Quais são os níveis de organização da matéria? (Com exemplos)

O níveis de organização São aquelas manifestações físicas que compõem o universo em suas diferentes escalas de massa. Embora muitos fenômenos possam ser explicados da física, existem regiões dessa escala que correspondem mais à química, biologia, mineralogia, ecologia, astronomia e outras ciências naturais mais.

Nos fundamentos da matéria, temos partículas subatômicas, estudadas pela física de partículas. Subindo as etapas da sua organização, entramos no campo da química e depois alcançamos a biologia; De matéria desintegrada e energética, termina observando corpos mineralógicos, organismos e planetas vivos.

Os níveis de organização de órgãos são integrados e coesos para definir corpos imobiliários exclusivos. Por exemplo, o nível celular é composto de subatômico, atômico, molecular e celular, mas possui propriedades diferentes para todas elas. Da mesma forma, os níveis superiores têm propriedades diferentes.

Quais são os níveis de organização da matéria?

O sujeito está organizado nos seguintes níveis:

Nível subatômico

Começamos com o passo mais baixo: com as partículas menores que o mesmo átomo. Esta etapa é o assunto do estudo de física de partículas. De uma maneira muito simplificada, existem os quarks (para cima e para baixo), os leptonos (elétrons, muons e neutrinos) e os núcleons (nêutrons e prótons).

A massa e o tamanho dessas partículas são tão desprezíveis, que a física convencional não está em conformidade com seu comportamento, por isso é necessário estudá -las com o prisma da mecânica quântica.

Nível atômico

Ainda no campo da física (atômico e nuclear), descobrimos que algumas partículas primárias se ligam através de interações fortes para dar origem ao átomo. Esta é a unidade que define os elementos químicos e toda a tabela periódica. Os átomos são compostos de prótons, nêutrons e elétrons. Na imagem a seguir, você pode ver uma representação de um átomo, com os prótons e nêutrons no núcleo e os elétrons no exterior:

Os prótons são responsáveis ​​pela carga positiva do núcleo, que, juntamente com os nêutrons, produz quase toda a massa do átomo. Os elétrons, por outro lado, são responsáveis ​​pela carga negativa do átomo, divulgada ao redor do núcleo em regiões densas, eletronicamente, chamadas de orbital.

Pode servir você: Genie Wiley, a garota selvagem que só reconheceu o nome dela

Os átomos diferem entre si pelo número de prótons, nêutrons e elétrons que têm. No entanto, os prótons definem o número atômico (z), que por sua vez é característico para cada elemento químico. Assim, todos os elementos têm quantidades diferentes de prótons, e sua ordem pode ser vista em ordem crescente na tabela periódica.

Nivel molecular

A molécula de água é de longe a mais emblemática e surpreendente de todas. Fonte: DiamondCoder [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)]

No nível molecular, entramos no campo da química, físico -química e um pouco mais distante, a farmácia (síntese de medicamentos).

Os átomos são capazes de interagir entre si através da ligação química. Quando esse link é covalente, ou seja, com um elétron eqüitativo, diz -se que os átomos se uniram para causar moléculas.

Por outro lado, os átomos de metal podem interagir usando a ligação metálica, sem definir moléculas; Mas cristais.

Seguindo os cristais, os átomos podem perder ou ganhar elétrons para se transformar em cátions ou ânions, respectivamente. Esses dois formam a dupla conhecida como íons. Além disso, algumas moléculas podem adquirir cargas elétricas, chamando íons moleculares ou poliiatômicos.

Dos íons e seus cristais, grandes quantidades deles, os minerais nascem, que compõem e enriquecem o córtex terrestre e o manto.

Esta molécula volumosa de dendrímetro de polifenileno é um exemplo de uma macromolécula. Fonte: M Stone na Wikipedia da língua inglesa [CC BY-SA 3.0 (http: // criativecommons.Org/licenças/BY-SA/3.0/]]

Dependendo do número de ligações covalentes, algumas moléculas são mais massa do que outras. Quando essas moléculas têm uma unidade estrutural e repetitiva (monômero), diz -se que são macromoléculas. Entre eles, por exemplo, temos proteínas, enzimas, polissacarídeos, fosfolipídios, ácidos nucleicos, polímeros artificiais, asfalto, etc.

É necessário enfatizar que nem todos os macromoléculas são polímeros; Mas todos os polímeros são macromoléculas.

Este icosaédrico (100) moléculas de água é mantido coeso por suas pontes de hidrogênio. Este é um exemplo de uma supramolécula governada por interações de van der Walls. Fonte: Danski14 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Ainda na etapa molecular, moléculas e macromoléculas podem ser adicionados por meio de paredes de van der Walls para formar conglomerados ou complexos chamados supramoléculas. Entre os mais conhecidos, temos as micelas, vesículas e a parede lipídica de camada dupla.

Pode atendê -lo: modelos atômicos

As supramoléculas podem ter tamanhos e massas moleculares inferiores ou superiores que as macromoléculas; No entanto, são suas interações não -covalentes as bases estruturais de sistemas biológicos, orgânicos e inorgânicos sem fim.

Nível de organelas celulares

Representação de mitocôndrias, uma das organelas celulares mais importantes.

As supramoléculas diferem em sua natureza química, então coesam entre si características para se adaptar ao meio ambiente (aquoso no caso das células).

É quando diferentes organelas aparecem (mitocôndrias, ribossomos, núcleo, aparelho de Golgi, etc.), cada um destinado a cumprir uma função específica dentro da fábrica viva colossal que conhecemos como a célula (Eukaryot e Prokaryot): o "átomo" da vida.

Nível celular

Exemplo de uma célula eucariótica (célula animal) e suas partes (fonte: Alejandro Porto [CC0] via Wikimedia Commons)

No nível celular, biologia e bioquímica (além de outras ciências relacionadas) entram em jogo. No corpo, há uma classificação para células (eritrócitos, leucócitos, espermatozóides, óvulos, osteócitos, neurônios, etc.). A célula pode ser definida como a unidade básica da vida e existem dois tipos principais: eucariotos e processos.

Nível multicelular

Conjuntos de células distintos definem tecidos, esses tecidos originam órgãos (coração, pâncreas, fígado, intestino, cérebro) e, finalmente, os órgãos integram vários sistemas fisiológicos (respiratório, circulatório, digestivo, nervoso, endócrino, etc.). Este é o nível multicelular. Por exemplo, um conjunto de milhares de células compõem o coração:

Já nesta etapa, é difícil estudar os fenômenos do ponto de vista molecular; Embora a farmácia, a química supramolecular focada na medicina e na biologia molecular, mantenha essa perspectiva e aceite tais desafios.

Organismos

Dependendo do tipo de célula, DNA e fatores genéticos, as células acabam construindo organismos (vegetais ou animais), dos quais já mencionamos o ser humano. Este é o passo da vida, cuja complexidade e vastidão são inimagináveis ​​até hoje. Por exemplo, um tigre é considerado um urso panda é considerado um organismo.

Nível populacional

Os aglomerados dessas borboletas monarcas demonstram como os organismos estão associados às populações. Fonte: Pixnio.

Os organismos respondem às condições ambientais e se adaptam criando populações para subsistir. Cada população é estudada por um dos muitos ramos das ciências naturais, bem como as comunidades que derivam delas. Temos insetos, mamíferos, pássaros, peixes, algas, anfíbios, aracnídeos, polvos e muitos mais. Por exemplo, um conjunto de borboletas compõe uma população.

Pode atendê -lo: geração espontânea

Ecossistema

Ecossistema. Fonte: pelo Turrita [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)], da Wikimedia Commons

O ecossistema inclui as relações entre fatores bióticos (que têm vida) e fatores abióticos (sem vida). Consiste em uma comunidade de espécies diferentes que compartilham o mesmo lugar para morar (habitat) e que usam componentes abióticos para sobreviver.

Água, ar e solo (minerais e rochas), definem componentes abióticos ("sem vida"). Enquanto isso, componentes bióticos são compostos de todos os seres vivos em toda a sua expressão e compreensão, de bactérias a elefantes e baleias, que interagem com a água (hidrosfera), ar (atmosfera) ou solo (litosfera).

O conjunto de ecossistemas em toda a Terra compõe o próximo nível; A biosfera.

Biosfera

Esquema da atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera terrestre. Fonte: Bojana Petrović [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)], da Wikimedia Commons

A biosfera é o nível composto de todos os seres vivos que vivem no planeta e seus habitats.

Voltando brevemente à etapa molecular, as moléculas sozinhas podem compor misturas de dimensões exorbitantes. Por exemplo, os oceanos são formados pela molécula de água, h₂QUALQUER. Por sua vez, a atmosfera é formada pelas moléculas gasosas e gases nobres.

Todos os planetas adequados para a vida têm sua própria biosfera; Embora o átomo de carbono e suas ligações continuem sendo suas fundações, independentemente de como evoluíram suas criaturas.

Se você quiser continuar subindo na escala da matéria, finalmente entraríamos nos cumes da astronomia (planetas, estrelas, anões brancos, nebulosidade, buracos negros, galáxias).

Referências

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). Cengage Learning.
2. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. (Quarta edição). Mc Graw Hill.
3. Susana g. Morales Vargas. (2014). Níveis de organização da matéria. Recuperado de: Emirados Árabes Unidos.Edu.mx
4. Tania. (4 de novembro de 2018). Nível de organização da matéria. Recuperado de: científico.com
5. Prompter. (2019). Quais são os níveis de organização da matéria? Recuperado de: Notas para estudar.com