Kemian alalla aine luokitellaan pohjimmiltaan kahteen päätyyppiin: orgaaniseen aineeseen ja epäorgaaniseen aineeseen. Jokaisella tyypillä on omat erityispiirteensä ja erityisesti se täyttää erilaisia ​​tehtäviä luonnossa. Orgaaninen aine liittyy eläviin organismeihin, kun taas epäorgaaniset aineet kuuluvat elottomiin aineisiin, vaikka koostumuksessa on samankaltaisuutta. Erityisesti tiettyjä kemiallisia alkuaineita löytyy molemmista aineluokista, vaikkakin huomattavasti eri suhteissa.
Mikä on orgaaninen aine?
Orgaaninen aines tarkoittaa hiiliatomeja sisältävistä kemiallisista yhdisteistä koostuvia aineita, minkä vuoksi orgaanista kemiaa kutsutaan usein "hiilikemiaksi". Termi orgaaninen aines viittaa kaikkeen elämään liittyvään : se kattaa elävien organismien kehon muodostavat komponentit sekä suurimman osan niiden kuona-aineista. Lisätietoja orgaanisen aineen vaikutuksesta ekosysteemiin saat artikkelistamme metsämaan roolista ilmaston lämpenemisessä.
Geologisessa terminologiassa orgaaninen aines edustaa maaperän pintakerrosta, joka koostuu elävien organismien, mukaan lukien kasvien, eläinten ja roskien, hajoaneista jäännöksistä, jotka tarjoavat välttämättömiä ravinteita tuottaville organismeille, kuten kasvillisuudelle. Maaperät, joissa on korkein orgaanisen aineksen pitoisuus, tunnustetaan hedelmällisimmiksi.
Orgaanisen aineksen tyypit
Orgaaninen aines koostuu yleensä:
- Las proteiinit Ne ovat makromolekyylejä, jotka koostuvat lineaarisista aminohapposekvensseistä, joilla on erottuvia fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia, jotka vaihtelevat niiden monimutkaisuuden mukaan.
- Los lipidejä Ne ovat yhdisteitä, joille on tunnusomaista niiden hydrofobinen luonne, joihin kuuluvat rasvahapot, vahat, sterolit, rasvaliukoiset vitamiinit, glyseridit ja fosfolipidit. Sen toimintoihin kuuluvat energian varastointi, solusignalointi ja solukalvojen rakentaminen.
- Hiilihydraatit, tunnetaan myös sakkarideina, ovat hiilestä, vedystä ja hapesta koostuvia molekyylejä. Ne toimivat biologisina kokonaisuuksina, jotka tarjoavat energian lähteen.
Orgaaninen aines maaperässä
Maaperän orgaaninen aines on peräisin erilaisten eliöiden elinkaaresta, joiden jätteet ja biologiset materiaalit hajotettuina muodostavat monimutkaisen seoksen, joka on runsaasti ravinteita ja jota autotrofiset kokonaisuudet, kuten kasvit, voivat helposti käyttää.
Yleensä on kolme orgaanisen aineksen luokkaa suhteessa maaperän koostumukseen:
- tuoretta orgaanista ainesta: suhteellisen nykyaikaisten organismien jäänteet, joille on ominaista korkea hiilihydraattipitoisuus ja merkittävä energiaarvo.
- Osittain hajonnut orgaaninen aine: Se tarjoaa maaperään merkittävän orgaanisen ja ravinnepitoisuuden, toimien lannoitteena tai lannoitteena.
- Hajoanut orgaaninen aine: käy läpi pitkän hajoamisjakson. Vaikka se ei tarjoa suurta määrää ravinteita, se helpottaa veden imeytymistä maaperään.
Orgaanisen aineen merkitys
Orgaanisen aineksen läsnäolo maaperässä on erittäin tärkeää. Ensisijaisesti se tarjoaa välttämättömiä ravinteita ja käyttökelpoisia materiaaleja autotrofisille organismeille, kuten kasveille, sekä hajottaville organismeille, kuten sienille ja bakteereille. Lisäksi se muuttaa maaperän fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia parantamalla sen vedenpidätyskykyä ja toimimalla pH-tasojen puskurina hajoamisen estämiseksi. Orgaanisella aineella on myös tärkeä rooli maaperän äärimmäisten lämpötilanvaihteluiden lieventämisessä. Orgaanisen aineksen ja ilmastollisten prosessien välistä vuorovaikutusta voidaan analysoida tarkemmin artikkelissamme tundran roolista ilmastonmuutoksessa . Orgaaninen aines on olennainen osa näitä prosesseja.
Sitä vastoin heterotrofiset organismit, mukaan lukien ihmiset, tarvitsevat orgaanista ainesta selviytyäkseen, koska ne eivät pysty syntetisoimaan elämän kannalta välttämättömiä aineita.
Esimerkkejä orgaanisesta aineesta
Usein esiintyviä orgaanisia yhdisteitä ovat:
- Los hiilivedyt, kuten bentseeni ja maakaasu, sekä öljy ja sen johdannaiset, kuten bensiini, ovat merkittäviä esimerkkejä.
- Los rakenteelliset hiilihydraatitselluloosaa ja energiaa varastoivia hiilihydraatteja, kuten tärkkelystä, löytyy kasveista.
- Las kuidut, jotka muodostavat puiden puun Niiden soluseinät koostuvat selluloosasta, hemiselluloosasta ja ligniinistä.
- Samoin, Tiettyjen perhosten toukkien muodonmuutoksen aikana tuottama silkki koostuu proteiiniaineista.
- Los eri eläinten luujäännöksetsekä ihmisten ja eläinten tuottamat jätetuotteet.
epäorgaaninen aine
Epäorgaaninen aines tarkoittaa aineita, jotka eivät synny elämään liittyvissä kemiallisissa prosesseissa, vaan ne noudattavat ionisen ja sähkömagneettisen vetovoiman periaatteita. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että tällaiset aineet olisivat täysin vieraita eläville organismeille , sillä monia niistä löytyy niiden kehosta tai ne toimivat ravintoaineina. Ymmärtääksesi, miten nämä aineet vaikuttavat ekosysteemiin, voi olla hyödyllistä tutustua artikkeliimme geologisista prosesseista ja epäorgaanisen aineen koostumuksesta.
Orgaaninen aine syntyy eläviin organismeihin liittyvistä prosesseista, kun taas epäorgaaninen aine on tulosta sähkömagneettisista prosesseista, joita kutsutaan yleisesti ionisidoksiksi tai metallisidoksiksi. Näiden kahden välinen ero on ratkaisevan tärkeä maaperän ja ekosysteemien muodostumisen ja kehityksen ymmärtämiseksi.
Erot orgaanisen ja epäorgaanisen aineen välillä
Orgaanisten ja epäorgaanisten aineiden välillä on lukuisia eroja. Tehdään yhteenveto tärkeimmistä:
- La orgaaninen aine syntyy elävistä organismeista, kun taas epäorgaanista ainetta tuotetaan luonnollisilla prosesseilla, joihin ei liity elämää.
- El orgaanisen aineen pääkomponentit ovat hiiliatomit, jotka ovat sen olennainen osa. Sitä vastoin epäorgaaninen aine koostuu useista erilaisista kemiallisista alkuaineista.
- Orgaaninen aines, luonnostaan ​​biohajoava, Se voi hajota biologisten prosessien tai perustavanlaatuisen pilaantumisen kautta. Sitä vastoin epäorgaanisen aineen hajoaminen riippuu sähkömagneettisesta (ionisesta) vetovoimasta.
- Epäorgaanisille aineille on tyypillisesti tunnusomaista sen palamattomuus ja haihtumattomuus, kun taas tunnustetut primaaripolttoaineet ovat peräisin orgaanisista lähteistä, kuten öljystä. Orgaaninen aine voi osoittaa isomeriaa, jossa molekyyleillä on sama koostumus, mutta niillä on erilaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet johtuen atomien vaihtelevasta järjestelystä, kun taas epäorgaaniselta aineelta tämä ominaisuus yleensä puuttuu.
Kuten näet, molemmat materiaalit ovat tärkeitä, koska siitä planeettamme on tehty, ja molempien vuorovaikutuksen ansiosta elämä sellaisena kuin sen tiedämme voi kehittyä.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää orgaanisesta ja epäorgaanisesta aineesta, sen ominaisuuksista ja tärkeimmistä eroista.