물질의 조직의 수준 은 다른 질량 스케일의 우주를 구성하는 물리적 인 표현이다. 물리학에서 많은 현상을 설명 할 수 있지만 화학, 생물학, 광물학, 생태학, 천문학 및 기타 자연 과학 연구와 더 관련이있는이 규모의 지역이 있습니다.
물질의 기초에는 입자 물리학에 의해 연구 된 아 원자 입자가 있습니다. 조직의 단계를 올라가 화학 분야에 들어가고 나서 생물학에 도달합니다. 분해되고 에너지가 넘치는 물질로부터 광 물체, 살아있는 유기체 및 행성을 관찰하게됩니다.
물질의 조직 수준은 통합되고 응집되어 고유 한 속성의 몸체를 정의합니다. 예를 들어, 세포 수준은 아 원자, 원자, 분자 및 세포로 구성되지만 모든 속성과는 다른 특성을 가지고 있습니다. 마찬가지로 상위 수준에는 다른 속성이 있습니다.
물질의 조직 수준은 무엇입니까?
주제는 다음 수준으로 구성됩니다.
아 원자 수준
원자보다 작은 입자로 시작합니다. 이 단계는 입자 물리학 연구의 대상입니다. 매우 단순화 된 방식으로, 우리는 쿼크 (위아래), 렙톤 (전자, 뮤온 및 중성미자) 및 핵 (중성자와 양성자)을 가지고 있습니다.
이 입자의 질량과 크기는 무시할 수있을 정도로 기존 물리학이 그 행동에 적응하지 못하기 때문에 양자 역학의 프리즘으로 연구해야합니다.
원자 수준
여전히 물리학 분야 (원자 및 핵)에서 일부 원시 입자는 강력한 상호 작용을 통해 결합하여 원자를 생성합니다. 이것은 화학 원소와 전체 주기율표를 정의하는 단위입니다. 원자는 본질적으로 양성자, 중성자 및 전자로 구성됩니다. 다음 이미지에서 핵에 양성자와 중성자가 있고 외부에 전자가있는 원자의 표현을 볼 수 있습니다.
양성자는 중성자와 함께 원자의 거의 전체 질량을 구성하는 핵의 양전하를 담당합니다. 반면에 전자는 원자의 음전하를 담당하며, 궤도라고 불리는 전자적으로 밀도가 높은 영역에서 핵 주위로 확산됩니다.
원자는 그들이 가지고있는 양성자, 중성자, 전자의 수에 따라 서로 다릅니다. 그러나 양성자는 원자 번호 (Z)를 정의하며 이는 차례로 각 화학 원소의 특징입니다. 따라서 모든 원소는 양성자의 양이 다르며 그 순서는 주기율표에서 오름차순으로 볼 수 있습니다.
분자 수준
물 분자는 가장 상징적이고 놀랍습니다. 출처 : DiamondCoder
분자 수준에서 우리는 화학, 물리 화학, 그리고 조금 더 먼 약국 (약물 합성) 분야에 들어갑니다.
원자는 화학적 결합을 통해 서로 상호 작용할 수 있습니다. 이 결합이 공유적일 때, 즉 가능한 가장 동일한 전자 공유로 원자는 서로 결합하여 분자를 생성한다고합니다.
반면에 금속 원자는 분자를 정의하지 않고 금속 결합을 통해 상호 작용할 수 있습니다. 하지만 그래 크리스탈.
결정을 계속하면서 원자는 전자를 잃거나 얻을 수있어 각각 양이온이나 음이온이됩니다. 이 두 가지는 이온으로 알려진 듀오를 형성합니다. 또한 일부 분자는 분자 또는 다 원자 이온이라고하는 전하를 획득 할 수 있습니다.
이온과 그 결정에서 엄청난 양의 미네랄이 생성되어 지각과 맨틀을 구성하고 풍부하게합니다.
이 부피가 큰 폴리 페닐 렌 덴드리머 분자는 거대 분자의 예입니다. 출처 : 영어 Wikipedia의 M stone
공유 결합의 수에 따라 일부 분자는 다른 분자보다 더 거대합니다. 이러한 분자가 구조 및 반복 단위 (단량체)를 가지고있을 때 거대 분자라고합니다. 예를 들어, 단백질, 효소, 다당류, 인지질, 핵산, 인공 고분자, 아스 팔텐 등이 있습니다.
모든 거대 분자가 고분자는 아니라는 점을 강조 할 필요가 있습니다. 그러나 모든 고분자는 거대 분자입니다.
이 20 면체 클러스터 (100)의 물 분자는 수소 결합에 의해 서로 결합되어 있습니다. 이것은 Van der Walls 상호 작용에 의해 지배되는 초분자의 예입니다. 출처 : Danski14
여전히 분자 수준에서 분자와 거대 분자는 Van der Walls 상호 작용을 통해 응집되어 초분자라고하는 대기업 또는 복합체를 형성 할 수 있습니다. 가장 잘 알려진 것 중에는 미셀, 소포 및 이중층 지질 벽이 있습니다.
초분자는 거대 분자보다 작거나 큰 크기와 분자 질량을 가질 수 있습니다. 그러나 이들의 비공유 상호 작용은 무수한 생물학적, 유기적, 무기 적 시스템의 구조적 기반입니다.
세포 소기관 수준
가장 중요한 세포 기관 중 하나 인 미토콘드리아를 나타냅니다.
초분자는 화학적 성질이 다르기 때문에 주변 환경 (세포의 경우 수성)에 적응하는 특징적인 방식으로 서로 응집됩니다.
이것은 서로 다른 세포 기관 (미토콘드리아, 리보솜, 핵, 골지체 등)이 나타날 때이며, 각각은 우리가 세포 (진핵 생물 및 원핵 생물)로 알고있는 거대한 살아있는 공장 내에서 특정 기능을 수행 할 운명을 가졌습니다. "원자" 삶의.
세포 수준
진핵 세포 (동물 세포) 및 그 부분의 예 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Alejandro Porto)
세포 수준에서 생물학과 생화학 (다른 관련 과학과 함께)이 작용합니다. 신체에는 세포 (적혈구, 백혈구, 정자, 난자, 골 세포, 뉴런 등)에 대한 분류가 있습니다. 세포는 생명의 기본 단위로 정의 할 수 있으며 두 가지 주요 유형이 있습니다.
다세포 수준
구별되는 세포 세트는 조직을 정의하고, 이러한 조직은 기관 (심장, 췌장, 간, 내장, 뇌)을 기원하며, 마지막으로 기관은 다양한 생리적 시스템 (호흡기, 순환계, 소화기, 신경계, 내분비 계 등)을 통합합니다. 이것은 다세포 수준입니다. 예를 들어 수천 개의 세포가 심장을 구성합니다.
이 단계에서 분자 적 관점에서 현상을 연구하는 것은 어렵다. 비록 약학, 초분자 화학은 의학, 분자 생물학에 초점을 맞추고 있지만 이러한 관점을 유지하고 그러한 도전을 받아들입니다.
유기체
세포의 유형, DNA 및 유전 적 요인에 따라 세포는 결국 인간에 대해 언급 한 유기체 (식물 또는 동물)를 형성합니다. 이것은 오늘날에도 상상할 수없는 복잡성과 광대 함을 지닌 삶의 단계입니다. 예를 들어, 호랑이는 팬더로 간주되며 유기체로 간주됩니다.
인구 수준
이 군주 나비의 무리는 생물이 개체군에서 어떻게 연관되는지를 보여줍니다. 출처 : Pixnio.
유기체는 환경 조건에 반응하고 생존 할 개체군을 만들어 적응합니다. 각 인구는 자연 과학의 여러 분야 중 하나와 그로부터 파생 된 커뮤니티에서 연구됩니다. 곤충, 포유류, 새, 어류, 조류, 양서류, 거미류, 문 어류 등이 있습니다. 예를 들어, 나비 세트가 인구를 구성합니다.
생태계
생태계. 출처 : Wikimedia Commons에서 LA turrita 작성
생태계는 생물 적 요인 (생명을 가지고 있음)과 비 생물 적 요인 (비 생물 적) 사이의 관계를 포함합니다. 그것은 같은 살 곳 (거주지)을 공유하고 생존을 위해 비 생물 적 구성 요소를 사용하는 서로 다른 종의 공동체로 구성됩니다.
물, 공기 및 토양 (광물 및 암석)은 비 생물 적 구성 요소 ( "생명 없음")를 정의합니다. 한편, 생물 구성 요소는 박테리아에서 코끼리 및 고래에 이르기까지 모든 표현과 이해에서 모든 생물로 구성되며 물 (수권), 공기 (대기) 또는 토양 (암석권)과 상호 작용합니다.
지구 전체의 생태계가 다음 단계를 구성합니다. 생물권.
생물권
지구의 대기, 수권, 암석권 및 생물권의 다이어그램. 출처 : Bojana Petrović, Wikimedia Commons
생물권은 행성과 그들의 서식지에 사는 모든 생명체로 구성된 수준입니다.
잠시 분자 수준으로 돌아 가면 분자만으로 엄청난 차원의 혼합물을 구성 할 수 있습니다. 예를 들어, 바다는 물 분자 인 H 2 O에 의해 형성됩니다. 차례로 대기는 기체 분자와 희가스에 의해 형성됩니다.
생명체에 적합한 모든 행성에는 고유 한 생물권이 있습니다. 탄소 원자와 그 결합은 그 생물이 아무리 진화 했더라도 반드시 그 기초가된다.
계속해서 물질의 규모를 높이고 싶다면 마침내 천문학의 높이 (행성, 별, 백색 왜성, 성운, 블랙홀, 은하)로 들어가게됩니다.
참고 문헌
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학 (8 판). CENGAGE 학습.
- Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학. (제 4 판). Mc Graw Hill.
- Susana G. Morales Vargas. (2014). 물질의 조직 수준. 출처 : uaeh.edu.mx
- 타니아. (2018 년 11 월 4 일). 물질의 조직 수준. 출처 : scienceskeptic.com
- 프롬프터. (2019). 물질의 조직 수준은 무엇입니까? 출처 : apuntesparaestudiar.com