Главная страница » Уровни организации материи
Физика

Уровни организации материи

Мы объясним, что такое уровни организации материи, как их можно разделить и каковы их основные характеристики
Материя имеет конечное число атомов с очень сложной организацией

Каковы уровни организации материи?

Когда мы говорим об уровнях организации материи, мы имеем в виду возможные деления или стратификации, в которых можно изучать всю известную материю , особенно органическую материю ( живые существа ), переходя от более общей и простой перспективы к более детальной со все более сложными взаимосвязями

Хотя вся материя во Вселенной состоит из конечного числа атомов , они объединены и организованы таким сложным образом, что фундаментальные строительные блоки могут быть потеряны из виду. Таким образом, можно выделить слои или уровни организации в зависимости от размеров исследуемой системы

Например, человек состоит из атомов, несомненно, такого же типа, как и планета (давайте согласимся, что на планете будет значительно больше атомов, учитывая ее размеры), но организованных по-разному. То же самое происходит между человеком клеткой , поскольку человек содержит миллионы клеток

Материя организована по уровням сложности, которые мы можем описать отдельно. Это, начиная с самого низкого и заканчивая самым высоким:

  • Субатомный уровень. Благодаря атомной физике мы знаем, что атомы состоят из более мелких частиц , которыми являются протоны (с зарядом +), нейтроны (без заряда) и электроны (с зарядом -). Первые два находятся в ядре атома, а последние вращаются вокруг него.
  • Атомный уровень. Фундаментальными строительными блоками материи являются атомы, классификация которых приведена в Периодической таблице элементов. На сегодняшний день известно 118 атомов, и известно, что все существующее создано из комбинаций этих атомов. Два атома одного и того же элемента всегда будут одинаковыми, поэтому атомы водорода в нашем теле, например, такие же, как и в Солнце
  • Молекулярный уровень. Атомы связаны друг с другом по различным причинам, которые отвечают эффектам электромагнетизма или химических связей по валентности (для обмена электронами во внешней оболочке). Так образуются молекулы, которые могут быть простыми, как два одинаковых атома (O2, молекула кислорода ) или состоять из нескольких разных атомов (C6H12O6, молекула глюкозы). Эти молекулы могут образовывать все более сложные структуры, такие как аминокислоты, а затем белки , которые необходимы для жизни.
  • Клеточный уровень. Клетка – это минимальная единица жизни : все живые существа состоят как минимум из одной клетки (некоторые только из одной клетки, называемой ; другие – из более чем одной, называемой ). Клеточные стенки, ферменты внутри клетки, ДНК – все они состоят из очень сложных молекул.
  • Ткань или тканевый уровень. В соответствии со своими функциями и потребностями клетки группируются в сложную систему – организм. Например, все клетки мышцы выполняют одну и ту же функцию и имеют одинаковые физические характеристики. Такое объединение общих клеток называется тканью (например, мышечная ткань, сосудистая ткань, нервная ткань).
  • Уровень органа. Органы тела живого существа состоят из тканей. Так, сердце состоит из сердечной ткани, печень – из печеночной ткани и так далее.
  • Уровень системы или аппарата. Различные органы и ткани тела сотрудничают, помогают друг другу или работают вместе. Цепи органов и тканей, выполняющие специфические функции (фундаментальные для организма), называются системой или аппаратом, например, сердечно-сосудистая система, включающая органы, участвующие в кровообращении и дыхании
  • Уровень организма . Совокупность органов, тканей и клеток живого существа, составляющих его и определяющих его как личность, т.е. организм. Каждое живое существо уникально, хотя и похоже на других.
  • Уровень населения. Организмы с похожими характеристиками, как правило, собираются вместе, чтобы размножаться, заботиться друг о друге и вести общий образ жизни, в небольшие группы или популяции
  • F2AZ5 видовой уровень. Если собрать вместе все существующие популяции организмов одного вида (с общими физическими и генетическими характеристиками), то мы получим общее количество данного вида на планете. На Земле существуют миллионы видов живых существ.
  • 4XU15 уровень экосистемы. Популяции и виды не живут отдельно друг от друга, а связаны между собой трофическими (пищевыми) цепями, в которых есть производители, травоядные хищники плотоядные и разлагатели. Цепь видов, взаимосвязанных таким образом и расположенных в определенной среде обитания , называется экосистемой.
  • 52MY2 биом уровень. Скопления экосистем вокруг одного и того же климата или географического региона составляют биомы.
  • NYS3L биосферный уровень. Биосфера – это упорядоченная совокупность всех живых существ, инертной материи и физической среды, в которой они находятся и с которой они связаны различными способами.
  • Планетарный уровень. Пока что жизнь, как мы ее знаем, существует только на Земле, но это лишь одна из миллионов планет разного размера и состава, вращающихся вокруг еще более массивных солнц и вечно сплавляющих свои атомные элементы в космосе.

 

Федор Лебедев

Федор Лебедев

Окончил МГТУ имени Н. Э. Баумана. Физик, специалист в области теоретической электротехники, член-корреспондент РАН. Автор работ по теоретической электротехнике, информатике.

Добавить комментарий

Нажмите здесь, чтобы оставить комментарий

Вам будет интересно