Quels sont les niveaux d'organisation de la matière? (Avec des exemples)

Les Niveaux d'organisation du sujet Ce sont ces manifestations physiques qui composent l'univers dans ses différentes échelles de masse. Bien que de nombreux phénomènes puissent être expliqués de la physique, il existe des régions de cette échelle qui correspondent davantage à la chimie, à la biologie, à la minéralogie, à l'écologie, à l'astronomie et à d'autres sciences naturelles.

Dans les fondements de la matière, nous avons des particules subatomiques, étudiées par la physique des particules. En augmentant les étapes de votre organisation, nous entrons dans le domaine de la chimie, puis atteignons la biologie; De la matière désintégrée et énergique, elle se termine en observant les corps minéralogiques, les organismes vivants et les planètes.

Les niveaux d'organisation des organes sont intégrés et cohérents pour définir des organes de propriété uniques. Par exemple, le niveau cellulaire est composé du subatomique, de l'atomique, moléculaire et cellulaire, mais a des propriétés différentes à chacun d'eux. De même, les niveaux supérieurs ont des propriétés différentes.

Quels sont les niveaux d'organisation de la matière?

Le sujet est organisé aux niveaux suivants:

Niveau subatomique

Nous commençons par l'étape la plus basse: avec les particules plus petites que le même atome. Cette étape fait l'objet d'une étude de physique des particules. D'une manière très simplifiée, il y a les quarks (de haut en bas), les leptones (électrons, muons et neutrinos) et les nucléons (neutrons et protons).

La masse et la taille de ces particules sont si méprisables que la physique conventionnelle ne se conforme pas à leur comportement, il est donc nécessaire de les étudier avec le prisme de la mécanique quantique.

Niveau atomique

Toujours dans le domaine de la physique (atomique et nucléaire), nous constatons que certaines particules primaires se lient à de fortes interactions pour donner naissance à l'atome. C'est l'unité qui définit les éléments chimiques et l'ensemble du tableau périodique. Les atomes sont composés de protons, de neutrons et d'électrons. Dans l'image suivante, vous pouvez voir une représentation d'un atome, avec les protons et les neutrons dans le noyau et les électrons à l'étranger:

Les protons sont responsables de la charge positive du noyau, qui avec les neutrons fait presque toute la masse de l'atome. Les électrons, en revanche, sont responsables de la charge négative de l'atome, diffusée autour du noyau dans les régions denses, électroniquement, appelée orbitale.

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Les atomes diffèrent les uns des autres par le nombre de protons, de neutrons et d'électrons qui ont. Cependant, les protons définissent le nombre atomique (z), qui à son tour est caractéristique pour chaque élément chimique. Ainsi, tous les éléments ont différentes quantités de protons, et leur ordre peut être vu dans l'ordre croissant dans le tableau périodique.

Niveau moléculaire

La molécule d'eau est de loin la plus emblématique et la plus surprenante de toutes. Source: Diamondcoder [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)]

Au niveau moléculaire, nous entrons dans le domaine de la chimie, de la physicochimie et un peu plus éloigné, la pharmacie (synthèse de médicament).

Les atomes sont capables d'interagir les uns avec les autres par liaison chimique. Lorsque ce lien est covalent, c'est-à-dire avec un électron partagé comme équitable, il est dit que les atomes se sont joints pour provoquer des molécules.

D'un autre côté, les atomes métalliques peuvent interagir en utilisant la liaison métallique, sans définir des molécules; Mais les cristaux.

Après les cristaux, les atomes peuvent perdre ou gagner des électrons pour se transformer en cations ou anions, respectivement. Ces deux forment le duo appelé ions. De plus, certaines molécules peuvent acquérir des charges électriques, appelant des ions moléculaires ou polyiatomiques.

D'après les ions et leurs cristaux, d'énormes quantités d'entre elles, les minéraux naissent, qui composent et enrichissent le cortex terrestre et le manteau.

Cette molécule de dendrimètre polyphénilene volumineuse est un exemple de macromolécule. Source: m pierre à la langue anglaise wikipedia [cc by-sa 3.0 (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /]]

Selon le nombre de liaisons covalentes, certaines molécules sont plus de masse que d'autres. Lorsque ces molécules ont une unité structurelle et répétitive (monomère), il est dit qu'ils sont des macromolécules. Parmi eux, par exemple, nous avons des protéines, des enzymes, des polysaccharides, des phospholipides, des acides nucléiques, des polymères artificiels, de l'asphalte, etc.

Il est nécessaire de souligner que toutes les macromolécules ne sont pas des polymères; Mais tous les polymères sont des macromolécules.

Cette icosaédrico (100) molécules d'eau est maintenue cohérente par ses ponts d'hydrogène. Ceci est un exemple d'une supramolécule régie par les interactions des murs van der. Source: Danski14 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]

Toujours à l'étape moléculaire, des molécules et des macromolécules peuvent être ajoutés au moyen de murs van der pour former des conglomérats ou des complexes appelés supramolécules. Parmi les plus connus, nous avons les micelles, les vésicules et le mur lipidique à double couche.

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Les supramolécules peuvent avoir des tailles et des masses moléculaires inférieures ou plus élevées que les macromolécules; Cependant, ce sont ses interactions non covalentes Les bases structurelles des systèmes biologiques, organiques et inorganiques sans fin.

Niveau des organites cellulaires

Représentation des mitochondries, l'un des organites cellulaires les plus importants.

Les supramolécules diffèrent dans leur nature chimique, donc ils cohérent les uns avec les autres pour s'adapter à l'environnement (aqueux dans le cas des cellules).

C'est à ce moment que différents organites apparaissent (mitochondries, ribosomes, noyau, appareils Golgi, etc.), chacun destiné à remplir une fonction spécifique au sein de l'usine de vie colossale que nous connaissons sous le nom de la cellule (Eukaryot et Prokaryot): le "atome" de la vie.

Niveau cellulaire

Exemple d'une cellule eucaryote (cellule animale) et de ses parties (source: Alejandro Porto [CC0] via Wikimedia Commons)

Au niveau cellulaire, la biologie et la biochimie (en plus des autres sciences connexes) entrent en jeu. Dans le corps, il y a une classification pour les cellules (érythrocytes, leucocytes, spermatozoïdes, ovules, ostéocytes, neurones, etc.). La cellule peut être définie comme l'unité de base de la vie et il existe deux types principaux: les eucaryotes et les processus.

Niveau multicellulaire

Les ensembles de cellules distinguées définissent les tissus, ces tissus proviennent des organes (cœur, pancréas, foie, intestins, cerveau) et enfin les organes intégrent plusieurs systèmes physiologiques (respiratoire, circulatoire, digestif, nerveux, endocrinien, etc.). C'est le niveau multicellulaire. Par exemple, un ensemble de milliers de cellules constitue le cœur:

Déjà dans cette étape, il est difficile d'étudier les phénomènes d'un point de vue moléculaire; Bien que la pharmacie, la chimie supramoléculaire se sont concentrées sur la médecine et la biologie moléculaire, maintiennent une telle perspective et acceptent de tels défis.

Organismes

Selon le type de facteurs cellulaires, ADN et génétiques, les cellules finissent par construire des organismes (légumes ou animaux), dont nous mentionnons déjà l'être humain. C'est l'étape de la vie, dont la complexité et l'immensité sont inimaginables même aujourd'hui. Par exemple, un tigre est considéré comme un panda ours est considéré comme un organisme.

Niveau de population

Les grappes de ces papillons monarques montrent comment les organismes sont associés dans les populations. Source: pixnio.

Les organismes répondent aux conditions environnementales et s'adaptent en créant des populations à subsister. Chaque population est étudiée par l'une des nombreuses branches des sciences naturelles, ainsi que par les communautés qui en dérivent. Nous avons des insectes, des mammifères, des oiseaux, des poissons, des algues, des amphibiens, des arachnides,. Par exemple, un ensemble de papillons constitue une population.

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Écosystème

Écosystème. Source: par la turrita [cc by-sa 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)], de Wikimedia Commons

L'écosystème comprend les relations entre les facteurs biotiques (qui ont la vie) et les facteurs abiotiques (sans vie). Il se compose d'une communauté d'espèces différentes qui partagent le même endroit où vivre (Habitat) et qui utilisent des composants abiotiques pour survivre.

L'eau, l'air et le sol (minéraux et roches), définissent les composants abiotiques ("sans vie"). Pendant ce temps, les composants biotiques sont composés de tous les êtres vivants dans toute leur expression et leur compréhension, des bactéries aux éléphants et aux baleines, qui interagissent avec l'eau (hydrosphère), l'air (atmosphère) ou le sol (litosphère).

L'ensemble des écosystèmes à travers la Terre compose le niveau suivant; La biosphère.

Biosphère

Schéma de l'atmosphère, de l'hydrosphère, de la litosphère et de la biosphère terrestre. Source: Bojana Petrović [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)], de Wikimedia Commons

La biosphère est le niveau composé de tous les êtres vivants vivant sur la planète et leurs habitats.

Revenant brièvement à l'étape moléculaire, les molécules seules peuvent composer des mélanges de dimensions exorbitantes. Par exemple, les océans sont formés par la molécule d'eau, H₂SOIT. À son tour, l'atmosphère est formée par les molécules gazeuses et les gaz nobles.

Toutes les planètes adaptées à la vie ont leur propre biosphère; Bien que l'atome de carbone et ses liens restent leurs fondements, quelle que soit l'évolution de leurs créatures.

Si vous voulez continuer à monter sur l'échelle de la matière, nous entrerions enfin dans les sommets de l'astronomie (planètes, étoiles, naines blanches, nébuleuses, trous noirs, galaxies).

Les références

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