MADDENIN ORGANIZASYON SEVIYELERI NELERDIR? (ÖRNEKLERLE) - BILIM - 2025

Maddenin organizasyonun düzeyleri onun farklı kütle ölçeklerde Evreni oluşturan bu fiziksel tezahürleri vardır. Pek çok fenomen fizikten açıklanabilse de, bu ölçekte kimya, biyoloji, mineraloji, ekoloji, astronomi ve diğer doğa bilimleri çalışmalarıyla daha alakalı bölgeler vardır.

Maddenin temelinde, parçacık fiziği tarafından incelenen atom altı parçacıklara sahibiz. Organizasyonunuzun basamaklarını tırmanarak kimya alanına giriyoruz ve ardından biyolojiye geçiyoruz; Parçalanmış ve enerjik maddeden, mineralojik cisimleri, canlı organizmaları ve gezegenleri gözlemlemeye başlar.

Maddenin organizasyon seviyeleri, benzersiz özelliklerin bedenlerini tanımlamak için bütünleşik ve uyumludur. Örneğin, hücresel seviye atom altı, atomik, moleküler ve hücreselden oluşur, ancak hepsinden farklı özelliklere sahiptir. Aynı şekilde üst katların farklı özellikleri vardır.

Maddenin organizasyon seviyeleri nelerdir?

Konu aşağıdaki seviyelerde düzenlenmiştir:

Atomaltı seviyesi

En düşük basamakla başlıyoruz: atomun kendisinden daha küçük parçacıklarla. Bu adım, parçacık fiziğinde çalışmanın amacıdır. Çok basitleştirilmiş bir şekilde, kuarklar (yukarı ve aşağı), leptonlar (elektronlar, müonlar ve nötrinolar) ve nükleonlar (nötronlar ve protonlar) var.

Bu parçacıkların kütlesi ve boyutu o kadar önemsizdir ki, geleneksel fizik davranışlarına uyum sağlamaz, bu yüzden onları kuantum mekaniğinin prizmasıyla incelemek gerekir.

Atom seviyesi

Hala fizik alanında (atomik ve nükleer), bazı ilkel parçacıkların güçlü etkileşimlerle birleşerek atomu meydana getirdiğini görüyoruz. Kimyasal elementleri ve tüm periyodik tabloyu tanımlayan birimdir. Atomlar esasen protonlar, nötronlar ve elektronlardan oluşur. Aşağıdaki görüntüde, çekirdekte protonlar ve nötronlar ve dışarıdaki elektronlar ile bir atomun temsilini görebilirsiniz:

Protonlar, nötronlarla birlikte atomun neredeyse tüm kütlesini oluşturan çekirdeğin pozitif yükünden sorumludur. Elektronlar ise atomun negatif yükünden sorumludur ve orbital denilen elektronik olarak yoğun bölgelerde çekirdeğin etrafına yayılır.

Atomlar, sahip oldukları proton, nötron ve elektron sayılarına göre birbirinden farklıdır. Bununla birlikte, protonlar, her bir kimyasal element için karakteristik olan atom numarasını (Z) tanımlar. Bu nedenle, tüm elementlerin farklı miktarlarda protonları vardır ve bunların sıralaması periyodik tabloda artan sırada görülebilir.

Moleküler seviye

Su molekülü, en ikonik ve şaşırtıcı olanıdır. Kaynak: DiamondCoder

Moleküler düzeyde kimya, fizikokimya ve biraz daha uzak olan eczacılık (ilaç sentezi) alanına giriyoruz.

Atomlar, kimyasal bağlar yoluyla birbirleriyle etkileşime girebilirler. Bu bağ kovalent olduğunda, yani elektronların mümkün olan en adil paylaşımıyla, atomların molekülleri oluşturmak için birleştiği söylenir.

Öte yandan metalik atomlar, molekülleri tanımlamadan metalik bağ yoluyla etkileşime girebilir; ama evet kristaller.

Kristallerle devam eden atomlar sırasıyla katyon veya anyon olmak üzere elektron kaybedebilir veya kazanabilir. Bu ikisi iyon olarak bilinen ikiliyi oluşturur. Ayrıca, bazı moleküller, moleküler veya çok atomlu iyonlar olarak adlandırılan elektrik yükleri alabilir.

İyonlardan ve kristallerinden, yerkabuğunu ve mantosunu oluşturan ve zenginleştiren büyük miktarlarda mineraller doğar.

Bu hacimli polifenilen dendrimer molekülü, bir makromolekül örneğidir. Kaynak: M stone at the English language Wikipedia

Kovalent bağların sayısına bağlı olarak, bazı moleküller diğerlerinden daha büyüktür. Bu moleküllerin yapısal ve tekrar eden bir birimi (monomer) olduğunda, bunların makromoleküller olduğu söylenir. Bunların arasında örneğin proteinler, enzimler, polisakkaritler, fosfolipitler, nükleik asitler, yapay polimerler, asfaltenler vb. Var.

Tüm makromoleküllerin polimer olmadığını vurgulamak gerekir; ancak tüm polimerler makromoleküllerdir.

Bu ikosahedral su molekülleri kümesi (100) hidrojen bağları ile bir arada tutulur. Bu, Van der Walls etkileşimleri tarafından yönetilen bir supramolekül örneğidir. Kaynak: Danski14

Hala moleküler düzeyde, moleküller ve makromoleküller, van der Walls etkileşimleri yoluyla toplanarak süper moleküller adı verilen konglomeratlar veya kompleksler oluşturabilir. En iyi bilinenler arasında miseller, veziküller ve çift katmanlı lipid duvarımız var.

Supramoleküller, makromoleküllerden daha küçük veya daha büyük boyutlara ve moleküler kütlelere sahip olabilir; ancak, kovalent olmayan etkileşimleri, sayısız biyolojik, organik ve inorganik sistemin yapısal temelleridir.

Hücre organel seviyesi

En önemli hücresel organellerden biri olan mitokondrinin temsili.

Supramoleküller kimyasal yapıları bakımından farklılık gösterirler, bu nedenle birbirlerini çevreleyen ortama (hücreler durumunda sulu) uyum sağlamak için karakteristik bir şekilde birbirleriyle kohezyon yaparlar.

Bu, farklı organellerin (mitokondri, ribozomlar, çekirdek, Golgi aygıtı, vb.) Ortaya çıktığı zamandır, her biri hücre olarak bildiğimiz devasa canlı fabrika içinde belirli bir işlevi yerine getirmeye mahkumdur (ökaryotik ve prokaryotik): "atom" hayatın.

Hücre seviyesi

Ökaryotik hücre (hayvan hücresi) ve parçaları örneği (Kaynak: Alejandro Porto, Wikimedia Commons)

Hücresel düzeyde, biyoloji ve biyokimya (diğer ilgili bilimlere ek olarak) devreye girer. Vücutta hücreler (eritrositler, lökositler, spermler, yumurtalar, osteositler, nöronlar vb.) İçin bir sınıflandırma vardır. Hücre, yaşamın temel birimi olarak tanımlanabilir ve iki ana türü vardır: ökaryotlar ve prokaryotlar.

Çok hücreli seviye

Seçkin hücre grupları dokuları tanımlar, bu dokular organlardan (kalp, pankreas, karaciğer, bağırsaklar, beyin) kaynaklanır ve son olarak organlar çeşitli fizyolojik sistemleri (solunum, dolaşım, sindirim, sinir, endokrin vb.) Bütünleştirir. Bu çok hücreli seviyedir. Örneğin, binlerce hücre kümesi kalbi oluşturur:

Bu aşamada fenomenleri moleküler bir bakış açısından incelemek zordur; eczacılık, supramoleküler kimya tıp ve moleküler biyoloji üzerine odaklansa da, bu bakış açısını koruyun ve bu tür zorlukları kabul edin.

Organizmalar

Hücre tipine, DNA'ya ve genetik faktörlere bağlı olarak hücreler, daha önce insandan bahsettiğimiz organizmaları (bitki veya hayvan) oluşturur. Bu, karmaşıklığı ve enginliği bugün bile hayal bile edilemeyen yaşam adımıdır. Örneğin, bir kaplan panda olarak kabul edilir ve organizma olarak kabul edilir.

Nüfus seviyesi

Bu kral kelebeklerinin kümeleri, organizmaların popülasyonlarda nasıl birleştiğini gösterir. Kaynak: Pixnio.

Organizmalar çevresel koşullara tepki verir ve hayatta kalmak için popülasyonlar oluşturarak uyum sağlar. Her popülasyon, doğa bilimlerinin birçok dalından biri ve bunlardan kaynaklanan topluluklar tarafından incelenir. Böcekler, memeliler, kuşlar, balıklar, algler, amfibiler, örümcekler, ahtapotlar ve çok daha fazlası var. Örneğin, bir dizi kelebek bir popülasyonu oluşturur.

Ekosistem

Ekosistem. Kaynak: LA turrita, Wikimedia Commons'tan

Ekosistem, biyotik faktörler (yaşamı olan) ile abiyotik faktörler (hayat dışı) arasındaki ilişkileri içerir. Yaşamak için aynı yeri (habitat) paylaşan ve hayatta kalmak için abiyotik bileşenleri kullanan farklı türlerden oluşan bir topluluktan oluşur.

Su, hava ve toprak (mineraller ve kayalar) abiyotik bileşenleri ("cansız") tanımlar. Bu arada, biyotik bileşenler, su (hidrosfer), hava (atmosfer) veya toprak (litosfer) ile etkileşime giren bakterilerden fillere ve balinalara kadar tüm ifade ve anlayışlarında tüm canlı varlıklardan oluşur.

Tüm Dünya'nın ekosistemleri bir sonraki seviyeyi oluşturur; biyosfer.

Biyosfer

Dünya atmosferi, hidrosfer, litosfer ve biyosferin diyagramı. Kaynak: Bojana Petrović, Wikimedia Commons'tan

Biyosfer, gezegende yaşayan tüm canlılar ve habitatlarından oluşan seviyedir.

Kısaca moleküler düzeye dönecek olursak, moleküller tek başına aşırı boyutlarda karışımlar oluşturabilir. Örneğin, okyanuslar su molekülü H ₂ O tarafından oluşturulur. Sırayla atmosfer, gaz molekülleri ve soy gazlardan oluşur.

Yaşama uygun tüm gezegenlerin kendi biyosferleri vardır; karbon atomu ve bağları zorunlu olarak onun temeli olmasına rağmen, yaratıkları ne kadar gelişmiş olursa olsun.

Maddenin ölçeğini yükseltmeye devam etmek istiyorsanız, sonunda astronominin zirvelerine (gezegenler, yıldızlar, beyaz cüceler, bulutsular, kara delikler, galaksiler) gireceğiz.

Referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
2. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya. (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
3. Susana G. Morales Vargas. (2014). Maddenin Örgütlenme Düzeyleri. Kurtarıldı: uaeh.edu.mx
4. Tania. (4 Kasım 2018). Maddenin organizasyon seviyesi. Scientificskeptic.com'dan kurtarıldı
5. Suflör. (2019). Maddenin organizasyon seviyeleri nelerdir? Kurtarıldı: apuntesparaestudiar.com