Οι 5 κλάδοι της Χημείας (και τι μελετά ο καθένας)

Όπως εκπλήσσει όσο η επίγεια βιοποικιλότητα, στο τέλος όλα τα ζωντανά πλάσματα κόβονται από το ίδιο βιολογικό πρότυπο. Η ζωντανή ύλη αποτελείται από 25-30 χημικά στοιχεία, αλλά το 96% της μάζας των περισσότερων κυττάρων αποτελείται από έξι μόνο από αυτά: άνθρακας (C), υδρογόνο (Η), οξυγόνο (Ο), άζωτο (Ν), θείο (S) και φώσφορος (Ρ).

Επιπλέον, ο γενετικός κώδικας είναι καθολικός και αμετάβλητος για όλους. Ένα χρωμόσωμα περιέχει στη δομή του μια σειρά γονιδίων, τα οποία με τη σειρά τους αποτελούνται από αλυσίδες DNA σε μια διάταξη διπλής έλικας που παρουσιάζει μια σειρά διατεταγμένων νουκλεοτιδίων. Αυτά τα νουκλεοτίδια "αντιγράφονται" με τη μορφή αγγελιοφόρου RNA (μεταγραφή) και η αλυσίδα ταξιδεύει στα ριβοσώματα, όπου μεταφράζονται οι οδηγίες για τη συναρμολόγηση μιας πρωτεΐνης. Κάθε νουκλεοτιδική "φράση" ή κωδικόνιο είναι σταθερή και αμετάβλητη, ή το ίδιο, ένα κωδικόνιο κωδικοποιεί πάντα ένα αμινοξύ.

Όλες αυτές οι πληροφορίες που σας δώσαμε δεν είναι ανέκδοτες, καθώς αυτή η γνώση έχει επιτευχθεί χάρη στη μελέτη των ζωντανών όντων και του περιβάλλοντος από διαρθρωτική άποψη. Από τη σύνθεση της ατμόσφαιρας έως τη διαμόρφωση του DNA,

όλα γύρω μας είναι χημικά σε επίπεδο υλικού. Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις ενδιαφέρουσες ιδέες, σήμερα σας παρουσιάζουμε τους 5 κλάδους της χημείας και τις πιο σημαντικές υπηρεσίες τους.

• Σας συνιστούμε να διαβάσετε: "Οι 52 γυναίκες που έχουν κερδίσει βραβείο Νόμπελ"

Τι είναι η χημεία και σε ποιους κλάδους διαιρείται;

Η χημεία είναι ο κλάδος της επιστήμης που μελετά τη δομή, τη σύνθεση και τις ιδιότητες της ύλης, εκτός από τις παραλλαγές που βιώνει κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων και ανταλλαγής ενέργειας στα ενδιάμεσα στάδια. Από μια πιο χρηστική άποψη, αυτή η πειθαρχία θα μπορούσε να οριστεί ως το σύνολο των γνώσεων σχετικά με την προετοιμασία, τις ιδιότητες και τους μετασχηματισμούς ενός σώματος.

Σε κάθε περίπτωση, η χημεία δεν είναι μόνο η περιγραφή των διαφορετικών χημικών στοιχείων και η παρουσία τους, η διαμόρφωση σε οργανικά και ανόργανα μέσα και οι αλλαγές της κατάστασής τους. Το απλό γεγονός της κατάποσης ενός τροφίμου, του μεταβολισμού και της απέκκρισής του είναι ήδη χημικό, καθώς πραγματοποιούνται συνεχείς αλλαγές σε ένα σώμα και το τελικό προϊόν αναφέρει (ή καταναλώνει) ενέργεια. Με άλλα λόγια, όλα είναι χημεία, και χωρίς χημεία η ζωή δεν μπορεί να εξηγηθεί. Στη συνέχεια, σας παρουσιάζουμε τους 5 κλάδους αυτής της γενικής πειθαρχίας.

1. Ανόργανη χημεία

Η ανόργανη χημεία είναι ο κλάδος της χημείας που επικεντρώνει την περιοχή μελέτης του στον σχηματισμό, την ταξινόμηση, τη σύνθεση και τις αντιδράσεις που προκαλούν ανόργανες ενώσεις. Δεδομένου ότι ο άνθρακας είναι ο κλασικός εκπρόσωπος της ζωντανής ύλης σε όλο τον κόσμο, ενώσεις ανόργανα θα είναι εκείνα στα οποία ο άνθρακας δεν κυριαρχεί (ή στις οποίες δεν υπάρχουν δεσμοί άνθρακα-υδρογόνο).

Αυτός ο κλάδος της χημείας είναι υπεύθυνος για τη συνολική μελέτη όλων των στοιχείων του περιοδικού πίνακα και των ενώσεών τους, εκτός από τους υδρογονάνθρακες και τα περισσότερα από τα παράγωγά τους. Σε κάθε περίπτωση, τα όρια μεταξύ ανόργανων και οργανικών είναι μερικές φορές κάπως θολά, και οι διαιρέσεις όπως η οργανομεταλλική χημεία (ενδιάμεσα) είναι ένα σαφές παράδειγμα αυτού. Οι ιδιότητες των ιόντων και η αλληλεπίδρασή τους και οι αντιδράσεις τύπου οξειδοαναγωγής είναι πεδία του βιοχημικού πεδίου.

Ωστόσο, η ανόργανη χημεία είναι ζωτικής σημασίας για την κοινωνία, δεδομένου ότι 8 από τις 10 κορυφαίες χημικές βιομηχανίες ανά ποσότητα είναι ανόργανες. Από την κατασκευή ενός ημιαγωγού έως τη σύνθεση υλικών και φαρμάκων, η ανόργανη χημεία υπήρξε ένας από τους κινητήρες που προωθούσε τους ανθρώπους στη σημερινή κοινωνία.

2. Οργανική χημεία

Από την πλευρά της, η οργανική χημεία είναι αυτό μελετά τη φύση και τις αντιδράσεις των μορίων που περιέχουν άνθρακα σχηματίζοντας ομοιοπολικούς δεσμούςΆνθρακας, υδρογόνο (C-H), άνθρακας-άνθρακας (C-C) και άλλα ετεροάτομα (οποιοδήποτε άτομο εκτός από άνθρακα και υδρογόνο που ήταν ή κάποτε ήταν μέρος ζώντων ιστών). Αν και ο άνθρακας αντιπροσωπεύει μόνο το 18% του συνολικού ανθρώπινου σώματος λόγω των υψηλών ποσοτήτων νερού, μπορεί να ειπωθεί ότι αυτό το στοιχείο είναι η βάση της ζωής.

Μέσα σε αυτόν τον κλάδο της μελέτης, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στη δομή, την ανάλυση και την ωφέλιμη μελέτη των ουσιών. όπως υδατάνθρακες, λιπίδια και πρωτεΐνες, που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της διατροφής μας (μακροθρεπτικά συστατικά) και της δικής μας ύπαρξη. Χωρίς οργανική χημεία, το DNA ή το RNA δεν θα μπορούσαν να περιγραφούν, νουκλεϊκά οξέα υπεύθυνος για την κληρονομιά μέσω της γενετικής μετάδοσης και της πρωτεϊνικής σύνθεσης στο περιβάλλον κινητό.

3. Βιοχημεία

Η βιοχημεία μπορεί να μοιάζει με την οργανική χημεία στην αρχή, αλλά έχει κάποιες διαφορές. Ενώ η οργανική χημεία είναι υπεύθυνη για την περιγραφή πλούσιων σε άνθρακα ενώσεων που είναι απαραίτητες για τη ζωή, Η βιοχημεία τους προσαρμόζει τα συμφραζόμενα στο σύνολο των λειτουργικών συστημάτων που συνθέτουν ένα ζωντανό ον. Με άλλα λόγια, πέρα ​​από το σχηματισμό υδατανθράκων (CH2O) n, αυτός ο κλάδος είναι υπεύθυνος για την ανακάλυψη των διεργασιών μεταβολικοί, ενδιάμεσοι μεταβολίτες και χοροί ενέργειας που λαμβάνουν χώρα όταν αυτή η ένωση εισέρχεται στο οργανισμός.

Αυτή η βιολογική πειθαρχία βασίζεται στη μελέτη της χημικής σύνθεσης των ζωντανών όντων (βιομόρια), των σχέσεων που δημιουργούνται μεταξύ τους (αλληλεπιδράσεις), οι μετασχηματισμοί που υφίστανται μέσα σε ένα ζωντανό σύστημα (μεταβολισμός) και η ρύθμιση όλων των διαδικασιών που συνεπάγονται την τροποποίησή τους (μελέτη φυσιολογικός). Η βιοχημεία βασίζεται στην επιστημονική μέθοδο και, ως εκ τούτου, αποδεικνύει ή αντικρούει τις υποθέσεις της με τη βοήθεια πειραμάτων in vivo ή in vitro.

4. Αναλυτική χημεία

Η αναλυτική χημεία έχει μια πολύ πιο πρακτική προσέγγιση, καθώς το κύριο μέλημά της είναι διαχωρίζει, προσδιορίζει και ποσοτικοποιεί την ύλη, συνήθως για βιομηχανικούς και παραγωγικούς σκοπούς. Αυτό περιλαμβάνει διεργασίες όπως καταβύθιση, εκχύλιση ή απόσταξη, μεταξύ άλλων. Σε μικρότερη κλίμακα, τεχνικές όπως ηλεκτροφόρηση γέλης αγαρόζης, χρωματογραφία ή κλασμάτωση ροής πεδίου για το διαχωρισμό πρωτεϊνών ή τμημάτων DNA, μεταξύ άλλων πράγματα.

Με άλλα λόγια, αυτός είναι ο κλάδος της επιστήμης που, ξεκινώντας από το μηδέν, καθιστά δυνατή την ανάλυση μιας ουσίας, γνωστής ως «αναλυτής». Ο στόχος δεν είναι να διατυπώσουμε τον αναλύτη ή να τον περιγράψουμε σε ένα στοιχειώδες επίπεδο (όπως αυτό γίνεται από άλλους κλάδους), αλλά τις ιδιότητές του, όπως το pH, η απορρόφηση ή η συγκέντρωση. Η αναλυτική χημεία έχει και μια ποιοτική προσέγγιση (ποσότητες χημικών συστατικών στοιχεία που υπάρχουν σε μια ουσία) και ποσοτικά (παρουσία-απουσία μιας ένωσης στο α μείγμα).

5. Βιομηχανική Χημεία

Στο τέλος, η οργανική, ανόργανη και αναλυτική χημεία συγκλίνουν στο ίδιο σημείο στο χρηστικό επίπεδο: βιομηχανική χημεία. Όλες οι γνώσεις που αποκτήθηκαν σε καθέναν από τους προαναφερθέντες κλάδους εφαρμόζονται στους μηχανισμούς παραγωγής, με την κύρια ιδέα του μεγιστοποιήστε την αποτελεσματικότητα, ελαχιστοποιήστε την απώλεια ενέργειας, αυξήστε την επαναχρησιμοποίηση σύνθετων και μειώστε το κόστος. Σε κάθε περίπτωση, πρέπει πάντα να έχουμε κατά νου ότι η συνθήκη για τα χημικά προϊόντα πρέπει να ακολουθεί ένα ανώτατο όριο πέραν της αποτελεσματικότητας: σεβασμός του περιβάλλοντος.

Η βιομηχανική χημεία είναι παντού, αφού τουλάχιστον στις χώρες με υψηλό εισόδημα, χωρίς τη βιομηχανία δεν υπάρχει κοινωνία. Σχεδιασμός κλωστοϋφαντουργίας, καλλυντικά και αρώματα, φαρμακευτικά προϊόντα, κατασκευή αυτοκινήτων, η επεξεργασία νερού, η παραγωγή τροφίμων και ποτών και η ρύθμιση είναι άμεσο προϊόν της χημείας βιομηχανικός.

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ

Οπως βλέπεις, Η χημεία είναι η βάση της ζωής και της κοινωνίαςΧωρίς αυτό, δεν υπάρχει μεταβολισμός υδατανθράκων, αλλά ούτε και το αυτοκίνητο που μας οδηγεί να δουλεύουμε καθημερινά. Οι αντιδράσεις μεταξύ ουσιών προϋποθέτουν απελευθέρωση ή απορρόφηση ενέργειας και γνώση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των στοιχείων, ο άνθρωπος ήταν σε θέση να ξεπεράσει τους δικούς του περιορισμούς βιολογικός.

Εν ολίγοις, ό, τι είμαστε και μας περιβάλλει είναι η χημεία, καθώς τα στοιχεία βρίσκονται σε συνεχή αλληλεπίδραση και αλλαγή. Γι 'αυτό οι προαναφερθέντες κλάδοι είναι τόσο σημαντικοί: γνωρίζοντας το περιβάλλον που μας περιβάλλει μπορούμε επωφεληθείτε από αυτό και προσπαθήστε να διατηρήσουμε τον εαυτό μας σε ισορροπημένο τρόπο σε αρμονία με το περιβάλλον (τουλάχιστον στο θεωρία).