Wat zijn de niveaus van organisatie van materie? (Met voorbeelden)

De Niveaus van onderwerporganisatie Het zijn die fysieke manifestaties die het universum vormen in zijn verschillende massaschalen. Hoewel veel fenomenen kunnen worden verklaard uit de natuurkunde, zijn er regio's van deze schaal die meer overeenkomen met chemie, biologie, mineralogie, ecologie, astronomie en andere natuurwetenschappen meer.

In de basis van materie hebben we subatomaire deeltjes, bestudeerd door deeltjesfysica. Als we de stappen van uw organisatie omhoog gaan, gaan we het veld van chemie binnen en bereiken we vervolgens de biologie; Van uiteengevallen en energetische materie eindigt het door mineralogische lichamen, levende organismen en planeten te observeren.

De niveaus van orgelorganisatie zijn geïntegreerd en samenhangend om unieke vastgoedlichamen te definiëren. Het cellulaire niveau bestaat bijvoorbeeld uit de subatomaire, atomaire, moleculaire en cellulaire, maar heeft verschillende eigenschappen voor alle. Evenzo hebben de bovenste niveaus verschillende eigenschappen.

Wat zijn de niveaus van organisatie van materie?

Het onderwerp is georganiseerd op de volgende niveaus:

Subatomair niveau

We beginnen met de laagste stap: met de deeltjes kleiner dan hetzelfde atoom. Deze stap is het onderwerp van de deeltjesfysica -studie. Op een zeer vereenvoudigde manier zijn er de quarks (op en neer), de leptones (elektronen, muons en neutrino's) en de nucleonen (neutronen en protonen).

De massa en grootte van deze deeltjes zijn zo verachtelijk, dat conventionele fysica niet voldoet aan hun gedrag, dus het is noodzakelijk om ze te bestuderen met het prisma van de kwantummechanica.

Atoomniveau

Nog steeds op het gebied van fysica (atomair en nucleair), zien we dat sommige primaire deeltjes binden door sterke interacties om aanleiding te geven tot het atoom. Dit is de eenheid die de chemische elementen en het gehele periodiek systeem definieert. Atomen zijn samengesteld uit protonen, neutronen en elektronen. In de volgende afbeelding ziet u een weergave van een atoom, met de protonen en neutronen in de kern en de elektronen in het buitenland:

De protonen zijn verantwoordelijk voor de positieve belasting van de kern, die samen met de neutronen bijna de hele massa van het atoom maken. De elektronen daarentegen zijn verantwoordelijk voor de negatieve belasting van het atoom, verspreid rond de kern in dichte gebieden, elektronisch, Orbital genoemd.

Kan je dienen: Genie Wiley, het wilde meisje dat haar naam alleen herkende

Atomen verschillen van elkaar door het aantal protonen, neutronen en elektronen die hebben. Protonen definiëren echter het atoomnummer (z), dat op zijn beurt kenmerkend is voor elk chemisch element. Aldus hebben alle elementen verschillende hoeveelheden protonen en hun volgorde kan worden gezien in toenemende volgorde in het periodiek systeem.

Moleculair niveau

Het watermolecuul is verreweg de meest emblematische en verrassende van allemaal. Bron: Diamondcoder [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)]

In het moleculaire niveau komen we het veld van chemie, fysicochemie en een beetje verder weg, de apotheek (geneesmiddelsynthese) binnen.

Atomen kunnen met elkaar communiceren via chemische binding. Wanneer deze link covalent is, dat wil zeggen, met een gedeeld als billijk elektron, wordt gezegd dat atomen zijn samengevoegd om moleculen te veroorzaken.

Aan de andere kant kunnen metaalatomen interageren met behulp van de metaalbinding, zonder moleculen te definiëren; Maar kristallen.

Na de kristallen kunnen atomen elektronen verliezen of verkrijgen om te transformeren in respectievelijk kationen of anionen. Deze twee vormen het duo dat bekend staat als ionen. Ook kunnen sommige moleculen elektrische belastingen verwerven, waarbij moleculaire of polyiatomische ionen worden aangeroepen.

Van de ionen en hun kristallen, enorme hoeveelheden van hen, de mineralen worden geboren, die de terrestrische cortex en mantel vormen en verrijken.

Dit volumineuze polyfenileen dendrimeter molecuul is een voorbeeld van een macromolecuul. Bron: M Stone bij de Engelse taal Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0/]]

Afhankelijk van het aantal covalente bindingen zijn sommige moleculen meer massa dan andere. Wanneer deze moleculen een structurele en repetitieve eenheid (monomeer) hebben, wordt gezegd dat ze macromoleculen zijn. Onder hen hebben we bijvoorbeeld eiwitten, enzymen, polysachariden, fosfolipiden, nucleïnezuren, kunstmatige polymeren, asfalt, enz.

Het is noodzakelijk om te benadrukken dat niet alle macromoleculen polymeren zijn; Maar alle polymeren zijn macromoleculen.

Deze icosaédrico (100) watermoleculen wordt samenhangend gehouden door zijn waterstofbruggen. Dit is een voorbeeld van een supramolecuul bestuurd door interacties van van der muren. Bron: Danski14 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

Nog steeds in de moleculaire stap kunnen moleculen en macromoleculen worden toegevoegd door middel van van der wanden om conglomeraten of complexen te vormen die supramoleculen worden genoemd. Een van de bekendste we hebben de micellen, blaasjes en de dubbele layer lipidemuur.

Kan u van dienst zijn: atomaire modellen

Supramoleculen kunnen lagere of hogere moleculaire afmetingen en massa's hebben dan macromoleculen; Het zijn echter de niet -covalente interacties de structurele basen van eindeloze biologische, organische en anorganische systemen.

Celorganellen niveau

Weergave van mitochondria, een van de belangrijkste celorganellen.

Supramoleculen verschillen in hun chemische aard, dus ze samenhangen met elkaar karakteristiek om zich aan te passen aan de omgeving (waterig in het geval van cellen).

Dat is wanneer verschillende organellen verschijnen (mitochondria, ribosomen, kern, Golgi -apparaat, enz.), elk bestemd om een ​​specifieke functie in de kolossale levende fabriek te vervullen die we kennen als de cel (eukaryot en prokaryot): het "atoom" van het leven.

Cellulair niveau

Voorbeeld van een eukaryotische cel (dierencel) en zijn delen (bron: Alejandro Porto [CC0] via Wikimedia Commons)

Op cellulair niveau komen biologie en biochemie (naast andere gerelateerde wetenschappen) in het spel. In het lichaam is er een classificatie voor cellen (erytrocyten, leukocyten, sperma, ovules, osteocyten, neuronen, enz.)). De cel kan worden gedefinieerd als de basiseenheid van het leven en er zijn twee hoofdtypen: eukaryoten en processen.

Multicellulair niveau

Distinguise Cell Sets Definiëren weefsels, deze weefsels zijn ontstaan ​​organen (hart, alvleesklier, lever, darmen, hersenen), en ten slotte integreren de organen verschillende fysiologische systemen (ademhalings-, bloedsomloop, spijsvertering, nerveus, endocrien, enz.)). Dit is het meercellige niveau. Een set van duizenden cellen vormen bijvoorbeeld het hart:

Al in deze stap is het moeilijk om de fenomenen vanuit een moleculair oogpunt te bestuderen; Hoewel de apotheek, supramoleculaire chemie zich richt op geneeskunde en moleculaire biologie, een dergelijk perspectief behouden en dergelijke uitdagingen aanvaarden.

Organismen

Afhankelijk van het type cel, DNA en genetische factoren, bouwen cellen uiteindelijk organismen (groente of dieren), waarvan we al de mens noemen. Dit is de stap van het leven, wiens complexiteit en uitgestrektheid zelfs vandaag nog onvoorstelbaar zijn. Een tijger wordt bijvoorbeeld beschouwd als een panda -beer wordt beschouwd als een organisme.

Bevolkingsniveau

De clusters van deze monarchvlinders laten zien hoe organismen worden geassocieerd in populaties. Bron: Pixnio.

Organismen reageren op omgevingscondities en passen zich aan door populaties te creëren om te blijven bestaan. Elke populatie wordt bestudeerd door een van de vele takken van de natuurwetenschappen, evenals de gemeenschappen die ervan voortkomen. We hebben insecten, zoogdieren, vogels, vissen, algen, amfibieën, spinachtigen, octopoden en nog veel meer. Een set vlinders vormen bijvoorbeeld een populatie.

Kan u van dienst zijn: spontane generatie

Ecosysteem

Ecosysteem. Bron: door de Turrita [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)], van Wikimedia Commons

Het ecosysteem omvat de relaties tussen biotische factoren (die leven hebben) en abiotische factoren (levenloos). Het bestaat uit een gemeenschap van verschillende soorten die dezelfde plek delen om te wonen (habitat) en die abiotische componenten gebruiken om te overleven.

Water, lucht en grond (mineralen en rotsen), definiëren abiotische componenten ("Lifeless"). Ondertussen zijn biotische componenten samengesteld uit alle levende wezens in al hun expressie en begrip, van bacteriën tot olifanten en walvissen, die interageren met water (hydrosfeer), lucht (atmosfeer) of bodem (litosphere).

De set ecosystemen op de hele aarde componeert het volgende niveau; De biosfeer.

biosfeer

Schema van de atmosfeer, hydrosfeer, litosphere en terrestrische biosfeer. Bron: Bojana Petrović [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)], van Wikimedia Commons

De biosfeer is het niveau dat bestaat uit alle levende wezens die op de planeet leven en hun habitats.

Kort terugkeren naar de moleculaire stap, kunnen alleen moleculen mengsels van exorbitante dimensies samenstellen. Oceanen worden bijvoorbeeld gevormd door het watermolecuul, h₂OF. Op zijn beurt wordt de atmosfeer gevormd door de gasvormige moleculen en edelgassen.

Alle planeten die geschikt zijn voor het leven hebben hun eigen biosfeer; Hoewel het koolstofatoom en zijn bindingen hun basis blijven, ongeacht hoe geëvolueerd hun wezens zijn.

Als u wilt blijven stijgen op de schaal van materie, zouden we eindelijk de toppen van astronomie ingaan (planeten, sterren, witte dwergen, nevels, zwarte gaten, sterrenstelsels).

Referenties

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Scheikunde. (8e ed.)). Cengage leren.
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). MC Graw Hill.
3. Susana G. Morales vargas. (2014). Niveaus van organisatie van materie. Hersteld van: uaeh.Edu.mx
4. Tania. (4 november 2018). Niveau van organisatie van materie. Hersteld van: ScientificSkeptic.com
5. Prompter. (2019). Wat zijn de niveaus van organisatie van materie? Opgehaald uit: Notes to Study.com