KOKIE YRA MATERIJOS ORGANIZAVIMO LYGIAI? (SU PAVYZDŽIAIS) - MOKSLAS

Medžiagos organizavimo lygiai yra tie fiziniai pasireiškimai, kurie sudaro Visatą skirtingose masės skalėse. Nors daugelį reiškinių galima paaiškinti iš fizikos, yra tokio masto regionų, kurie yra aktualesni chemijos, biologijos, mineralogijos, ekologijos, astronomijos ir kitų gamtos mokslų tyrimams.

Medžiagos pagrindas yra subatominės dalelės, tiriamos dalelių fizikos. Lipdami į savo organizacijos žingsnius, mes pereiname į chemijos sritį, o tada pereiname prie biologijos; Iš suirusios ir energetinės materijos stebimi mineraloginiai kūnai, gyvieji organizmai ir planetos.

Medžiagos organizavimo lygiai yra integruoti ir darnūs, kad būtų galima apibrėžti unikalių savybių kūnus. Pvz., Ląstelių lygį sudaro subatominiai, atominiai, molekuliniai ir ląsteliniai, tačiau jis turi skirtingas savybes nei visi jie. Panašiai ir viršutiniai lygiai turi skirtingas savybes.

Kokie yra materijos organizavimo lygiai?

Dalykas organizuojamas šiais lygmenimis:

Subatominis lygis

Mes pradedame nuo žemiausios pakopos: su dalelėmis, mažesnėmis už patį atomą. Šis žingsnis yra dalelių fizikos studijų objektas. Labai supaprastintu būdu, mes turime kvarkus (aukštyn ir žemyn), leptonus (elektronus, muonus ir neutrinus) ir nukleonus (neutronus ir protonus).

Šių dalelių masė ir dydis yra tokie nereikšmingi, kad įprasta fizika neprisitaiko prie jų elgesio, todėl būtina jas ištirti per kvantinės mechanikos prizmę.

Atominis lygis

Vis dar fizikos (atominės ir branduolinės) srityje mes pastebime, kad kai kurios pirmapradės dalelės susijungia stipriai sąveikaudamos, kad susidarytų atomas. Tai vienetas, apibrėžiantis cheminius elementus ir visą periodinę lentelę. Atomai iš esmės sudaryti iš protonų, neutronų ir elektronų. Šiame paveikslėlyje galite pamatyti atomo atvaizdą su protonais ir neutronais branduolyje, o elektronus - išorėje:

Protonai yra atsakingi už teigiamą branduolio krūvį, kuris kartu su neutronais sudaro beveik visą atomo masę. Kita vertus, elektronai yra atsakingi už neigiamą atomo krūvį, pasklidusį aplink branduolį elektroniškai tankiose vietose, vadinamose orbitose.

Atomai vienas nuo kito skiriasi protonų, neutronų ir elektronų skaičiumi. Tačiau protonai nusako atominį skaičių (Z), kuris savo ruožtu yra būdingas kiekvienam cheminiam elementui. Taigi visi elementai turi skirtingą protonų kiekį, o periodinėje lentelėje jų eiliškumą galima pastebėti didėjančia tvarka.

Molekulinis lygis

Vandens molekulė yra iki šiol pati ikoniškiausia ir stebinančiausia iš visų. Šaltinis: „DiamondCoder“

Molekuliniu lygmeniu mes patenkame į chemijos, fizikochemijos ir šiek tiek tolimesnės farmacijos (vaistų sintezės) sritis.

Atomai geba sąveikauti tarpusavyje per cheminį ryšį. Kai ši jungtis yra kovalentinė, tai yra, kai teisingiausiai dalijasi elektronai, sakoma, kad atomai sujungti, kad susidarytų molekulės.

Kita vertus, metalo atomai gali sąveikauti per metalinį ryšį, neapibrėždami molekulių; bet taip kristalai.

Tęsdami kristalų atomus, jie gali prarasti arba įgyti elektronus, kad atitinkamai taptų katijonais ar anionais. Šie du sudaro joną, žinomą kaip jonai. Be to, kai kurios molekulės gali įgyti elektrinius krūvius, vadinamos molekuliniais arba poliaatominiais jonais.

Iš jonų ir jų kristalų gimsta didžiulis kiekis mineralų, kurie sudaro ir praturtina žemės plutą ir mantiją.

Ši nepatogi polifenileno dendrimero molekulė yra makromolekulės pavyzdys. Šaltinis: M akmuo anglų kalbos Vikipedijoje

Atsižvelgiant į kovalentinių ryšių skaičių, kai kurios molekulės yra masyvesnės už kitas. Kai šios molekulės turi struktūrinį ir pasikartojantį vienetą (monomerą), sakoma, kad jos yra makromolekulės. Tarp jų, pavyzdžiui, turime baltymų, fermentų, polisacharidų, fosfolipidų, nukleorūgščių, dirbtinių polimerų, asfaltenų ir kt.

Būtina pabrėžti, kad ne visos makromolekulės yra polimerai; bet visi polimerai yra makromolekulės.

Šis vandens molekulių ikosaedrinis klasteris (100) yra laikomas vandenilio ryšiais. Tai yra supramolekulių, kurias valdo Van der Walls sąveika, pavyzdys. Šaltinis: „Danski14“

Vis tik molekuliniame lygmenyje molekulės ir makromolekulės gali susilieti per Van der Walls sąveiką, sudarydamos konglomeratus arba kompleksus, vadinamus supramolekulėmis. Tarp žinomiausių turime micelių, pūslelių ir dvigubo sluoksnio lipidų sienelę.

Supramolekulės gali būti mažesnių ar didesnių nei makromolekulės; Tačiau jų nekovalentinė sąveika yra daugybės biologinių, organinių ir neorganinių sistemų struktūriniai pagrindai.

Ląstelių organelių lygis

Mitochondrijų, vienos iš svarbiausių ląstelių organelių, vaizdavimas.

Viršutiniai molekulės skiriasi savo chemine prigimtimi, todėl būdingai susilieja tarpusavyje ir prisitaiko prie juos supančios aplinkos (ląstelių atveju - vandeninės).

Tai yra, kai atsiranda skirtingos organelės (mitochondrijos, ribosomos, branduolys, Golgi aparatas ir kt.), Kiekviena jų skirta atlikti specifinę kolosinio gyvojo fabriko funkciją, kurią mes žinome kaip ląstelę (eukariotinę ir prokariotinę): „atomą“. gyvenimo.

Ląstelių lygis

Eukariotinės ląstelės (gyvulinės ląstelės) ir jos dalių pavyzdys (Šaltinis: Alejandro Porto per Wikimedia Commons)

Ląstelių lygiu vaidina biologija ir biochemija (be kitų susijusių mokslų). Kūne yra ląstelių klasifikacija (eritrocitai, leukocitai, sperma, kiaušiniai, osteocitai, neuronai ir kt.). Ląstelę galima apibrėžti kaip pagrindinį gyvenimo vienetą ir yra du pagrindiniai tipai: eukariotai ir prokatiotai.

Daugialąstelinis lygis

Skirtingi ląstelių rinkiniai apibūdina audinius, šie audiniai yra iš organų (širdies, kasos, kepenų, žarnyno, smegenų) ir galiausiai organai integruoja įvairias fiziologines sistemas (kvėpavimo, kraujotakos, virškinimo, nervų, endokrininę ir kt.). Tai daugialąsčio lygis. Pavyzdžiui, širdis sudaro tūkstančių ląstelių rinkinį:

Šiame etape sunku ištirti reiškinius molekuliniu požiūriu; Nors farmacija, supramolekulinė chemija daugiausia dėmesio skiria medicinai ir molekulinei biologijai, išlaiko šią perspektyvą ir priima tokius iššūkius.

Organizmai

Priklausomai nuo ląstelės tipo, DNR ir genetinių veiksnių, ląstelės pasibaigia statybiniais organizmais (augalais ar gyvūnais), iš kurių jau minėjome žmogų. Tai yra gyvenimo žingsnis, kurio sudėtingumas ir platumas neįsivaizduojamas net šiandien. Pvz., Tigras laikomas panda yra laikomas organizmu.

Gyventojų skaičius

Šių monarchų drugelių spiečiai parodo, kaip organizmai susijungia populiacijose. Šaltinis: „Pixnio“.

Organizmai reaguoja į aplinkos sąlygas ir prisitaiko sukurdami populiacijas išgyventi. Kiekvieną populiaciją tiria viena iš daugelio gamtos mokslų šakų, taip pat iš jų kylančios bendruomenės. Turime vabzdžių, žinduolių, paukščių, žuvų, dumblių, varliagyvių, arachidų, aštuonkojų ir daugelio kitų. Pavyzdžiui, drugelių rinkinys sudaro populiaciją.

Ekosistema

Ekosistema. Šaltinis: „LA turrita“, iš „Wikimedia Commons“

Ekosistema apima ryšius tarp biotinių veiksnių (kurie turi gyvybę) ir abiotinių veiksnių (ne gyvybės). Jį sudaro skirtingų rūšių bendruomenė, kuriai būdinga ta pati gyvenimo vieta (buveinė) ir kuri išgyvenimui naudoja abiotinius komponentus.

Vanduo, oras ir dirvožemis (mineralai ir uolienos) apibūdina abiotinius komponentus („be gyvybės“). Tuo tarpu biotinius komponentus sudaro visos gyvos būtybės pagal jų išraišką ir supratimą - nuo bakterijų iki dramblių ir banginių, sąveikaujančių su vandeniu (hidrosfera), oru (atmosfera) ar dirvožemiu (litosfera).

Visą Žemės ekosistemų rinkinį sudaro kitas lygis; biosferoje.

Biosfera

Žemės atmosferos, hidrosferos, litosferos ir biosferos diagrama. Šaltinis: Bojana Petrović, iš „Wikimedia Commons“

Biosfera yra lygis, kurį sudaro visos gyvos būtybės, gyvenančios planetoje, ir jų buveinės.

Trumpam grįžtant į molekulinį lygį, vien iš molekulių galima sudaryti nepaprastai didelių matmenų mišinius. Pavyzdžiui, vandenynus formuoja vandens molekulė H ₂ O. Savo ruožtu atmosferą formuoja dujinės molekulės ir tauriosios dujos.

Visos gyvenimui tinkamos planetos turi savo biosferą; nors anglies atomas ir jo jungtys būtinai yra jo pagrindas, nesvarbu, kokie išsivystę jo tvariniai.

Jei norite tęsti materijos skalės kilimą, mes pagaliau įžengtume į astronomijos aukštumas (planetos, žvaigždės, baltieji nykštukai, ūkas, juodosios skylės, galaktikos).

Nuorodos

Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
Susana G. Morales Vargas. (2014). Medžiagos organizavimo lygiai. Atkurta iš: uaeh.edu.mx
Tania. (2018 m. Lapkričio 4 d.). Medžiagos organizavimo lygis. Atgauta iš: scientificskeptic.com
Spartintuvas. (2019 m.). Kokie yra materijos organizavimo lygiai? Atkurta iš: apuntesparaestudiar.com

KOKIE YRA MATERIJOS ORGANIZAVIMO LYGIAI? (SU PAVYZDŽIAIS) - MOKSLAS - 2025