AKÉ SÚ ÚROVNE ORGANIZÁCIE VECÍ? (S PRÍKLADMI) - VEDA

Tieto úrovne organizácie hmoty sú tie fyzické prejavy, ktoré tvoria vesmír vo svojich rôznych masových mierok. Aj keď z fyziky je možné vysvetliť mnoho javov, existujú oblasti v tomto meradle, ktoré sú relevantnejšie pre štúdium chémie, biológie, mineralogie, ekológie, astronómie a ďalších prírodných vied.

Pri založení hmoty máme subatomické častice, študované fyzikou častíc. Vychádzajúc z krokov vašej organizácie vstúpime do oblasti chémie a potom sa dostaneme k biológii; Z rozpadnutej a energetickej hmoty končí pozorovanie mineralogických telies, živých organizmov a planét.

Úrovne organizácie hmoty sú integrované a súdržné na definovanie orgánov jedinečných vlastností. Napríklad bunková úroveň je tvorená subatomárnou, atómovou, molekulárnou a bunkovou úrovňou, ale má odlišné vlastnosti od všetkých z nich. Horné úrovne majú tiež rôzne vlastnosti.

Aké sú úrovne organizácie vecí?

Predmet je usporiadaný do nasledujúcich úrovní:

Subatomická úroveň

Začneme najnižšou priečkou: časticami menšími ako samotný atóm. Tento krok je predmetom štúdia vo fyzike častíc. Veľmi zjednodušeným spôsobom máme kvarky (hore a dole), leptóny (elektróny, mióny a neutrína) a nukleóny (neutróny a protóny).

Hmotnosť a veľkosť týchto častíc je tak zanedbateľná, že sa konvenčná fyzika neprispôsobuje ich chovaniu, preto je potrebné ich študovať s hranolom kvantovej mechaniky.

Atómová úroveň

Stále v oblasti fyziky (atómovej a jadrovej) zistíme, že niektoré praveké častice sa spojujú silnými interakciami, aby vznikli atómy. Toto je jednotka, ktorá definuje chemické prvky a celú periodickú tabuľku. Atómy sú v podstate tvorené protónmi, neutrónmi a elektrónmi. Na nasledujúcom obrázku je znázornená reprezentácia atómu s protónmi a neutrónmi v jadre a elektrónmi vonku:

Protóny sú zodpovedné za kladný náboj jadra, ktorý spolu s neutrónmi tvoria takmer celú hmotu atómu. Na druhej strane elektróny sú zodpovedné za záporný náboj atómu, rozptýlený okolo jadra v elektronicky hustých oblastiach nazývaných orbitaly.

Atómy sa navzájom líšia počtom protónov, neutrónov a elektrónov, ktoré majú. Protóny však definujú atómové číslo (Z), ktoré je zase charakteristické pre každý chemický prvok. Všetky prvky majú rôzne množstvá protónov a ich usporiadanie je v periodickej tabuľke viditeľné vo vzrastajúcom poradí.

Molekulárna úroveň

Molekula vody je zďaleka najznámejšia a najviac prekvapujúca. Zdroj: DiamondCoder

Na molekulárnej úrovni vstupujeme do oblasti chémie, fyzikálno-chemie a trochu vzdialenejšej farmácie (syntéza liekov).

Atómy sú schopné vzájomne interagovať prostredníctvom chemickej väzby. Keď je táto väzba kovalentná, to znamená s čo najrovnomernejším zdieľaním elektrónov, o atómoch sa hovorí, že sa spojili a vytvorili molekuly.

Na druhej strane kovové atómy môžu interagovať cez kovovú väzbu bez toho, aby definovali molekuly; ale áno kryštály.

Pri pokračovaní s kryštálmi môžu atómy stratiť alebo získať elektróny, aby sa stali katiónmi alebo aniónmi. Tieto dva tvoria duo známe ako ióny. Niektoré molekuly môžu tiež získať elektrické náboje, ktoré sa nazývajú molekulárne alebo polyatomické ióny.

Z iónov a ich kryštálov, ich obrovského množstva, sa rodia minerály, ktoré tvoria a obohacujú zemskú kôru a plášť.

Táto objemná molekula dendriméru polyfenylénu je príkladom makromolekuly. Zdroj: M stone na Wikipédii v anglickom jazyku

V závislosti od počtu kovalentných väzieb sú niektoré molekuly masívnejšie ako iné. Keď tieto molekuly majú štruktúrnu a opakujúcu sa jednotku (monomér), hovorí sa o makromolekulách. Medzi nimi napríklad máme proteíny, enzýmy, polysacharidy, fosfolipidy, nukleové kyseliny, umelé polyméry, asfaltény atď.

Je potrebné zdôrazniť, že nie všetky makromolekuly sú polyméry; ale všetky polyméry sú makromolekuly.

Tento ikohedrický klaster (100) molekúl vody je držaný pohromade vodíkovými väzbami. Toto je príklad supramolekuly riadenej Van der Wallsovými interakciami. Zdroj: Danski14

Stále na molekulárnej úrovni sa môžu molekuly a makromolekuly agregovať prostredníctvom Van der Wallsových interakcií za vzniku konglomerátov alebo komplexov nazývaných supramolekuly. Medzi najznámejšie patria micely, vezikuly a dvojvrstvová lipidová stena.

Supramolekuly môžu mať veľkosť a molekulovú hmotnosť menšiu alebo väčšiu ako makromolekuly; Ich nekovalentné interakcie sú však štrukturálnymi základmi nespočetných biologických, organických a anorganických systémov.

Úroveň organel buniek

Reprezentácia mitochondrií, jednej z najdôležitejších bunkových organel.

Supramolekuly sa líšia svojou chemickou povahou, a preto sa navzájom kohézujú charakteristickým spôsobom, aby sa prispôsobili prostrediu, ktoré ich obklopuje (v prípade buniek vodné).

To je, keď sa objavia rôzne organely (mitochondrie, ribozómy, jadro, Golgiho aparát, atď.), Z ktorých každá je určená na plnenie špecifickej funkcie v kolosálnej živej továrni, ktorú poznáme ako bunka (eukaryotická a prokaryotická): „atóm“ života.

Bunková úroveň

Príklad eukaryotickej bunky (živočíšnej bunky) a jej častí (Zdroj: Alejandro Porto prostredníctvom Wikimedia Commons)

Na bunkovej úrovni vstupuje do hry biológia a biochémia (okrem iných príbuzných vied). V tele existuje klasifikácia pre bunky (erytrocyty, leukocyty, spermie, vajíčka, osteocyty, neuróny atď.). Bunku možno definovať ako základnú jednotku života a existujú dva hlavné typy: eukaryoty a prokatioty.

Viacbunková úroveň

Rozlišovacie sady buniek definujú tkanivá, tieto tkanivá pochádzajú z orgánov (srdce, pankreas, pečeň, črevá, mozog) a orgány nakoniec integrujú rôzne fyziologické systémy (dýchacie, obehové, tráviace, nervové, endokrinné atď.). Toto je viacbunková úroveň. Srdce tvorí napríklad sada tisícok buniek:

V tejto fáze je ťažké študovať javy z molekulárneho hľadiska; hoci farmácia, supramolekulárna chémia zameraná na medicínu a molekulárna biológia, zachovávajú túto perspektívu a akceptujú také výzvy.

organizmy

V závislosti od typu bunky, DNA a genetických faktorov bunky nakoniec vytvárajú organizmy (rastliny alebo živočíchy), o ktorých sme už spomenuli človeka. Toto je krok života, ktorého zložitosť a rozľahlosť je nepredstaviteľná ani dnes. Napríklad tiger sa považuje za pandu.

Úroveň populácie

Zhluky týchto motýľov monarchov ukazujú, ako sa organizmy združujú v populáciách. Zdroj: Pixnio.

Organizmy reagujú na podmienky prostredia a prispôsobujú sa tak, že vytvárajú populácie, aby prežili. Každá populácia je študovaná jedným z mnohých odvetví prírodných vied, ako aj spoločenstvami, ktoré z nich pochádzajú. Máme hmyz, cicavce, vtáky, ryby, riasy, obojživelníky, pavúky, chobotnice a mnoho ďalších. Napríklad skupina motýľov tvorí populáciu.

ekosystém

Ekosystém. Zdroj: LA turrita, z Wikimedia Commons

Ekosystém zahŕňa vzťahy medzi biotickými faktormi (ktoré majú život) a abiotickými faktormi (neživotnými). Pozostáva zo spoločenstva rôznych druhov, ktoré majú rovnaké miesto na bývanie (biotop) a ktoré používajú prežitie abiotických zložiek.

Voda, vzduch a pôda (minerály a horniny) definujú abiotické zložky („bez života“). Medzitým sú biotické zložky tvorené všetkými živými bytosťami vo všetkých ich vyjadreniach a porozumení, od baktérií po slony a veľryby, ktoré interagujú s vodou (hydrosféra), vzduchom (atmosféra) alebo pôdou (litosféra).

Súbor ekosystémov celej Zeme tvorí ďalšiu úroveň; biosféra.

biosféra

Schéma zemskej atmosféry, hydrosféry, litosféry a biosféry. Zdroj: Bojana Petrović, z Wikimedia Commons

Biosféra je úroveň zložená zo všetkých živých bytostí, ktoré žijú na planéte a ich biotopov.

Vrátime sa krátko k molekulárnej úrovni, samotné molekuly môžu tvoriť zmesi prehnaných dimenzií. Napríklad, oceány sú tvorené molekuly vody, H ₂ O. Na druhej strane, že atmosféra je tvorená plynné molekuly a vzácnych plynov.

Všetky planéty vhodné pre život majú svoju vlastnú biosféru; Hoci atóm uhlíka a jeho väzby sú nevyhnutne jeho základom, bez ohľadu na to, ako sa vyvíjali jeho bytosti.

Ak chcete pokračovať v stúpaní mierky hmoty, napokon by sme vstúpili do výšok astronómie (planéty, hviezdy, bieli trpaslíci, hmloviny, čierne diery, galaxie).

Referencie

Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
Susana G. Morales Vargas. (2014). Úrovne organizácie vecí. Získané z: uaeh.edu.mx
Tania. (4. november 2018). Úroveň organizácie záležitosti. Získané z: Scientificskeptic.com
Nápoveda. (2019). Aké sú úrovne organizácie vecí? Obnovené z: apuntesparaestudiar.com

AKÉ SÚ ÚROVNE ORGANIZÁCIE VECÍ? (S PRÍKLADMI) - VEDA - 2026