Das Organisationsebenen der Materie Sie sind jene physischen Manifestationen, aus denen das Universum in seinen verschiedenen Massenskalen besteht. Obwohl viele Phänomene aus der Physik erklärt werden können, gibt es Regionen dieser Größenordnung, die eher den Studien der Chemie, Biologie, Mineralogie, Ökologie, Astronomie und anderer Naturwissenschaften entsprechen..
Als Grundlage der Materie haben wir subatomare Teilchen, die von der Teilchenphysik untersucht wurden. Wenn wir die Stufen Ihrer Organisation erklimmen, betreten wir das Gebiet der Chemie und gelangen dann zur Biologie. Von der zerfallenen und energetischen Materie aus beobachtet man mineralogische Körper, lebende Organismen und Planeten.
Die Organisationsebenen der Materie sind integriert und kohärent, um Körper mit einzigartigen Eigenschaften zu definieren. Zum Beispiel besteht die zelluläre Ebene aus subatomaren, atomaren, molekularen und zellulären, aber sie hat Eigenschaften, die sich von allen unterscheiden. Ebenso haben die oberen Ebenen unterschiedliche Eigenschaften.
Das Thema ist in folgende Ebenen gegliedert:
Wir beginnen mit der untersten Sprosse: mit den Teilchen, die kleiner als das Atom selbst sind. Dieser Schritt ist Gegenstand des Studiums der Teilchenphysik. Auf sehr vereinfachte Weise haben wir die Quarks (auf und ab), die Leptonen (Elektronen, Myonen und Neutrinos) und die Nukleonen (Neutronen und Protonen)..
Die Masse und Größe dieser Teilchen sind so vernachlässigbar, dass sich die konventionelle Physik nicht an ihr Verhalten anpasst. Daher ist es notwendig, sie mit dem Prisma der Quantenmechanik zu untersuchen..
Noch auf dem Gebiet der Physik (atomar und nuklear) stellen wir fest, dass sich einige Urteilchen durch starke Wechselwirkungen vereinigen, um das Atom entstehen zu lassen. Dies ist die Einheit, die die chemischen Elemente und das gesamte Periodensystem definiert. Atome bestehen im Wesentlichen aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Im folgenden Bild sehen Sie eine Darstellung eines Atoms mit den Protonen und Neutronen im Kern und den Elektronen außerhalb:
Protonen sind für die positive Ladung des Kerns verantwortlich, der zusammen mit Neutronen fast die gesamte Masse des Atoms ausmacht. Andererseits sind Elektronen für die negative Ladung des Atoms verantwortlich, die in elektronisch dichten Regionen, die als Orbitale bezeichnet werden, um den Kern diffundiert..
Atome unterscheiden sich voneinander durch die Anzahl ihrer Protonen, Neutronen und Elektronen. Protonen definieren jedoch die Ordnungszahl (Z), die wiederum für jedes chemische Element charakteristisch ist. Somit haben alle Elemente unterschiedliche Mengen an Protonen, und ihre Reihenfolge kann im Periodensystem in aufsteigender Reihenfolge gesehen werden..
Auf molekularer Ebene betreten wir das Gebiet der Chemie, der Physikochemie und der etwas weiter entfernten Pharmazie (Arzneimittelsynthese)..
Atome können durch chemische Bindung miteinander interagieren. Wenn diese Bindung kovalent ist, dh mit einer möglichst gerechten Verteilung der Elektronen, sollen sich die Atome verbunden haben, um Moleküle entstehen zu lassen.
Andererseits können die Metallatome mittels der Metallbindung interagieren, ohne Moleküle zu definieren; aber ja Kristalle.
Wenn Atome mit Kristallen fortfahren, können sie Elektronen verlieren oder gewinnen, um zu Kationen bzw. Anionen zu werden. Diese beiden bilden das als Ionen bekannte Duo. Ebenso können einige Moleküle elektrische Ladungen annehmen, die als molekulare oder mehratomige Ionen bezeichnet werden..
Aus Ionen und ihren Kristallen, großen Mengen davon, werden Mineralien geboren, die die Erdkruste und den Erdmantel bilden und anreichern.
Abhängig von der Anzahl der kovalenten Bindungen sind einige Moleküle massereicher als andere. Wenn diese Moleküle eine sich wiederholende Struktureinheit (Monomer) haben, spricht man von Makromolekülen. Unter diesen haben wir zum Beispiel Proteine, Enzyme, Polysaccharide, Phospholipide, Nukleinsäuren, künstliche Polymere, Asphaltene usw..
Es muss betont werden, dass nicht alle Makromoleküle Polymere sind; Alle Polymere sind jedoch Makromoleküle.
Noch auf molekularer Ebene können Moleküle und Makromoleküle durch Van-der-Walls-Wechselwirkungen zu Konglomeraten oder Komplexen aggregieren, die als Supramoleküle bezeichnet werden. Zu den bekanntesten gehören Mizellen, Vesikel und die doppelschichtige Lipidwand.
Die Supramoleküle können Größen und Molekularmassen aufweisen, die kleiner oder größer als die Makromoleküle sind; Ihre nichtkovalenten Wechselwirkungen sind jedoch die strukturellen Grundlagen einer Vielzahl von biologischen, organischen und anorganischen Systemen..
Supramoleküle unterscheiden sich in ihrer chemischen Natur, weshalb sie auf charakteristische Weise nebeneinander existieren, um sich an die sie umgebende Umgebung anzupassen (im Fall von Zellen wässrig)..
Hier treten verschiedene Organellen auf (Mitochondrien, Ribosomen, Kern, Golgi-Apparat usw.), die jeweils eine bestimmte Funktion innerhalb der kolossalen lebenden Fabrik erfüllen sollen, die wir als Zelle kennen (eukaryotisch und prokaryotisch): das "Atom" von das Leben.
Auf zellulärer Ebene spielen Biologie und Biochemie (neben anderen verwandten Wissenschaften) eine Rolle. Im Körper gibt es eine Klassifizierung für Zellen (Erythrozyten, Leukozyten, Spermien, Eizellen, Osteozyten, Neuronen usw.). Die Zelle kann als Grundeinheit des Lebens definiert werden und es gibt zwei Haupttypen: Eukaryoten und Prokatioten.
Ausgezeichnete Zellgruppen definieren Gewebe, diese Gewebe stammen aus Organen (Herz, Bauchspeicheldrüse, Leber, Darm, Gehirn), und schließlich integrieren die Organe verschiedene physiologische Systeme (Atmungs-, Kreislauf-, Verdauungs-, Nerven-, endokrine usw.). Dies ist die mehrzellige Ebene. Zum Beispiel bilden Tausende von Zellen das Herz:
Bereits in diesem Stadium ist es schwierig, Phänomene unter molekularen Gesichtspunkten zu untersuchen. Obwohl die Pharmazie, die supramolekulare Chemie mit Schwerpunkt auf Medizin und Molekularbiologie diese Perspektive beibehalten und solche Herausforderungen annehmen.
Je nach Zelltyp, DNA und genetischen Faktoren bilden Zellen Organismen (Pflanzen oder Tiere), von denen wir bereits den Menschen erwähnt haben. Dies ist das Sprungbrett des Lebens, dessen Komplexität und Weite bis heute unvorstellbar ist. Zum Beispiel wird ein Tiger als Panda als Organismus betrachtet.
Organismen reagieren auf Umweltbedingungen und passen sich an, indem sie Populationen schaffen, um zu überleben. Jede Population wird von einem der vielen Zweige der Naturwissenschaften sowie den daraus abgeleiteten Gemeinschaften untersucht. Wir haben Insekten, Säugetiere, Vögel, Fische, Algen, Amphibien, Spinnentiere, Tintenfische und viele mehr. Zum Beispiel bilden eine Reihe von Schmetterlingen eine Population.
Das Ökosystem umfasst die Beziehungen zwischen biotischen Faktoren (die Leben haben) und abiotischen Faktoren (Nichtleben). Es besteht aus einer Gemeinschaft verschiedener Arten, die denselben Lebensraum (Lebensraum) teilen und abiotische Komponenten zum Überleben verwenden.
Wasser, Luft und Boden (Mineralien und Gesteine) definieren die abiotischen Komponenten ("ohne Leben"). Inzwischen bestehen biotische Komponenten aus allen Lebewesen in ihrem gesamten Ausdruck und Verständnis, von Bakterien bis zu Elefanten und Walen, die mit Wasser (Hydrosphäre), Luft (Atmosphäre) oder Boden (Lithosphäre) interagieren..
Die Ökosysteme der gesamten Erde bilden die nächste Ebene. die Biosphäre.
Die Biosphäre ist die Ebene, die sich aus allen Lebewesen zusammensetzt, die auf dem Planeten und ihren Lebensräumen leben.
Kurz gesagt, Moleküle allein können Gemische mit exorbitanten Dimensionen bilden. Zum Beispiel werden die Ozeane durch das Wassermolekül H gebildetzweiO. Die Atmosphäre wird wiederum von gasförmigen Molekülen und Edelgasen gebildet.
Alle lebensfähigen Planeten haben ihre eigene Biosphäre; Obwohl das Kohlenstoffatom und seine Bindungen notwendigerweise seine Grundlagen sind, egal wie entwickelt seine Kreaturen sind.
Wenn wir die Skala der Materie weiter erklimmen wollen, würden wir endlich die Höhen der Astronomie betreten (Planeten, Sterne, weiße Zwerge, Nebel, Schwarze Löcher, Galaxien)..
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