De 5 takken van scheikunde (en wat elk bestudeert)

Hoe verrassend de terrestrische biodiversiteit ook is, uiteindelijk zijn alle levende wezens uit hetzelfde biologische patroon gesneden. Levende materie bestaat uit 25-30 chemische elementen, maar 96% van de massa van de meeste cellen bestaat uit slechts zes ervan: koolstof (C), waterstof (H), zuurstof (O), stikstof (N), zwavel (S) en fosfor (P).

Bovendien is de genetische code universeel en onveranderlijk voor iedereen. Een chromosoom bevat in zijn structuur een reeks genen, die op hun beurt zijn samengesteld uit DNA-ketens in een dubbele helix-rangschikking die een reeks geordende nucleotiden presenteren. Deze nucleotiden worden "gekopieerd" in de vorm van boodschapper-RNA (transcriptie) en de keten reist naar de ribosomen, waar de instructies in de assemblage van een eiwit worden vertaald. Elke nucleotide "zin" of codon is constant en onveranderlijk, of wat hetzelfde is, een codon codeert altijd voor een aminozuur.

Al deze informatie die we u hebben gegeven is niet anekdotisch, omdat deze kennis is bereikt dankzij de studie van levende wezens en het milieu vanuit een structureel oogpunt. Van de samenstelling van de atmosfeer tot de conformatie van DNA,

alles om ons heen is chemisch op materieel niveau. Met deze interessante ideeën in het achterhoofd laten we je vandaag de 5 takken van de chemie en hun belangrijkste hulpprogramma's zien.

• We raden je aan om te lezen: "De 52 vrouwen die een Nobelprijs hebben gewonnen"

Wat is scheikunde en in welke disciplines is het onderverdeeld?

Scheikunde is de tak van de wetenschap die de structuur, samenstelling en eigenschappen van materie bestudeert, naast de variaties die het ervaart tijdens chemische reacties en energie-uitwisselingen in de tussenstappen. Vanuit een meer utilitair oogpunt zou deze discipline kunnen worden gedefinieerd als de verzameling kennis over de voorbereiding, eigenschappen en transformaties van een lichaam.

Chemie is in ieder geval niet alleen de beschrijving van de verschillende chemische elementen en hun aanwezigheid, conformatie in organische en anorganische media en hun toestandsveranderingen. Het simpele feit van het innemen van een voedingsmiddel, het metaboliseren en uitscheiden ervan is al chemisch, aangezien er constante veranderingen plaatsvinden in een lichaam en het eindproduct energie rapporteert (of verbruikt). Met andere woorden, alles is chemie en zonder chemie kan het leven niet worden verklaard. Vervolgens laten we je de 5 takken van deze algemene discipline zien.

1. Anorganische scheikunde

Anorganische chemie is de tak van de chemie die richt zijn studiegebied op de vorming, classificatie, samenstelling en reacties die aanleiding geven tot anorganische verbindingen. Aangezien koolstof de klassieke vertegenwoordiger is van levende materie over de hele wereld, zijn verbindingen anorganisch zijn die waarin koolstof niet overheerst (of waarin geen bindingen zijn) koolstof-waterstof).

Deze tak van de chemie is verantwoordelijk voor de uitgebreide studie van alle elementen van het periodiek systeem en hun verbindingen, met uitzondering van koolwaterstoffen en de meeste van hun derivaten. In ieder geval zijn de grenzen tussen anorganisch en organisch soms wat vervaagd, en indelingen als organometaalchemie (tussenin) zijn daar een duidelijk voorbeeld van. De eigenschappen van ionen en hun interactie en redox-achtige reacties zijn gebieden van het biochemische domein.

Toch is anorganische chemie van levensbelang voor de samenleving, aangezien 8 van de top 10 chemische industrieën per tonnage zijn anorganisch. Van de constructie van een halfgeleider tot de synthese van materialen en medicijnen, de anorganische chemie is een van de motoren geweest die de mens in de huidige samenleving heeft gedreven.

2. Organische chemie

Van haar kant is organische chemie wat bestudeert de aard en reacties van koolstofbevattende moleculen die covalente bindingen vormenKoolstof, waterstof (C-H), koolstof-koolstof (C-C) en andere heteroatomen (elk atoom behalve koolstof en waterstof dat deel uitmaakt of ooit was van levend weefsel). Hoewel koolstof slechts 18% van het totale menselijk lichaam vertegenwoordigt vanwege de grote hoeveelheden water, kan worden gezegd dat dit element de basis van het leven is.

Binnen deze tak van onderzoek wordt speciale aandacht besteed aan de structuur, analyse en utilitaire studie van stoffen. zoals koolhydraten, lipiden en eiwitten, die het grootste deel van onze voeding (macronutriënten) en onze eigen bestaan. Zonder organische chemie zouden ook DNA of RNA, nucleïnezuren, niet beschreven kunnen zijn. verantwoordelijk voor overerving door genetische overdracht en eiwitsynthese in de omgeving mobiel.

3. Biochemie

Biochemie lijkt in eerste instantie misschien op organische chemie, maar er zijn enkele verschillen. Terwijl organische chemie verantwoordelijk is voor het beschrijven van koolstofrijke verbindingen die nodig zijn voor het leven, biochemie contextualiseert ze in de set van functionele systemen waaruit een levend wezen bestaat. Met andere woorden, naast het formuleren van een koolhydraat (CH2O) n, is deze tak verantwoordelijk voor het ontdekken van de processen metabolische, intermediaire metabolieten en energiedansen die plaatsvinden wanneer deze verbinding de. binnenkomt organisme.

Deze biologische discipline is gebaseerd op de studie van de chemische samenstelling van levende wezens (biomoleculen), de relaties die tussen hen worden gelegd (interacties), de transformaties die ze ondergaan binnen een levend systeem (metabolisme) en de regulatie van alle processen die hun wijziging met zich meebrengen (studie fysiologisch). Biochemie steunt op de wetenschappelijke methode en bewijst of weerlegt daarom haar hypothesen met behulp van in vivo of in vitro experimenten.

4. Analytische chemie

Analytische chemie heeft een veel praktischere benadering, omdat de belangrijkste zorg is: materie scheiden, identificeren en kwantificeren, meestal voor industriële en productiedoeleinden. Dit omvat onder meer processen zoals precipitatie, extractie of destillatie. Op kleinere schaal kunnen technieken zoals agarosegelelektroforese, chromatografie of fieldflow fractionering voor onder andere het scheiden van eiwitten of DNA-coupes dingen.

Met andere woorden, dit is de tak van de wetenschap die ons in staat stelt om, vanaf het begin, een stof te analyseren, een zogenaamde "analyt". Het doel is niet om de analyt te formuleren of te beschrijven op een elementair niveau (zoals dit door andere disciplines wordt gedaan), maar zijn eigenschappen, zoals pH, absorptie of concentratie. Analytische chemie heeft zowel een kwalitatieve benadering (hoeveelheden chemische bestanddelen) bijzonderheden aanwezig in een stof) en kwantitatief (aanwezigheid-afwezigheid van een verbinding in a mengen).

5. Industriële chemie

Uiteindelijk komen organische, anorganische en analytische chemie samen op hetzelfde punt op het utilitaire niveau: industriële chemie. Alle kennis die is opgedaan in elk van de bovengenoemde disciplines wordt toegepast op de productiemechanismen, met als hoofdgedachte: maximaliseer de effectiviteit, minimaliseer energieverlies, verhoog het hergebruik van verbindingen en verlaag de kosten. In ieder geval moet altijd in gedachten worden gehouden dat het verdrag inzake chemische producten een stelregel moet volgen die verder gaat dan effectiviteit: respect voor het milieu.

Industriële chemie is overal, want in landen met een hoog inkomen is er in ieder geval geen samenleving zonder industrie. Textieldesign, cosmetica en geuren, farmaceutica, autofabricage, waterbehandeling, voedsel- en drankproductie en regelgeving zijn een direct product van de chemie industrieel.

Hervat

Zoals je kunt zien, chemie is de basis van het leven en de samenlevingZonder dit is er geen koolhydraatmetabolisme, maar de auto die ons elke dag naar het werk brengt ook niet. De reacties tussen stoffen veronderstellen een afgifte of absorptie van energie, en de interacties kennen tussen de elementen is de mens in staat geweest om voorbij zijn eigen beperkingen te transcenderen biologisch.

Kortom, alles wat we zijn en om ons heen is chemie, aangezien de elementen voortdurend in wisselwerking en verandering zijn. Daarom zijn de bovengenoemde disciplines zo belangrijk: door de omgeving om ons heen te kennen, kunnen we profiteer ervan en probeer onszelf op een evenwichtige manier in harmonie te houden met de omgeving (althans in theorie).