КОЈИ СУ НИВОИ МАТЕРИЈЕ? (СА ПРИМЕРИМА) - НАУКА - 2025

На ниво организације материје су оне физичке манифестације које чине Универзум у својим различитим масовним размерама. Иако се многи феномени могу објаснити из физике, постоје региони ове скале који су релевантнији за студије хемије, биологије, минералогије, екологије, астрономије и других природних наука.

У основи материје имамо субатомске честице, које проучава физика честица. Пењећи се степеницама ваше организације, улазимо у поље хемије, а затим прелазимо на биологију; Од дезинтегриране и енергетске материје човјек посматра проматрање минералошких тијела, живих организама и планета.

Нивои организације материје су интегрисани и кохезивни како би се дефинисала тијела јединствених својстава. На пример, ћелијски ниво је сачињен од субатомског, атомског, молекуларног и ћелијског, али има различита својства од свих њих. Исто тако, горњи нивои имају различита својства.

Који су нивои материје?

Предмет је организован на следећим нивоима:

Субатомски ниво

Почињемо са најнижим степеном: са честицама мањим од самог атома. Овај корак је предмет проучавања у физици честица. На веома поједностављен начин имамо кваркове (горе и доле), лептоне (електроне, муоне и неутрине) и нуклеоне (неутроне и протоне).

Маса и величина ових честица су толико занемариве да се конвенционална физика не прилагођава њиховом понашању, па их је потребно проучавати са призмом квантне механике.

Атомски ниво

Још увек у пољу физике (атомске и нуклеарне) налазимо да се неке примордијалне честице уједињују кроз јаке интеракције да би створиле атом. Ово је јединица која дефинише хемијске елементе и целу периодну табелу. Атоми су у основи сачињени од протона, неутрона и електрона. На следећој слици можете видети репрезентацију атома, са протоновима и неутронима у језгру и електронима напољу:

Протони су одговорни за позитивно наелектрисање језгра, које заједно са неутронима чини готово целу масу атома. Електрони су, с друге стране, одговорни за атомски негативни набој, распршен око језгра у електронски густим областима које се зову орбитале.

Атоми се међусобно разликују по броју протона, неутрона и електрона које имају. Међутим, протони дефинишу атомски број (З), који је заузврат карактеристичан за сваки хемијски елемент. Дакле, сви елементи имају различите количине протона, па се њихово поредање може видети у растућем редоследу у периодичној табели.

Молекуларни ниво

Молекула воде је далеко најсимпатичнија и изненађујућа од свих. Извор: ДиамондЦодер

На молекуларном нивоу улазимо у област хемије, физикохемије и мало удаљеније фармације (синтеза лекова).

Атоми могу међусобно комуницирати путем хемијског везивања. Када је та веза ковалентна, то јест, са што је могуће равноправнијом дељењем електрона, атоми се удружују и стварају молекуле.

С друге стране, метални атоми могу комуницирати кроз металну везу, без дефинирања молекула; али да кристали.

Настављајући са кристалима, атоми могу изгубити или стећи електроне да постану катиони или аниони. Ова двојица формирају дуо познат као јони. Такође, неки молекули могу да добијају електричне наелектрисање, називајући се молекуларним или полиатомским јонима.

Из јона и њихових кристала настају огромне количине, минерали који сачињавају и обогаћују земљину кору и плашт.

Овај гломазни молекул полифенилен дендример је пример макромолекуле. Извор: М камен на Википедији на енглеском језику

У зависности од броја ковалентних веза, неки молекули су масивнији од других. Кад ови молекули имају структурну и понављајућу јединицу (мономера), кажу да су макромолекуле. Међу њима, на пример, имамо протеине, ензиме, полисахариде, фосфолипиде, нуклеинске киселине, вештачке полимере, асфалтене итд.

Неопходно је нагласити да нису све макромолекуле полимери; али сви полимери су макромолекуле.

Овај икосаедрски грозд (100) молекула воде држи се водоничним везама. Ово је пример супрамолекуле којом управљају Ван дер Валлс интеракције. Извор: Дански14

Још увек на молекуларном нивоу, молекули и макромолекуле могу да се агрегирају кроз Ван дер Валлс интеракције и формирају конгломерате или комплексе назване супрамолекуле. Међу најпознатијима су мицеле, везикуле и двослојни липидни зид.

Супрамолекуле могу имати величине и молекуларне масе мање или веће од макромолекула; Међутим, њихове нековалентне интеракције структурне су базе небројених биолошких, органских и неорганских система.

Ниво органеле у ћелији

Репрезентација митохондрија, једног од најважнијих ћелијских органела.

Супрамолекуле се разликују по својој хемијској природи, због чега се оне спајају једна на другу на карактеристичан начин да се прилагоде окружењу које их окружује (воденим у случају ћелија).

Тада се појављују различите органеле (митохондрије, рибосоми, нуклеус, Голгијев апарат итд.), А сваки је предодређен да испуни специфичну функцију унутар колосалне живе фабрике коју познајемо као ћелију (еукариотску и прокариотску): "атом" живота.

Ниво ћелије

Пример еукариотске ћелије (животињске ћелије) и њених делова (Извор: Алејандро Порто преко Викимедиа Цоммонс)

На ћелијском нивоу долази у игру биологија и биохемија (поред осталих сродних наука). У телу постоји класификација ћелија (еритроцити, леукоцити, сперма, јајашца, остеоцити, неурони итд.). Ћелија се може дефинисати као основна јединица живота и постоје две главне врсте: еукариоти и прокатиоти.

Вишећелијски ниво

Разликовани сетови ћелија дефинишу ткива, та ткива потичу од органа (срце, панкреас, јетра, црева, мозак), а на крају органи интегришу различите физиолошке системе (респираторни, крвожилни, пробавни, нервни, ендокрини итд.). Ово је вишећелијски ниво. На пример, скуп хиљада ћелија чини срце:

У овој фази је тешко проучити феномене са молекуларне тачке гледишта; иако су фармација, супрамолекуларна хемија усредсређена на медицину и молекуларну биологију, одржавају ову перспективу и прихватају такве изазове.

Организми

У зависности од врсте ћелије, ДНК и генетских фактора, ћелије завршавају у изградњи организама (биљних или животињских), од којих смо већ поменули људско биће. Ово је животни корак, чија је сложеност и непрегледност незамислива чак и данас. На пример, тигар се сматра пандом сматра се организмом.

Ниво становништва

Гроздови ових лептира монарха показују како се организми удружују у популацију. Извор: Пикнио.

Организми реагују на услове животне средине и прилагођавају се стварањем популација да преживе. Сваку популацију проучава једна од многих грана природних наука, као и заједнице које из њих произилазе. Имамо инсекте, сисаре, птице, рибе, алге, водоземце, паучине, хоботнице и многе друге. На пример, скуп лептира чини популацију.

Екосистем

Екосистем. Извор: Аутор: ЛА туррита, из Викимедиа Цоммонс

Екосистем укључује односе између биотских фактора (који имају живот) и абиотских фактора (неживот). Састоји се од заједнице различитих врста које деле исто место за живот (станиште) и које користе абиотске компоненте да би преживеле.

Вода, зрак и тло (минерали и стијене) дефинирају абиотске компоненте ("без живота"). У међувремену, биотичке компоненте чине сва жива бића у свом изражавању и разумевању, од бактерија до слонова и китова, који комуницирају са водом (хидросфера), ваздухом (атмосфером) или земљом (литосфером).

Скуп екосистема целе Земље чини следећи ниво; биосфера.

Биосфера

Дијаграм земљине атмосфере, хидросфере, литосфере и биосфере. Извор: Бојана Петровић, из Викимедиа Цоммонс

Биосфера је ниво састављен од свих живих бића која живе на планети и њихових станишта.

Враћајући се накратко на молекуларни ниво, сами молекули могу да саставе смеше претјераних димензија. На пример, океани формирају молекулу воде, Х ₂ О. Атмосферу, пак, стварају плиновити молекули и племенити гасови.

Све планете погодне за живот имају своју биосферу; иако је атом угљеника и његове везе нужно његов темељ, без обзира колико еволуирала његова бића.

Ако желите да наставите узлазном скалом материје, коначно бисмо ушли у висине астрономије (планете, звезде, бели патуљци, маглице, црне рупе, галаксије).

Референце

1. Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
2. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија. (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
3. Сусана Г. Моралес Варгас. (2014). Нивои организације питања. Опоравак од: уаех.еду.мк
4. Таниа. (4. новембра 2018.). Ниво организације материје. Опоравак од: сциенцескептиц.цом
5. Штитник. (2019). Који су нивои материје? Опоравак од: апунтеспараестудиар.цом