Kemian viisi haaraa (ja mitä kukin opiskelee)

Niin yllättävää kuin maan biologinen monimuotoisuus onkin, lopulta kaikki elävät olennot leikataan samasta biologisesta mallista. Elävä aine koostuu 25-30 kemiallisesta alkuaineesta, mutta 96% useimpien solujen massasta koostuu vain kuudesta niistä: hiili (C), vety (H), happi (O), typpi (N), rikki (S) ja fosfori (P).

Lisäksi geneettinen koodi on universaali ja muuttumaton kaikille. Kromosomi sisältää rakenteessaan sarjan geenejä, jotka puolestaan ​​koostuvat DNA-ketjuista kaksoiskierrejärjestelyssä, jotka esittävät sarjan järjestettyjä nukleotideja. Nämä nukleotidit "kopioidaan" messenger-RNA: n (transkriptio) muodossa ja ketju kulkee ribosomeihin, missä proteiinin kokoonpanon ohjeet käännetään. Jokainen nukleotidi "lause" tai kodoni on vakio ja muuttumaton, tai mikä on sama, kodoni koodaa aina aminohappoa.

Kaikki nämä tiedot, jotka olemme antaneet sinulle, eivät ole anekdoottisia, koska tämä tieto on saavutettu elävien olentojen ja ympäristön tutkimisen ansiosta rakenteellisesta näkökulmasta. Ilmakehän koostumuksesta DNA: n konformaatioon,

kaikki ympärillämme on kemiallista materiaalitasolla. Nämä mielenkiintoiset ajatukset mielessä, tänään näytämme sinulle viisi kemian alaa ja niiden tärkeimmät apuohjelmat.

• Suosittelemme lukemaan: "52 naista, jotka ovat voittaneet Nobelin palkinnon"

Mikä on kemia ja mihin tieteenaloihin se on jaettu?

Kemia on tieteenala, joka tutkii aineen rakennetta, koostumusta ja ominaisuuksia sen kokemien variaatioiden lisäksi kemiallisten reaktioiden ja energianvaihdon aikana välivaiheissa. Utilistisemmasta näkökulmasta tämä kurinalaisuus voitaisiin määritellä tietojoukoksi ruumiin valmistelusta, ominaisuuksista ja muutoksista.

Joka tapauksessa kemia ei ole vain kuvaus erilaisista kemiallisista alkuaineista ja niiden läsnäolosta, konformaatiosta orgaanisissa ja epäorgaanisissa väliaineissa ja niiden tilan muutoksista. Yksinkertainen tosiasia ruoan nauttimisessa, aineenvaihdunnassa ja erittämisessä on jo kemiallista, koska kehossa tapahtuu jatkuvasti muutoksia ja lopputuote raportoi (tai kuluttaa) energiaa. Toisin sanoen, kaikki on kemiaa, ja ilman kemiaa elämää ei voida selittää. Seuraavaksi näytämme tämän yleisen kurin 5 haaraa.

1. Epäorgaaninen kemia

Epäorgaaninen kemia on kemian haara, joka keskittyy tutkimusalueeseensa epäorgaanisten yhdisteiden muodostumiseen, luokitteluun, koostumukseen ja reaktioihin. Koska hiili on klassinen elävän aineen edustaja kaikkialla maailmassa, yhdisteet epäorgaanisia ovat ne, joissa hiili ei ole hallitseva (tai joissa ei ole hiiltä) hiili-vety).

Tämä kemian ala on vastuussa kaikkien jaksollisen järjestelmän elementtien ja niiden yhdisteiden kattavasta tutkimuksesta, lukuun ottamatta hiilivetyjä ja suurinta osaa niiden johdannaisia. Joka tapauksessa epäorgaanisen ja orgaanisen väliset rajat ovat joskus jonkin verran hämärtyviä, ja jakaumat, kuten organometallinen kemia (niiden välillä), ovat selkeä esimerkki tästä. Ionien ominaisuudet ja niiden vuorovaikutus sekä redox-tyyppiset reaktiot ovat biokemiallisen domeenin kenttiä.

Epäorgaanisella kemialla on silti elintärkeä merkitys yhteiskunnalle, koska Kymmenestä kymmenestä suurimmasta kemianteollisuudesta tonnia kohti on epäorgaanisia. Epäorgaaninen kemia on ollut yksi moottoreista, joka on työntänyt ihmisiä nykypäivän yhteiskuntaan puolijohteen rakentamisesta materiaalien ja lääkkeiden synteesiin.

2. Orgaaninen kemia

Orgaaninen kemia puolestaan ​​on mitä tutkii kovalenttisia sidoksia muodostavien hiiltä sisältävien molekyylien luonnetta ja reaktioitaHiili, vety (C-H), hiili-hiili (C-C) ja muut heteroatomit (mikä tahansa atomi paitsi hiili ja vety, joka on tai oli kerran osa elävää kudosta). Vaikka hiilen osuus suuresta vesimäärästä on vain 18% ihmisen koko ruumiista, voidaan sanoa, että tämä elementti on elämän perusta.

Tässä tutkimushaarassa kiinnitetään erityistä huomiota aineiden rakenteeseen, analyysiin ja utilitaristiseen tutkimukseen. kuten hiilihydraatit, lipidit ja proteiinit, jotka muodostavat suurimman osan ruokavaliosta (makroravinteet) ja omasta olemassaolo. Ilman orgaanista kemiaa DNA: ta tai RNA: ta ei olisi voitu kuvata, nukleiinihappoja vastaa perinnöstä geneettisen siirron ja proteiinisynteesin kautta ympäristössä mobiili.

3. Biokemia

Biokemia voi aluksi muistuttaa orgaanista kemiaa, mutta siinä on joitain eroja. Vaikka orgaaninen kemia on vastuussa elämään tarvittavien hiilipitoisten yhdisteiden kuvaamisesta, biokemia kontekstualisoi ne elävän olennon muodostavien toiminnallisten järjestelmien joukkoon. Toisin sanoen, hiilihydraatin (CH20) n muodostamisen lisäksi tämä haara on vastuussa prosessien löytämisestä aineenvaihdunta, välituotteiden metaboliitit ja energiatanssit, jotka tapahtuvat, kun tämä yhdiste tulee organismi.

Tämä biologinen kurinalaisuus perustuu elävien olentojen (biomolekyylien) kemiallisen koostumuksen, niiden välisten suhteiden tutkimiseen (vuorovaikutukset), muunnokset, joita ne käyvät läpi elävässä järjestelmässä (aineenvaihdunta) ja kaikkien niiden muokkaamiseen liittyvien prosessien säätely fysiologinen). Biokemia perustuu tieteelliseen menetelmään ja todistaa tai kumoaa hypoteesinsa in vivo- tai in vitro -kokeiden avulla.

4. Analyyttinen kemia

Analyyttisellä kemialla on paljon käytännönläheisempi lähestymistapa, koska sen päähuolenaihe on erottaa, tunnistaa ja kvantifioida aine yleensä teollisuus- ja tuotantotarkoituksiin. Tähän sisältyvät muun muassa saostaminen, uuttaminen tai tislaus. Pienemmässä mittakaavassa tekniikoita, kuten agaroosigeelielektroforeesi, kromatografia tai kenttävirtauksen jako muun muassa proteiinien tai DNA-osien erottamiseksi asioita.

Toisin sanoen, tämä on tieteenala, jonka avulla voimme alusta alkaen analysoida ainetta, joka tunnetaan nimellä "analyytti". Tavoitteena ei ole muotoilla analyyttiä tai kuvata sitä alkuaineiden tasolla (kuten muut tieteenalat tekevät), vaan sen ominaisuuksia, kuten pH, absorbanssi tai konsentraatio. Analyyttisellä kemialla on sekä kvalitatiivinen lähestymistapa (kemiallisten ainesosien määrät aineessa olevat tiedot) ja kvantitatiiviset (yhdisteen läsnäolo-puuttuminen a sekoitus).

5. Teollinen kemia

Loppujen lopuksi orgaaninen, epäorgaaninen ja analyyttinen kemia yhtyvät samaan pisteeseen utilitaristisella tasolla: teollinen kemia. Kaikki kullakin edellä mainituilla tieteenaloilla saatu tieto käytetään tuotantomekanismeihin pääajattelulla maksimoida tehokkuus, minimoida energian menetys, lisätä yhdisteiden uudelleenkäyttöä ja alentaa kustannuksia. Joka tapauksessa on aina pidettävä mielessä, että kemikaalituotteita koskevan sopimuksen on noudatettava tehokkuuden ylittävää maksimiä: kunnioitettava ympäristöä.

Teollista kemiaa on kaikkialla, koska ainakin korkean tulotason maissa yhteiskuntaa ei ole ilman teollisuutta. Tekstiilisuunnittelu, kosmetiikka ja hajusteet, lääkkeet, autojen valmistus, vedenkäsittely, elintarvikkeiden ja juomien tuotanto ja säätely ovat kemian suoria tuotteita teollinen.

Jatkaa

Kuten näet, kemia on elämän ja yhteiskunnan perustaIlman sitä ei tapahdu hiilihydraattien aineenvaihduntaa, mutta ei myöskään auto, joka vie meidät töihin joka päivä. Aineiden väliset reaktiot edellyttävät energian vapautumista tai imeytymistä ja vuorovaikutusten tuntemista alkioiden välillä ihminen on pystynyt ylittämään omat rajoituksensa biologinen.

Lyhyesti sanottuna kaikki, mitä olemme ja ympäröi meitä, on kemia, koska elementit ovat jatkuvassa vuorovaikutuksessa ja muutoksessa. Siksi edellä mainitut tieteenalat ovat niin tärkeitä: tuntemalla meidät ympäröivän ympäristön voimme hyödyntää sitä ja yrittää pitää itsemme tasapainossa sopusoinnussa ympäristön kanssa (ainakin vuonna 2007) teoria).