วิชาเคมีทั้ง 5 สาขา (และแต่ละวิชาเรียนอะไร)

ความหลากหลายทางชีวภาพบนพื้นดินที่น่าแปลกใจก็คือ ในที่สุด สิ่งมีชีวิตทั้งหมดก็ถูกตัดขาดจากรูปแบบทางชีววิทยาเดียวกัน สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมี 25-30 ชนิดแต่ 96% ของมวลเซลล์ส่วนใหญ่ประกอบด้วย 6 เซลล์เท่านั้น: คาร์บอน (C), ไฮโดรเจน (H), ออกซิเจน (O), ไนโตรเจน (N), กำมะถัน (S) และฟอสฟอรัส (P ).

นอกจากนี้ รหัสพันธุกรรมยังเป็นสากลและไม่เปลี่ยนแปลงสำหรับทุกคน โครโมโซมประกอบด้วยชุดของยีนในโครงสร้างของมัน ซึ่งจะประกอบด้วยสายโซ่ดีเอ็นเอในการจัดเรียงเกลียวคู่ที่แสดงชุดของนิวคลีโอไทด์ที่ได้รับคำสั่ง นิวคลีโอไทด์เหล่านี้ถูก "คัดลอก" ในรูปแบบของ messenger RNA (การถอดความ) และสายโซ่จะเดินทางไปยังไรโบโซม ซึ่งจะแปลคำแนะนำในการประกอบโปรตีน แต่ละ "วลี" หรือโคดอนของนิวคลีโอไทด์มีค่าคงที่และคงที่ หรืออะไรที่เหมือนกัน โคดอนจะเข้ารหัสกรดอะมิโนเสมอ

ข้อมูลทั้งหมดที่เราให้ไว้ไม่ใช่เกร็ดเล็กเกร็ดน้อย เนื่องจากความรู้นี้ได้รับจากการศึกษาสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมจากมุมมองเชิงโครงสร้าง ตั้งแต่องค์ประกอบของบรรยากาศไปจนถึงโครงสร้างของดีเอ็นเอ ทุกสิ่งรอบตัวเราเป็นสารเคมีในระดับวัสดุ. ด้วยแนวคิดที่น่าสนใจเหล่านี้ วันนี้เราจึงแสดงให้คุณเห็นถึง 5 สาขาวิชาเคมีและระบบสาธารณูปโภคที่สำคัญที่สุด

• เราขอแนะนำให้คุณอ่าน: "ผู้หญิง 52 คนที่ได้รับรางวัลโนเบล"

เคมีคืออะไรและแบ่งออกเป็นสาขาวิชาใด?

เคมีเป็นสาขาของวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้าง องค์ประกอบ และคุณสมบัติของสสาร นอกเหนือไปจากความผันแปรที่ได้รับ ระหว่างปฏิกิริยาเคมีและการแลกเปลี่ยนพลังงานในขั้นตอนขั้นกลาง จากมุมมองที่เป็นประโยชน์มากขึ้น วินัยนี้สามารถกำหนดเป็นชุดของความรู้เกี่ยวกับการเตรียมการ คุณสมบัติ และการเปลี่ยนแปลงของร่างกาย

ไม่ว่าในกรณีใด เคมีไม่ได้เป็นเพียงคำอธิบายขององค์ประกอบทางเคมีต่างๆ และการมีอยู่ของมัน การจัดรูปแบบในสื่ออินทรีย์และอนินทรีย์ และการเปลี่ยนแปลงของสถานะ ข้อเท็จจริงง่ายๆ ของการรับประทานอาหาร การเผาผลาญอาหาร และการขับถ่ายนั้นเป็นสารเคมีอยู่แล้ว เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในร่างกายเกิดขึ้นและรายงานของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย (หรือการบริโภค) จะรายงาน (หรือการบริโภค) พลังงาน พูดอีกอย่างก็คือ ทุกอย่างคือเคมี และถ้าไม่มีชีวิตเคมีก็อธิบายไม่ได้ ต่อไปเราจะแสดงให้คุณเห็น 5 สาขาของวินัยทั่วไปนี้

1. เคมีอนินทรีย์

เคมีอนินทรีย์เป็นสาขาหนึ่งของเคมีที่ เน้นการศึกษาเกี่ยวกับการก่อตัว การจำแนก องค์ประกอบและปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดสารประกอบอนินทรีย์. เนื่องจากคาร์บอนเป็นตัวแทนคลาสสิกของสิ่งมีชีวิตทั่วโลก สารประกอบ อนินทรีย์จะเป็นสิ่งที่คาร์บอนไม่ได้ครอบงำ (หรือที่ไม่มีพันธะ คาร์บอน-ไฮโดรเจน)

สาขาวิชาเคมีนี้มีหน้าที่ในการศึกษาองค์ประกอบทั้งหมดของตารางธาตุและสารประกอบของธาตุอย่างครอบคลุม ยกเว้นไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ส่วนใหญ่ ไม่ว่าในกรณีใด ขอบเขตระหว่างสารอนินทรีย์และสารอินทรีย์ในบางครั้งอาจไม่ชัดเจน และการแบ่งแยก เช่น เคมีออร์แกโนเมทัลลิก (ในระหว่าง) เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของเรื่องนี้ คุณสมบัติของไอออนและอันตรกิริยาและปฏิกิริยาประเภทรีดอกซ์เป็นเขตข้อมูลของโดเมนทางชีวเคมี

เคมีอนินทรีย์มีความสำคัญต่อสังคมตั้งแต่ 8 ใน 10 อุตสาหกรรมเคมีอันดับต้น ๆ โดยระวางน้ำหนักเป็นอนินทรีย์. ตั้งแต่การสร้างเซมิคอนดักเตอร์ไปจนถึงการสังเคราะห์วัสดุและยา เคมีอนินทรีย์เป็นหนึ่งในกลไกขับเคลื่อนที่ขับเคลื่อนมนุษย์เข้าสู่สังคมปัจจุบัน

2. เคมีอินทรีย์

ในส่วนของเคมีอินทรีย์คือสิ่งที่ ศึกษาธรรมชาติและปฏิกิริยาของโมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอนซึ่งก่อตัวเป็นพันธะโควาเลนต์คาร์บอน ไฮโดรเจน (C-H) คาร์บอน-คาร์บอน (C-C) และเฮเทอโรอะตอมอื่นๆ (อะตอมใดๆ ยกเว้นคาร์บอนและไฮโดรเจนที่หรือเคยเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อที่มีชีวิต) แม้ว่าคาร์บอนจะมีเพียง 18% ของร่างกายมนุษย์ทั้งหมดเนื่องจากมีน้ำในปริมาณมาก แต่ก็อาจกล่าวได้ว่าธาตุนี้เป็นพื้นฐานของชีวิต

ภายในสาขาวิชานี้ จะให้ความสนใจเป็นพิเศษกับโครงสร้าง การวิเคราะห์ และการศึกษาสารที่เป็นประโยชน์ เช่น คาร์โบไฮเดรด ลิปิด และโปรตีน ซึ่งประกอบขึ้นเป็นอาหารส่วนใหญ่ของเรา (ธาตุอาหารหลัก) และของเราเอง การดำรงอยู่ หากปราศจากเคมีอินทรีย์ DNA หรือ RNA กรดนิวคลีอิกก็ไม่สามารถอธิบายได้เช่นกัน รับผิดชอบในการสืบทอดผ่านการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและการสังเคราะห์โปรตีนในสิ่งแวดล้อม มือถือ

3. ชีวเคมี

ชีวเคมีอาจคล้ายกับเคมีอินทรีย์ในตอนแรก แต่ก็มีความแตกต่างบางประการ ในขณะที่เคมีอินทรีย์มีหน้าที่อธิบายสารประกอบที่อุดมด้วยคาร์บอนซึ่งจำเป็นต่อชีวิต ชีวเคมีสร้างบริบทให้อยู่ในชุดของระบบการทำงานที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิต. กล่าวอีกนัยหนึ่ง นอกเหนือจากการกำหนดคาร์โบไฮเดรต (CH2O) n สาขานี้มีหน้าที่ในการค้นหากระบวนการ เมแทบอลิซึม เมแทบอไลต์ขั้นกลาง และการเต้นรำของพลังงานที่เกิดขึ้นเมื่อสารนี้เข้าสู่ สิ่งมีชีวิต

ระเบียบวินัยทางชีววิทยานี้มีพื้นฐานมาจากการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของสิ่งมีชีวิต (ชีวโมเลกุล) ความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นระหว่างพวกเขา (ปฏิสัมพันธ์) การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นภายในระบบที่มีชีวิต (เมตาบอลิซึม) และการควบคุมกระบวนการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการปรับเปลี่ยน (การศึกษา ทางสรีรวิทยา) ชีวเคมีอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ดังนั้นจึงพิสูจน์หรือหักล้างสมมติฐานด้วยความช่วยเหลือของการทดลองในหลอดทดลองหรือในหลอดทดลอง

4. เคมีวิเคราะห์

เคมีวิเคราะห์มีแนวทางที่ใช้งานได้จริงมากกว่า เนื่องจากข้อกังวลหลักคือ แยก ระบุ และปริมาณเรื่อง โดยปกติเพื่ออุตสาหกรรมและการผลิต. ซึ่งรวมถึงกระบวนการต่างๆ เช่น การตกตะกอน การสกัด หรือการกลั่น เป็นต้น ในระดับที่เล็กกว่า เทคนิคต่างๆ เช่น agarose gel electrophoresis, chromatography หรือ การแยกส่วนการไหลของสนามเพื่อแยกโปรตีนหรือส่วน DNA และอื่น ๆ สิ่งของ

กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่คือสาขาของวิทยาศาสตร์ที่เริ่มต้นจากศูนย์ ทำให้เราสามารถวิเคราะห์สารที่เรียกว่า "วิเคราะห์" เป้าหมายไม่ใช่การกำหนดสูตรของสารที่วิเคราะห์หรืออธิบายในระดับธาตุ (เช่นเดียวกับที่ทำโดยสาขาวิชาอื่น) แต่คุณสมบัติของสารนั้น เช่น ค่า pH การดูดกลืนแสง หรือความเข้มข้น เคมีวิเคราะห์มีทั้งวิธีการเชิงคุณภาพ (ปริมาณขององค์ประกอบทางเคมี รายละเอียดที่มีอยู่ในสาร) และเชิงปริมาณ (การมีอยู่ของสารประกอบใน a ผสม).

5. เคมีอุตสาหกรรม

ในท้ายที่สุด เคมีอินทรีย์ อนินทรีย์ และเคมีวิเคราะห์มาบรรจบกันที่จุดเดียวกันในระดับที่เป็นประโยชน์ นั่นคือ เคมีอุตสาหกรรม ความรู้ทั้งหมดที่ได้รับในแต่ละสาขาวิชาดังกล่าวจะนำไปใช้กับกลไกการผลิตโดยมีแนวคิดหลักคือ เพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด ลดการสูญเสียพลังงาน เพิ่มการใช้สารประกอบซ้ำ และลดต้นทุน and. ไม่ว่าในกรณีใด จะต้องระลึกไว้เสมอว่าสนธิสัญญาผลิตภัณฑ์เคมีต้องปฏิบัติตามหลักปฏิบัติที่เกินประสิทธิผล: เคารพสิ่งแวดล้อม

เคมีอุตสาหกรรมมีอยู่ทุกหนทุกแห่ง เพราะอย่างน้อยในประเทศที่มีรายได้สูง ไม่มีอุตสาหกรรมก็ไม่มีสังคม การออกแบบสิ่งทอ เครื่องสำอางและน้ำหอม ยา การผลิตรถยนต์ การบำบัดน้ำ การผลิตและการควบคุมอาหารและเครื่องดื่มเป็นผลิตภัณฑ์ทางเคมีโดยตรง อุตสาหกรรม

เรซูเม่

อย่างที่เห็น, เคมีเป็นพื้นฐานของชีวิตและสังคมหากไม่มีมัน จะไม่มีการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต แต่ไม่มีรถที่พาเราไปทำงานทุกวัน ปฏิกิริยาระหว่างสารต่าง ๆ สมมุติว่ามีการปลดปล่อยหรือดูดซับพลังงาน และรู้ปฏิกิริยาโต้ตอบ ระหว่างองค์ประกอบต่างๆ มนุษย์สามารถก้าวข้ามขีดจำกัดของตัวเองได้ ทางชีวภาพ

กล่าวโดยสรุป ทุกสิ่งที่เราเป็นและอยู่รอบตัวเราล้วนแล้วแต่เป็นเคมี เนื่องจากองค์ประกอบต่างๆ มีปฏิสัมพันธ์และเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา นี่คือเหตุผลที่สาขาวิชาดังกล่าวมีความสำคัญมาก: โดยการรู้สภาพแวดล้อมที่ล้อมรอบเราเราสามารถ ใช้ประโยชน์จากมันและพยายามรักษาตัวเองให้สมดุลกับสิ่งแวดล้อม (อย่างน้อยก็ใน ทฤษฎี).