化学の5つの部門(およびそれぞれが研究するもの)
陸域の生物多様性は驚くべきことですが、最終的にはすべての生物が同じ生物学的パターンから切り取られます。 生物は25-30の化学元素で構成されています、しかし、ほとんどのセルの質量の96%は、炭素(C)、水素(H)、酸素(O)、窒素(N)、硫黄(S)、リン(P)の6つだけで構成されています。
さらに、遺伝暗号は誰にとっても普遍的で不変です。 染色体の構造には一連の遺伝子が含まれており、これらの遺伝子は、一連の順序付けられたヌクレオチドを提示する二重らせん配列のDNA鎖で構成されています。 これらのヌクレオチドはメッセンジャーRNA(転写)の形で「コピー」され、鎖はリボソームに移動し、そこでタンパク質の組み立ての指示が翻訳されます。 各ヌクレオチドの「フレーズ」またはコドンは一定で不変であるか、または同じである場合、コドンは常にアミノ酸をコードします。
この知識は構造的な観点からの生物と環境の研究のおかげで達成されたので、私たちがあなたに与えたこのすべての情報は逸話的ではありません。 大気の組成からDNAのコンフォメーションまで、 私たちの周りのすべては物質レベルで化学物質です. これらの興味深いアイデアを念頭に置いて、今日は化学の5つの分野とそれらの最も重要なユーティリティを紹介します。
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化学とは何ですか?それはどの分野に分かれていますか?
化学は、物質の構造、組成、特性に加えて、物質が経験する変化を研究する科学の一分野です。 中間段階での化学反応とエネルギー交換の間。 より実用的な観点から、この分野は、体の準備、特性、および変換に関する一連の知識として定義できます。
いずれにせよ、化学は、さまざまな化学元素とその存在、有機および無機媒体の立体配座、およびそれらの状態変化の説明だけではありません。 食物を摂取し、代謝し、排泄するという単純な事実は、体内で絶え間ない変化が起こっており、最終製品がエネルギーを報告(または消費)するため、すでに化学物質です。 言い換えれば、すべてが化学であり、化学なしでは人生を説明することはできません。 次に、この一般的な分野の5つのブランチを示します。
1. 無機化学
無機化学は、 彼の研究分野は、無機化合物を生成する形成、分類、組成、および反応に焦点を当てています. 炭素は世界中の生物の古典的な代表であるため、化合物 無機物とは、炭素が優勢でない(または結合がない)ものです。 炭素-水素)。
この化学部門は、炭化水素とそのほとんどの誘導体を除いて、周期表のすべての元素とその化合物の包括的な研究を担当しています。 いずれにせよ、無機と有機の境界が多少ぼやけることがあり、有機金属化学(その中間)などの区分がその明確な例です。 イオンの性質とその相互作用および酸化還元型反応は、生化学的領域の分野です。
それでも、無機化学は社会にとって極めて重要です。 トン数で上位10の化学産業のうち8つは無機物です. 半導体の構築から材料や薬物の合成まで、無機化学は人間を今日の社会に駆り立てるエンジンの1つです。
2. 有機化学
その一部として、有機化学は何ですか 共有結合を形成する炭素含有分子の性質と反応を研究します炭素、水素(C-H)、炭素-炭素(C-C)、およびその他のヘテロ原子(生体組織の一部である、またはかつて存在していた炭素と水素を除くすべての原子)。 炭素は水分が多いため人体全体の18%に過ぎませんが、この元素が生命の根幹であると言えます。
この研究分野では、物質の構造、分析、功利主義的研究に特別な注意が払われています。 私たちの食事(主要栄養素)と私たち自身の食事の大部分を構成する炭水化物、脂質、タンパク質など 存在。 有機化学がなければ、DNAやRNA、核酸も記述できなかったでしょう。 環境における遺伝的伝達とタンパク質合成を介した遺伝に責任がある モバイル。
3. 生化学
生化学は最初は有機化学に似ているかもしれませんが、いくつかの違いがあります。 有機化学は生命に必要な炭素に富む化合物を説明する責任がありますが、 生化学は、生物を構成する一連の機能システムでそれらを文脈化します. 言い換えれば、炭水化物(CH2O)nを配合するだけでなく、このブランチはプロセスの発見を担当します。 この化合物が入るときに起こる代謝、中間代謝物およびエネルギーダンス 生命体。
この生物学的分野は、生物(生体分子)の化学組成、それらの間に確立された関係の研究に基づいています (相互作用)、それらが生きているシステム内で受ける変換(代謝)およびそれらの変更を含むすべてのプロセスの調節(研究) 生理学的)。 生化学は科学的方法に依存しているため、invivoまたはinvitro実験の助けを借りてその仮説を証明または反駁します。
4. 分析化学
分析化学は、その主な関心事が 通常、産業および生産の目的で、物質を分離、識別、および定量化します. これには、とりわけ、沈殿、抽出、蒸留などのプロセスが含まれます。 小規模では、アガロースゲル電気泳動、クロマトグラフィー、または とりわけ、タンパク質またはDNAセクションの分離のためのフィールドフローフラクショネーション 物事。
言い換えれば、これは、ゼロから始めて、「分析物」として知られる物質を分析することを可能にする科学の分野です。 目標は、分析対象物を配合したり、元素レベルで説明したりすることではなく(これは他の分野で行われているため)、pH、吸光度、濃度などの特性です。 分析化学には、定性的アプローチ(化学成分の量)の両方があります 物質に存在する詳細)および定量的(存在-化合物の不在 ミックス)。
5. 工業化学
結局、有機化学、無機化学、分析化学は、功利主義レベルの同じポイント、つまり工業化学に収束します。 前述の各分野で得られたすべての知識は、生産メカニズムに適用されます。 効果を最大化し、エネルギー損失を最小限に抑え、化合物の再利用を増やし、コストを削減します. いずれにせよ、化学製品条約は有効性を超えた格言に従わなければならないことを常に心に留めておく必要があります:環境を尊重します。
少なくとも高所得国では、産業がなければ社会は存在しないため、産業化学はいたるところにあります。 テキスタイルデザイン、化粧品およびフレグランス、医薬品、自動車製造、 水処理、食品および飲料の生産と規制は、化学の直接的な産物です 産業。
履歴書
ご覧のように、 化学は生命と社会の基盤ですそれがなければ、炭水化物代謝はありませんが、私たちを毎日働かせる車もありません。 物質間の反応は、エネルギーの放出または吸収を想定し、相互作用を知っています 要素の間で、人間はそれ自身の限界を超えて超越することができました 生物学的。
要するに、要素は絶えず相互作用し、変化しているので、私たちが私たちを取り囲んでいるすべてのものは化学です。 これが、前述の分野が非常に重要である理由です。私たちを取り巻く環境を知ることによって、私たちは次のことができます。 それを利用して、環境と調和したバランスの取れた方法で自分自身を保つようにしてください(少なくとも 理論)。