5 keemia haru (ja mida igaüks uurib)

Nii üllatav kui maapealne bioloogiline mitmekesisus on, lõigatakse lõpuks kõik elusolendid samast bioloogilisest mustrist. Elusaine koosneb 25-30 keemilisest elemendist, kuid 96% enamiku rakkude massist koosneb neist ainult kuuest: süsinik (C), vesinik (H), hapnik (O), lämmastik (N), väävel (S) ja fosfor (P).

Pealegi on geneetiline kood universaalne ja muutumatu kõigile. Kromosoom sisaldab oma struktuuris rida geene, mis omakorda koosnevad kahekordse heeliksi paigutusega DNA ahelatest, mis esindavad järjestatud nukleotiide. Need nukleotiidid "kopeeritakse" messenger RNA kujul (transkriptsioon) ja kett liigub ribosoomidesse, kus tõlgitakse valgu kokkupaneku juhised. Iga nukleotiidi "fraas" või koodon on konstantne ja muutumatu, või mis on sama, koodon kodeerib alati aminohapet.

Kogu see teave, mille oleme teile andnud, ei ole anekdootlik, kuna need teadmised on saavutatud tänu elusolendite ja keskkonna uurimisele struktuurilisest vaatenurgast. Alates atmosfääri koostisest kuni DNA konformatsioonini,

kõik meie ümber on materiaalsel tasandil keemiline. Neid huvitavaid ideid silmas pidades näitame teile täna keemia 5 haru ja nende kõige olulisemaid utiliite.

• Soovitame teil lugeda: "52 naist, kes on võitnud Nobeli preemia"

Mis on keemia ja millisteks erialadeks see jaguneb?

Keemia on teadusharu, mis uurib lisaks kogetud variatsioonidele ka aine struktuuri, koostist ja omadusi keemiliste reaktsioonide ja energiavahetuse käigus vaheetappides. Utilitaarsemast vaatepunktist võiks seda distsipliini defineerida kui teadmisi keha ettevalmistamise, omaduste ja muundumiste kohta.

Igal juhul pole keemia mitte ainult erinevate keemiliste elementide ja nende esinemise, konformatsiooni orgaanilistes ja anorgaanilistes keskkondades ning nende olekumuutuste kirjeldus. Toidu allaneelamine, ainevahetus ja eritumine on juba ainuüksi keemiline, kuna kehas toimuvad pidevad muutused ja lõpptoode teatab (või tarbib) energiat. Teisisõnu, kõik on keemia ja ilma keemiata ei saa elu seletada. Järgmisena näitame teile selle haru 5 haru.

1. Anorgaaniline keemia

Anorgaaniline keemia on keemia haru, mis keskendub oma uurimisvaldkonnas anorgaaniliste ühendite tekitamisele, klassifitseerimisele, koostisele ja reaktsioonidele. Kuna süsinik on elusmaterjali klassikaline esindaja kogu maailmas, siis ühendid anorgaanilised on need, milles süsinik ei domineeri (või milles pole sidemeid) süsinik-vesinik).

See keemia haru vastutab perioodilise tabeli kõigi elementide ja nende ühendite, välja arvatud süsivesinike ja suurema osa nende derivaatide, põhjaliku uurimise eest. Igal juhul on piirid anorgaanilise ja orgaanilise vahel mõnikord mõnevõrra hägustunud ja jagunemised nagu metallorgaaniline keemia (nende vahel) on selle ilmekas näide. Ioonide omadused ja nende vastasmõju ning redoks-tüüpi reaktsioonid on biokeemilise domeeni väljad.

Sellegipoolest on anorgaaniline keemia ühiskonna jaoks elulise tähtsusega, kuna Kümnest peamisest keemiatööstusest 8 on anorgaanilised. Alates pooljuhi ehitamisest kuni materjalide ja ravimite sünteesini on anorgaaniline keemia olnud üks mootoritest, mis on inimesi tänapäeva ühiskonda ajanud.

2. Orgaaniline keemia

Orgaaniline keemia on omalt poolt mis uurib kovalentseid sidemeid moodustavate süsinikku sisaldavate molekulide olemust ja reaktsiooneSüsinik, vesinik (C-H), süsinik-süsinik (C-C) ja muud heteroaatomid (mis tahes aatom, välja arvatud süsinik ja vesinik, mis on või oli kunagi eluskoe osa). Kuigi süsinik moodustab suure veekoguse tõttu ainult 18% kogu inimkehast, võib öelda, et see element on elu alus.

Selles õppevaldkonnas pööratakse erilist tähelepanu ainete struktuurile, analüüsile ja utilitaarsele uurimisele. nagu süsivesikud, lipiidid ja valgud, mis moodustavad suurema osa meie toidust (makrotoitained) ja meie enda toidust olemasolu. Orgaanilise keemiata ei oleks DNA ega RNA, nukleiinhappeid, võimalik ka kirjeldada. vastutab pärilikkuse eest geneetilise ülekande ja valgusünteesi kaudu keskkonnas mobiilne.

3. Biokeemia

Biokeemia võib algul sarnaneda orgaanilise keemiaga, kuid sellel on siiski mõningaid erinevusi. Kui orgaaniline keemia vastutab eluks vajalike süsinikurikaste ühendite kirjeldamise eest, biokeemia kontekstualiseerib need elusolendi moodustavate funktsionaalsete süsteemide kogumis. Ehk lisaks süsivesikute (CH2O) n formuleerimisele vastutab see haru protsesside avastamise eest metaboolsed, vahepealsed metaboliidid ja energiatantsud, mis toimuvad siis, kui see ühend siseneb organism.

See bioloogiline distsipliin põhineb elusolendite (biomolekulide) keemilise koostise, nendevaheliste suhete uurimisel (vastastikmõjud), elus süsteemis toimuvad transformatsioonid (ainevahetus) ja kõigi nende muutmisega seotud protsesside reguleerimine (uuring füsioloogiline). Biokeemia tugineb teaduslikule meetodile ja seetõttu tõestab või lükkab selle hüpoteesid ümber in vivo või in vitro katsete abil.

4. Analüütiline keemia

Analüütilisel keemial on palju praktilisem lähenemine, kuna selle peamine mure on aine eraldamine, tuvastamine ja kvantifitseerimine, tavaliselt tööstuslikuks ja tootmise eesmärgil. See hõlmab muu hulgas selliseid protsesse nagu sadestamine, ekstraheerimine või destilleerimine. Väiksemas mahus on sellised meetodid nagu agaroosgeeli elektroforees, kromatograafia või välivoolu fraktsioneerimine muu hulgas valkude või DNA lõikude eraldamiseks asju.

Teisisõnu, see on teadusharu, mis võimaldab nullist alustades analüüsida ainet, mida nimetatakse "analüüdiks". Eesmärk ei ole analüüdi formuleerimine ega selle kirjeldamine elementaarsel tasemel (nagu seda teevad teised erialad), vaid selle omadused, näiteks pH, neelduvus või kontsentratsioon. Analüütilisel keemial on nii kvalitatiivne lähenemine (keemiliste koostisosade kogused aines esinevad andmed) ja kvantitatiivsed (ühendi olemasolu-puudumine segada).

5. Tööstuskeemia

Lõppkokkuvõttes lähenevad orgaaniline, anorgaaniline ja analüütiline keemia utilitariumi tasandil samasse punkti: tööstuskeemia. Kõiki eelnimetatud erialadel saadud teadmisi rakendatakse tootmismehhanismide jaoks, mille peamine mõte on maksimeerida efektiivsust, minimeerida energiakadu, suurendada ühendite taaskasutust ja madalamaid kulusid. Igal juhul tuleb alati meeles pidada, et keemiatoodete lepingus tuleb järgida maksimaalset tõhusust: austada keskkonda.

Tööstuskeemiat on kõikjal, kuna vähemalt suure sissetulekuga riikides pole ilma tööstust ühiskonda. Tekstiilidisain, kosmeetika ja lõhnaained, farmaatsiatooted, autotootmine, veetöötlus, toiduainete ja jookide tootmine ning reguleerimine on keemia otsene toode tööstuslik.

Jätka

Nagu sa näed, keemia on elu ja ühiskonna alusIlma selleta pole süsivesikute ainevahetust, aga ka auto, mis viib meid iga päev tööle. Ainete vahelised reaktsioonid eeldavad energia vabanemist või neeldumist ja vastastikmõjude tundmist elementide vahel on inimene suutnud ületada oma piire bioloogiline.

Lühidalt, kõik, mis me oleme ja meid ümbritseb, on keemia, kuna elemendid on pidevas koostoimes ja muutuvad. Seetõttu on eelmainitud erialad nii olulised: teades meid ümbritsevat keskkonda, saame kasutage seda ära ja proovige hoida ennast tasakaalustatult keskkonnaga harmoonias (vähemalt aastal 2007) teooria).