda anses vara en organism.
Organismer svarar på miljöförhållandena och anpassar sig genom att skapa befolkningar för att överleva. Varje befolkning studeras av en av de många grenarna inom naturvetenskapen, liksom de samhällen som härrör från dem. Vi har insekter, däggdjur, fåglar, fiskar, alger, amfibier, arachnids, bläckfiskar och många fler. Till exempel utgör en uppsättning fjärilar en befolkning.
Ekosystemet inkluderar förhållandena mellan biotiska faktorer (som har liv) och abiotiska faktorer (icke-liv). Den består av en gemenskap av olika arter som delar samma plats att bo (livsmiljö) och som använder abiotiska komponenter för att överleva.
Vatten, luft och jord (mineraler och stenar) definierar de abiotiska komponenterna ("utan liv"). Under tiden består biotiska komponenter av alla levande varelser i allt deras uttryck och förståelse, från bakterier till elefanter och valar, som interagerar med vatten (hydrosfär), luft (atmosfär) eller jord (litosfär)..
Uppsättningen av ekosystem för hela jorden utgör nästa nivå; biosfären.
Biosfären är den nivå som består av alla levande varelser som lever på planeten och deras livsmiljöer.
Om vi kort återgår till molekylnivån kan molekyler ensamma komponera blandningar av orimliga dimensioner. Till exempel bildas haven av vattenmolekylen, HtvåO. I sin tur bildas atmosfären av gasformiga molekyler och ädelgaser.
Alla planeter som är lämpliga för livet har sin egen biosfär; även om kolatomen och dess bindningar nödvändigtvis är dess fundament, oavsett hur utvecklade dess varelser är.
Om vi vill fortsätta att stiga materiens skala skulle vi äntligen komma in i astronomins höjder (planeter, stjärnor, vita dvärgar, nebulosor, svarta hål, galaxer).
Ingen har kommenterat den här artikeln än.