ქიმიის 5 ფილიალი (და რასაც თითოეული სწავლობს)

რამდენადაც გასაკვირი არ არის ხმელეთის ბიომრავალფეროვნება, საბოლოოდ ყველა ცოცხალი არსება იმავე ბიოლოგიურ ნიმუშს იკვეთება. ცოცხალი ნივთიერება შედგება 25-30 ქიმიური ელემენტისგან, მაგრამ უჯრედების უმეტესობის მასის 96% მხოლოდ ექვსი მათგანია: ნახშირბადი (C), წყალბადის (H), ჟანგბადი (O), აზოტი (N), გოგირდი (S) და ფოსფორი (P).

გარდა ამისა, გენეტიკური კოდი უნივერსალური და ყველასთვის უცვლელია. ქრომოსომა თავის სტრუქტურაში შეიცავს გენების სერიას, რომლებიც თავის მხრივ შედგება ორმაგი სპირალის განლაგებით დნმ – ის ჯაჭვებისგან, რომლებიც წარმოადგენენ შეკვეთილი ნუკლეოტიდების სერიას. ამ ნუკლეოტიდების "კოპირება" ხდება მესენჯერი RNA (ტრანსკრიპციის) სახით და ჯაჭვი მიდის რიბოსომებამდე, სადაც თარგმნილია ცილის აწყობის ინსტრუქციები. თითოეული ნუკლეოტიდის "ფრაზა" ან კოდონი არის მუდმივი და უცვლელი, ან რა არის იგივე, კოდონი ყოველთვის ამინომჟავის კოდს წარმოადგენს.

მთელი ეს ინფორმაცია, რაც ჩვენ მოგაწოდეთ, არ არის ანეკდოტური, რადგან ეს ცოდნა მიღწეულია ცოცხალი არსებებისა და გარემოს სტრუქტურული თვალსაზრისით შესწავლის წყალობით. ატმოსფეროს შემადგენლობიდან დნმ-ის კონფორმირებამდე

ჩვენს გარშემო ყველაფერი ქიმიურია მატერიალურ დონეზე. ამ საინტერესო იდეების გათვალისწინებით, დღეს ჩვენ გაჩვენებთ ქიმიის 5 დარგს და მათ ყველაზე მნიშვნელოვან პროგრამებს.

• გირჩევთ წაიკითხოთ: "52 ქალი, რომლებმაც მოიგეს ნობელის პრემია"

რა არის ქიმია და რა დარგებად იყოფა იგი?

ქიმია არის მეცნიერების ის დარგი, რომელიც შეისწავლის მატერიის სტრუქტურას, შემადგენლობასა და თვისებებს, გარდა იმ ცვლილებებისა, რომელსაც განიცდის შუალედური ნაბიჯებით ქიმიური რეაქციების და ენერგიის გაცვლის დროს. უფრო უტილიტარული თვალსაზრისით, ეს დისციპლინა შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ცოდნის ერთობლიობა სხეულის მომზადების, თვისებების და გარდაქმნების შესახებ.

ნებისმიერ შემთხვევაში, ქიმია არ არის მხოლოდ სხვადასხვა ქიმიური ელემენტების აღწერა და მათი არსებობა, ორგანულ და არაორგანულ საშუალებებში კონფორმაცია და მათი მდგომარეობის ცვლილებები. საკვების მიღების, მეტაბოლიზირებისა და გამოყოფის მარტივი ფაქტი უკვე ქიმიურია, ვინაიდან სხეულში ხდება მუდმივი ცვლილებები და საბოლოო პროდუქტი ასახავს (ან მოიხმარს) ენერგიას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ყველაფერი ქიმიაა და ქიმიის გარეშე სიცოცხლის ახსნა შეუძლებელია. შემდეგ, ჩვენ გაჩვენებთ ამ ზოგადი დისციპლინის 5 შტოს.

1. არაორგანული ქიმია

არაორგანული ქიმია არის ქიმიის ის დარგი, რომელიც ყურადღებას ამახვილებს თავის სასწავლო სფეროში ფორმირებაზე, კლასიფიკაციაზე, შემადგენლობაზე და რეაქციებზე, რომლებიც წარმოქმნიან არაორგანულ ნაერთებს. მას შემდეგ, რაც ნახშირბადი არის ცოცხალი ნივთიერების კლასიკური წარმომადგენელი მთელ მსოფლიოში, ნაერთები არაორგანული იქნება ის, რომელშიც ნახშირბადი არ ჭარბობს (ან რომელშიც არ არის ბმულები) ნახშირბად-წყალბადის).

ქიმიის ეს დარგი პასუხისმგებელია პერიოდული სისტემის ყველა ელემენტისა და მათი ნაერთების ყოვლისმომცველ შესწავლაზე, გარდა ნახშირწყალბადებისა და მათი წარმოებულების უმეტესობისა. ნებისმიერ შემთხვევაში, არაორგანულსა და ორგანულს შორის საზღვრები ზოგჯერ გარკვეულწილად ბუნდოვანია და ამის დაყოფა, მაგალითად, ორგანომეტალური ქიმია (მათ შორის). იონების თვისებები და მათი ურთიერთქმედება და რედოქს ტიპის რეაქციები ბიოქიმიური დომენის სფეროებია.

ასეც რომ იყოს, არაორგანულ ქიმიას საზოგადოებისთვის სასიცოცხლო მნიშვნელობა აქვს ტონაჟის მიხედვით 10 საუკეთესო ქიმიური ინდუსტრიიდან 8 არაორგანულია. ნახევარგამტარის აგებიდან დაწყებული მასალებისა და წამლების სინთეზამდე, არაორგანული ქიმია ერთ – ერთი ძრავაა, რომელმაც ადამიანი მიიყვანა დღევანდელ საზოგადოებაში.

2. Ორგანული ქიმია

თავის მხრივ, რა არის ორგანული ქიმია შეისწავლის ნახშირბადის შემცველი მოლეკულების ბუნებასა და რეაქციებს, რომლებიც ქმნიან კოვალენტურ კავშირებსნახშირბადი, წყალბადის (C-H), ნახშირბად-ნახშირბადის (C-C) და სხვა ჰეტეროატომები (ნებისმიერი ატომი, ნახშირბადის და წყალბადის გარდა, რომელიც ცოცხალი ქსოვილის ნაწილი იყო ან ოდესღაც). მიუხედავად იმისა, რომ ნახშირბადი წარმოადგენს წყლის მთლიანი რაოდენობის მხოლოდ ადამიანის სხეულის 18% -ს, შეიძლება ითქვას, რომ ეს ელემენტი სიცოცხლის საფუძველია.

ამ ფილიალის ფარგლებში განსაკუთრებული ყურადღება ექცევა ნივთიერებების სტრუქტურას, ანალიზსა და უტილიტარულ შესწავლას. როგორიცაა ნახშირწყლები, ლიპიდები და ცილები, რომლებიც წარმოადგენენ ჩვენი დიეტის დიდ ნაწილს (მაკროელემენტები) და ჩვენი საკუთარი არსებობა. ორგანული ქიმიის გარეშე, დნმ-ის ან რნმ-ის, ნუკლეინის მჟავების აღწერაც არ შეიძლებოდა. პასუხისმგებელია მემკვიდრეობაზე გარემოში გენეტიკური გადაცემისა და ცილების სინთეზის გზით მობილური

3. ბიოქიმია

ბიოქიმია შეიძლება თავიდანვე ორგანულ ქიმიას ჰგავს, მაგრამ მას აქვს გარკვეული განსხვავებები. მიუხედავად იმისა, რომ ორგანული ქიმია პასუხისმგებელია ნახშირბადებით მდიდარი ნაერთების აღწერაზე, რომლებიც აუცილებელია სიცოცხლისთვის, ბიოქიმია მათ კონტექსტურად აყალიბებს ფუნქციონალური სისტემების ნაკრებში, რომლებიც ქმნიან ცოცხალ არსებას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ნახშირწყლების (CH2O) n ფორმულირების მიღმა ამ ფილიალს ევალება პროცესების აღმოჩენა მეტაბოლური, შუალედური მეტაბოლიტები და ენერგეტიკული ცეკვები, რომლებიც ხდება ამ ნაერთის შემოსვლისას ორგანიზმი

ეს ბიოლოგიური დისციპლინა ემყარება ცოცხალი არსებების ქიმიური შემადგენლობის (ბიომოლეკულების) შესწავლას, მათ შორის დამყარებულ ურთიერთობებს (ურთიერთქმედება), ტრანსფორმაციებს, რომლებსაც ისინი განიცდიან საცხოვრებელი სისტემის (მეტაბოლიზმი) და ყველა იმ პროცესის რეგულირებისთვის, რომლებიც მოიცავს მათ მოდიფიკაციას (შესწავლა ფიზიოლოგიური). ბიოქიმია ეყრდნობა სამეცნიერო მეთოდს და, შესაბამისად, ამტკიცებს ან უარყოფს მის ჰიპოთეზებს in vivo ან in vitro ექსპერიმენტების დახმარებით.

4. ანალიტიკური ქიმია

ანალიტიკურ ქიმიას ბევრად უფრო პრაქტიკული მიდგომა აქვს, რადგან მისი მთავარი საზრუნავია ჩვეულებრივ, სამრეწველო და საწარმოო მიზნებისათვის გამოყოფა, განსაზღვრა და განსაზღვრა საკითხი. ეს მოიცავს პროცესებს, როგორიცაა ნალექები, მოპოვება ან გამოხდა და სხვა. უფრო მცირე მასშტაბით, ისეთი ტექნიკა, როგორიცაა აგაროზის გელის ელექტროფორეზი, ქრომატოგრაფია ან სხვათა შორის, საველე ნაკადის ფრაქცია ცილების ან დნმ – ის განყოფილებების გამოყოფისთვის საგნები.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის მეცნიერების ის დარგი, რომელიც ნულიდან დაწყებული, საშუალებას გვაძლევს გავაანალიზოთ ნივთიერება, რომელიც ცნობილია როგორც ”ანალიზატი”. მიზანი არ არის ანალიზის ფორმულირება ან მისი აღწერა ელემენტარულ დონეზე (რადგან ამას სხვა დისციპლინებში აკეთებენ), არამედ მისი თვისებები, როგორიცაა pH, შთანთქმა ან კონცენტრაცია. ანალიზურ ქიმიას გააჩნია როგორც თვისებრივი მიდგომა (ქიმიური შემადგენლობის რაოდენობა ნივთიერებაში არსებული მონაცემები) და რაოდენობრივი (ნაერთის არსებობა-არარსებობა ა აურიეთ).

5. სამრეწველო ქიმია

საბოლოო ჯამში, ორგანული, არაორგანული და ანალიტიკური ქიმია უტილიტარულ დონეზე ერთ წერტილზე იკრიბება: სამრეწველო ქიმია. თითოეულ ზემოაღნიშნულ დისციპლინაში მიღებული მთელი ცოდნა გამოიყენება წარმოების მექანიზმებზე, რომელთა მთავარი იდეაა მაქსიმალურად ეფექტურობა, ენერგიის დაკარგვის მინიმიზაცია, ნაერთების ხელახალი გამოყენება და დაბალი ხარჯები. ნებისმიერ შემთხვევაში, ყოველთვის უნდა გვახსოვდეს, რომ ქიმიური პროდუქტების ხელშეკრულება მაქსიმალურად უნდა დაიცვას ეფექტურობის მიღმა: პატივი ვცეთ გარემოს.

სამრეწველო ქიმია ყველგან არის, ვინაიდან, სულ მცირე, მაღალშემოსავლიან ქვეყნებში, მრეწველობის გარეშე, არ არსებობს საზოგადოება. ტექსტილის დიზაინი, კოსმეტიკა და სუნამოები, ფარმაცევტიკა, მანქანის წარმოება, წყლის დამუშავება, საკვებისა და სასმელის წარმოება და რეგულირება ქიმიის პირდაპირი პროდუქტია სამრეწველო.

Გაგრძელება

Როგორც ხედავ, ქიმია არის ცხოვრების და საზოგადოების საფუძველიმის გარეშე, ნახშირწყლების მეტაბოლიზმი არ არის, მაგრამ არც მანქანა, რომელიც ყოველდღე სამსახურში მიგვიყვანს. ნივთიერებებს შორის რეაქცია გულისხმობს ენერგიის გამოყოფას ან შეწოვას და ურთიერთქმედების ცოდნას ელემენტებს შორის ადამიანმა შეძლო გადალახოს საკუთარი შეზღუდვები ბიოლოგიური

მოკლედ, ყველაფერი, რაც ჩვენ ვართ და გარს გვახვევს, ქიმიაა, ვინაიდან ელემენტები მუდმივ ურთიერთქმედებაშია და იცვლება. სწორედ ამიტომ არის ზემოაღნიშნული დისციპლინები ძალიან მნიშვნელოვანი: იმის ცოდნით, თუ რა გარემოა ჩვენ გარშემო, ჩვენ შეგვიძლია ისარგებლეთ ამით და შეეცადეთ შევინარჩუნოთ საკუთარი თავი დაბალანსებული გზით, გარემოსთან ჰარმონიაში (ყოველ შემთხვევაში, შიგნით) თეორია).