İçeriğe atla

Karbon temelli yaşam

Bir karbon atomunun dört değerlik elektronunu gösteren Lewis yapısı

Karbon, Dünya üzerinde bilinen tüm yaşamın birincil bileşenidir ve tüm kuru biyokütlenin yaklaşık %45-50'sini temsil eder.[1] Karbon bileşikleri Dünya'da doğal olarak bol miktarda bulunur. Karmaşık biyolojik moleküller, diğer elementlerle, özellikle oksijen ve hidrojenle ve sıklıkla nitrojen, fosfor ve kükürt ile (topluca CHNOPS olarak bilinir) bağlı karbon atomlarından oluşur.[2][3]

Hafif ve nispeten küçük boyutlu olduğundan, karbon moleküllerinin enzimler tarafından işlenmesi kolaydır. Karbonik anhidraz bu sürecin bir parçasıdır. Periyodik tabloda karbonun atom numarası 6'dır. Karbon döngüsü, Dünya üzerindeki yaşamın uzun bir süre boyunca sürdürülmesinde önemli olan biyojeokimyasal bir döngüdür. Döngü, karbon tutulmasını ve karbon yutaklarını içerir.[4][5] Levha tektoniği, uzun bir zaman dilimi boyunca yaşam için gereklidir ve levha tektoniği sürecinde karbon bazlı yaşam önemlidir.[6] Dünya'da 3,80 ile 3,85 milyar yıl önce yaşamış olan demir ve kükürt bazlı Anoksijenik fotosentez yaşam formlarının bolluğu, bol miktarda siyah şeyl yatakları üretmektedir. Bu şeyl birikintileri, özellikle deniz tabanında ısı akışını ve kabuğun kaldırma kuvvetini artırarak levha tektoniğinin artmasına yardımcı oluyor. Talk, plaka tektoniğini yönlendirmeye yardımcı olan başka bir organik mineraldir.[7][8] İnorganik süreçler aynı zamanda levha tektoniğinin yönlendirilmesine de yardımcı olur.[9] Karbon bazlı fotosentez yaşamı, Dünya'daki oksijenin artmasına neden oldu. Oksijendeki bu artış levha tektoniğinin ilk kıtaları oluşturmasına yardımcı oldu.[10] Astrobiyolojide, eğer evrenin başka yerlerinde yaşam varsa, bunun da karbon temelli olacağı sıklıkla varsayılır.[11][12] 1973'teki Carl Sagan gibi eleştirmenler bu varsayıma karbon şovenizmi adını veriyor.[13]

Özellikler

Karbon, bugüne kadar açıklanan neredeyse on milyon bileşikle diğer elementlerden daha fazla çok sayıda bileşik oluşturma kapasitesine sahiptir [14] ve yine de bu, standart koşullar altında teorik olarak mümkün olan bileşik sayısının yalnızca bir kısmıdır. Organik bileşikler olarak bilinen karbon bileşiklerinin muazzam çeşitliliği, bunlarla karbon içermeyen inorganik bileşikler arasında bir ayrıma yol açmıştır. Organik bileşikleri inceleyen kimya dalına organik kimya denir.[15]

Karbon, yerkabuğunda en çok bulunan 15. elementtir ve kütle bakımından evrende hidrojen, helyum ve oksijenden sonra en çok bulunan dördüncü elementtir. Karbonun yaygın bolluğu, çok sayıda başka elementle kararlı bağlar oluşturma yeteneği ve Dünya'da yaygın olarak karşılaşılan sıcaklıklarda alışılmadık polimer oluşturma yeteneği, onun bilinen tüm canlı organizmaların ortak bir elementi olarak hizmet etmesini sağlar. 2018 yılında yapılan bir araştırmada, karbonun Dünya üzerindeki tüm yaşamın yaklaşık 550 milyar tonunu oluşturduğu tespit edildi.[16][17] İnsan vücudunda kütlece oksijenden sonra en çok bulunan ikinci elementtir (yaklaşık %18,5).[18]

Hücresel yaşamın kimyasının temeli olarak karbonun en önemli özellikleri, her bir karbon atomunun diğer atomlarla aynı anda dört değerlik bağı oluşturabilmesi ve bir karbon atomuyla bağ kurmak veya kırmak için gereken enerjinin hem kararlı hem de reaktif olabilen büyük ve karmaşık moleküllerin oluşturulması için uygun bir seviyededir.[19] Karbon atomları kolaylıkla diğer karbon atomlarına bağlanır; bu, katenasyon olarak bilinen bir işlemle keyfi uzunlukta makromoleküllerin ve polimerlerin oluşturulmasına olanak tanır.[20][21][22] Stephen Hawking'in 2008'deki bir konferansında "Normalde 'yaşam' olarak düşündüğümüz şey, nitrojen veya fosfor gibi diğer birkaç atomla birlikte karbon atomu zincirlerine dayanır", "karbon [...] en zengin kimyaya sahiptir" demiştir.[23]

Norman Horowitz, Mars yüzeyine insansız bir araştırmayı başarıyla indirmek için 1976'daki ilk ABD misyonu olan Viking Lander'ın Jet İtki Laboratuvarı'nın biyobilim bölümünün başkanıydı. Karbon atomunun çok yönlülüğünün, onu diğer gezegenlerde hayatta kalma sorunlarına çözümler, hatta egzotik çözümler sağlama olasılığı en yüksek olan element haline getirdiğini düşünüyordu. Ancak bu görevin sonuçları, Mars'ın şu anda karbon temelli yaşama son derece düşman olduğunu gösterdi. Ayrıca, genel olarak, karbon olmayan yaşam formlarının, kendi kendini kopyalayabilen ve uyum sağlayabilen genetik bilgi sistemleriyle evrimleşebilmesinin çok uzak bir ihtimal olduğunu da düşünüyordu.[24]

Önemli moleküller

Canlı organizmaların temel süreçlerinde kullanılan biyolojik makromoleküllerin en dikkate değer sınıfları şunları içerir:[25]

Su

Ana maddeler: Su, Fotosentez, Karbonun jeokimyası ve Hücre
Bitkilerde fotosentezin şeması. Üretilen karbonhidratlar bitkide depolanır veya bitki tarafından kullanılır. Fotosentez Dünyadaki gıdanın temelidir

Karbon temelli yaşam için sıvı su şarttır. Karbon moleküllerinin kimyasal bağlanması sıvı su gerektirir.[30] Su, bileşik-çözücü eşleşmesi yapabilecek kimyasal özelliğe sahiptir.[31] İnsanlarda vücudun %55 ila %60'ı sudur.[32] Su, karbondioksitin geri dönüşümlü hidrasyonunu sağlar. Karbon temelli yaşamda karbondioksitin hidrasyonuna ihtiyaç vardır. Dünyadaki tüm yaşam aynı karbon biyokimyasını kullanır. Su, yaşamın karbonik anhidrazının karbondioksit ve su arasındaki etkileşiminde önemlidir. Karbonik anhidraz, yaşamdaki PH seviyelerini düzenleyen karbondioksitin hidrasyonu ve asit-baz homeostazisi için bir karbon bazlı enzim ailesine ihtiyaç duyar.[33][34] Bitki yaşamında, bitkilerin ışık enerjisini ve karbondioksiti kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullandıkları biyolojik süreç olan fotosentez için sıvı suya ihtiyaç vardır.[35]

Diğer adaylar

Ana madde: Varsayımsal biyokimya türleri

Karbonun yaptığı gibi temel olarak biyolojik sistemleri ve süreçleri (mesela metabolizma gibi süreçleri) desteklemek için aday olarak birkaç başka element daha önerilmiştir. En sık önerilen alternatif ise silikondur.[36] Atom numarası 14 olan ve karbonun iki katından daha büyük olan silikon, periyodik tabloda karbonla aynı grubu paylaşır, ayrıca dört değerlik bağı oluşturabilir ve ayrıca kendisine kolayca bağlanır, ancak genellikle uzun zincirler yerine kristal kafesler şeklindedir. Bu benzerliklere rağmen silikon, karbondan önemli ölçüde daha elektropozitiftir ve silikon bileşikleri, gerçekçi süreçleri makul bir şekilde destekleyecek şekilde farklı permütasyonlarla kolayca yeniden birleşmezler . Silikon Dünya'da bol miktarda bulunur, ancak daha elektropozitif olduğu için Si-Si bağları yerine esas olarak Si-O bağları oluşturur.[37] Bor asitlerle reaksiyona girmez ve doğal olarak zincir oluşturmaz. Bu nedenle bor yaşama aday değildir.[38] Arsenik yaşam için zehirlidir ve olası adaylığı reddedilmiştir.[39][40] Geçmişte (1960'lar-1970'ler) yaşam için başka adaylar da makuldü, ancak zamanla ve daha fazla araştırmayla, yaşamın karmaşıklığı ve kararlılığı olarak yalnızca karbonun, polimerler gibi çok büyük moleküller oluşturması mümkün oldu. Bu nedenle yaşamın karbon temelli olması gerekir.[41][42][43][44]

Kurgu

Karbon temelli olmayan varsayımsal yaşamın kimyasal yapısı ve özelliklerine ilişkin spekülasyonlar, bilimkurguda yinelenen bir tema olmuştur. Silikon, kimyasal benzerlikleri nedeniyle kurgusal yaşam formlarında sıklıkla karbonun yerine kullanılır. Sinema ve edebiyat bilimkurgularında, insan yapımı makinelerin cansızdan canlıya geçişi sırasında, bu yeni form çoğu zaman karbon temelli olmayan yaşamın bir örneği olarak sunuluyor. 1960'ların sonlarında mikroişlemcilerin ortaya çıkışından bu yana, bu tür makineler genellikle "silikon temelli yaşam" olarak sınıflandırıldı. Kurgusal "silikon temelli yaşamın" diğer örnekleri, yaşayan bir kaya yaratığının biyokimyasının silikona dayandığı Star Trek: The Original Series'in 1967 tarihli "Karanlıktaki Şeytan" bölümünde görülebilir.[45] 1994 yılında The X-Files'ın "Firewalker" bölümünde, bir yanardağda silikon bazlı bir organizmanın keşfedildiği anlatılıyor.[46][47]

Arthur C. Clarke'ın 1982 tarihli romanı 2010: Odyssey Two'nun 1984 tarihindeki film uyarlamasında bir karakter şunu savunuyor: "Karbon mu yoksa silikon temelli olmamız hiçbir temel fark yaratmaz; her birimize uygun saygıyla davranılmalıdır." [48]

Daha büyük JoJo's Bizarre Adventure serisinin sekizinci bölümü olan JoJolion'da, silikon temelli yaşam formlarından oluşan gizemli bir ırk olan "Rock Humans", birincil düşmanlar olarak hizmet ediyor.[49]

Galeri

  • Correlation between the carbon cycle and formation of organic compounds.
    Karbon döngüsü ileorganik bileşennoluşumu arasındaki ilişki.
  • Plant cell wall (cellulose) and chloroplasts conduct photosynthesis in plant cells and other eukaryotic organisms.
    Bitki hücre duvarı (selüloz) ve kloroplastlar, bitki hücrelerinde ve diğer ökaryotik organizmalarda fotosentezi gerçekleştirir.
  • The arrangement of cellulose and other polysaccharides in a plant cell wall
    Bitki hücre duvarındaki selüloz ve diğer polisakkaritlerindizilişi
  • Cell types: eukaryotic cell (left) and prokaryotic cell (right)
    Hücre türleri: ökaryotik hücre (solda) ve prokaryotik hücre (sağda)
  • Fast carbon cycle showing the movement of carbon between land, atmosphere
    Karbonun kara ve atmosfer arasındaki hareketini gösteren hızlı karbon döngüsü
  • Carbon stored in ecosystems
    Ekosistemlerde depolanan karbon
  • Where carbon goes when water flows
    Su aktığında karbonun nereye gittiği
  • Oceanic carbon cycle
    Okyanus karbon sorunu
  • Simplified diagram of the global carbon cycle
    Küresel karbonların basitleştirilmiş diyagramı
  • Carbon cycle diagram
    Karbon döngüsü diyagramı
  • Triple bond of Carbon in Benzene
    Benzendeki üçlü karbon bağı
  • Model of diisobutylaluminium hydride, showing aluminium as pink, bonded to carbon in black, and hydrogen as white in Organoaluminium chemistry
    Organoalüminyum kimyasında alüminyumu pembe, karbona bağlı siyah ve hidrojeni beyaz olarak gösteren diizobütilalüminyum hidrür modeli
  • Fatty acids made of long chains of carbon
    Uzun karbon zincirlerinden oluşanyağ asitleri

Ayrıca bakınız

  • Karbon kaynağı (biyoloji)
  • Hücre biyolojisi
  • CHNOPS, canlı organizmalardaki en yaygın elementlerin sırasının nimonik bir kısaltmasıdır: karbon, hidrojen, nitrojen, oksijen, fosfor ve kükürt
  • Karmaşık yaşam için yaşanabilir bölge

Kaynakça

  1. ^ "Knowledge reference for national forest assessments - modeling for estimation and monitoring". www.fao.org. 13 Ocak 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Şubat 2019. 
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Molnar, Charles; Gair, Jane (14 Mayıs 2015). "2.3 Biological Molecules". Introduction to the Chemistry of Life. 18 Mart 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024 – opentextbc.ca vasıtasıyla. 
  3. ^ Education (2010). "CHNOPS: The Six Most Abundant Elements of Life". Pearson Education. Pearson BioCoach. 27 Temmuz 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Aralık 2010. Most biological molecules are made from covalent combinations of six important elements, whose chemical symbols are CHNOPS. ... Although more than 25 types of elements can be found in biomolecules, six elements are most common. These are called the CHNOPS elements; the letters stand for the chemical abbreviations of carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, phosphorus, and sulfur. 
  4. ^ Riebeek, Holli (16 Haziran 2011). "The Carbon Cycle". Earth Observatory. NASA. 5 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Nisan 2018. 
  5. ^ Archer, David (2010). The global carbon cycle. Princeton: Princeton University Press. ISBN 9781400837076. 
  6. ^ "How plate tectonics have maintained Earth's 'Goldilocks' climate". The University of Sydney. 23 Nisan 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  7. ^ "Talc Processing". www.soapstonetalc.com. 6 Mayıs 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  8. ^ Sidder, Aaron (23 Ağustos 2023). "Talc May Make Mexico's Subduction Zone More Slippery". Eos. 6 Mayıs 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  9. ^ "Geology, Age and Origin of Supracrustal Rocks at Akilia, West Greenland". 
  10. ^ Bressan, David. "Rise Of Oxygen On Early Earth Linked To The Formation Of First Continents". Forbes. 28 Ocak 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  11. ^ "Astrobiology". Biology Cabinet. 26 Eylül 2006. 12 Aralık 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Ocak 2011. 
  12. ^ "Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: An Interview With Dr. Farid Salama". Astrobiology magazine. 2000. 20 Haziran 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Ekim 2008. 
  13. ^ Darling, David. "Carbon-based life". Encyclopedia of Life. 2 Temmuz 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Eylül 2007. 
  14. ^ "There are close to ten million known carbon compounds, many thousands of which are vital to organic and life processes." Chemistry Operations (15 Aralık 2003). "Carbon". Los Alamos National Laboratory. 13 Eylül 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ekim 2008. 
  15. ^ Clayden, J.; Greeves, N. and Warren, S. (2012) Organic Chemistry. Oxford University Press. pp. 1–15. 0-19-927029-5.
  16. ^ Bar-On, Yinon M.; Phillips, Rob; Milo, Ron (21 Mayıs 2018). "The biomass distribution on Earth". Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (25): 6506-6511. doi:10.1073/pnas.1711842115. PMC 6016768 $2. PMID 29784790.  Tarih değerini gözden geçirin: |erişimtarihi= (yardım);
  17. ^ Carrington, Damian (21 Mayıs 2018). "Humans just 0.01% of all life but have destroyed 83% of wild mammals – study". The Guardian. 11 Eylül 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Şubat 2019 – www.theguardian.com vasıtasıyla. 
  18. ^ Reece, Jane B. (31 Ekim 2013). Campbell Biology. 10. Pearson. ISBN 9780321775658. 
  19. ^ "Carbon and hydrocarbons (article)". Khan Academy. 6 Mayıs 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  20. ^ Oxford English Dictionary, 1st edition (1889) [http://www.oed.com/view/Entry/30197 s.v. 'chain', definition 4g
  21. ^ "27.8: Polymers and Polymerization Reactions". Chemistry LibreTexts. 18 Ocak 2015. 6 Mayıs 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  22. ^ "Polymers". www2.chemistry.msu.edu. 8 Mayıs 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  23. ^ Stephen Hawking (1 Ekim 2008). "Life in the Universe, 50th anniversary celebration of NASA". NASA. 23 Eylül 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Ağustos 2015. 
  24. ^ Horowitz, N.H. (1986). Utopia and Back and the search for life in the solar system. New York: W.H. Freeman and Company. 0-7167-1766-2
  25. ^ Molnar, Charles; Gair, Jane (14 Mayıs 2015). "2.3 Biological Molecules". Introduction to the Chemistry of Life (İngilizce). 18 Mart 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  26. ^ "RNA: The Versatile Molecule". University of Utah. 2015. 10 Nisan 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  27. ^ "deoxyribonucleic acid". Merriam-Webster Dictionary. 
  28. ^ URS Rutishauser; Leo Sachs (1 Mayıs 1975). "Cell-to-Cell Binding Induced by Different Lectins". Journal of Cell Biology. 65 (2): 247-257. doi:10.1083/jcb.65.2.247. PMC 2109424 $2. PMID 805150. 
  29. ^ Smelser, Neil J.; Baltes, Paul B. (2001). International encyclopedia of the social & behavioral sciences. 1st. Amsterdam New York: Elsevier. ISBN 978-0-08-043076-8. 
  30. ^ "Eight ingredients for life in space". www.nhm.ac.uk. 22 Nisan 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  31. ^ Westall, Frances; Brack, André (1 Mart 2018). "The Importance of Water for Life". Space Science Reviews. 214 (2): 50. doi:10.1007/s11214-018-0476-7 – NASA ADS vasıtasıyla. 
  32. ^ "The Water in You: Water and the Human Body | U.S. Geological Survey". www.usgs.gov. 13 Ekim 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  33. ^ "Reactome | Reversible hydration of carbon dioxide". reactome.org. 6 Mayıs 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  34. ^ "Carbon-Based Life - an overview | ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. 6 Mayıs 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  35. ^ "Photosynthesis". Lexico UK English Dictionary. Oxford University Press. 11 Ağustos 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Temmuz 2023. 
  36. ^ Pace, NR (2001). "The universal nature of biochemistry". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98 (3): 805-8. doi:10.1073/pnas.98.3.805. PMC 33372 $2. PMID 11158550.  Tarih değerini gözden geçirin: |erişimtarihi= (yardım);
  37. ^ "Silicon (Si) - Chemical properties, Health and Environmental effects". www.lenntech.com. 6 Nisan 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  38. ^ "The Boron Family & Its Physical and Chemical Properties | PDF | Carbon | Silicon". Scribd. 6 Mayıs 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  39. ^ Check Hayden, Erika (20 Ocak 2012). "Study challenges existence of arsenic-based life". Nature. doi:10.1038/nature.2012.9861. 4 Şubat 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024 – www.nature.com vasıtasıyla. 
  40. ^ Sheridan, Kerry. "Scientists say NASA's 'new arsenic form of life' was untrue". phys.org. 3 Şubat 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  41. ^ Aono, Masashi; Kitadai, Norio; Oono, Yoshi (12 Şubat 2015). "A Principled Approach to the Origin Problem". Origins of Life and Evolution of the Biosphere. 45 (3): 327-338. doi:10.1007/s11084-015-9444-3. PMC 4510921 $2. PMID 26177711. 
  42. ^ "The Unique Carbon Atom, National Oceanic and Atmospheric Administration, noaa.gov" (PDF). 17 Nisan 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  43. ^ "Biology, The Chemistry of Life, The Chemical Foundation of Life, Carbon". OERTX. 12 Şubat 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  44. ^ Petkowski, Janusz Jurand; Bains, William; Seager, Sara (10 Haziran 2020). "On the Potential of Silicon as a Building Block for Life". Life. 10 (6): 84. doi:10.3390/life10060084. PMC 7345352 $2. PMID 32532048.  Tarih değerini gözden geçirin: |erişimtarihi= (yardım);
  45. ^ "Star Trek | The Science of Silicon-Based Life". The Companion. 30 Mart 2022. 15 Mart 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 
  46. ^ Lowry, Brian (1995). The Truth is Out There: The Official Guide to the X-Files. Harper Prism. ISBN 0-06-105330-9. 
  47. ^ Edwards, Ted (1996). X-Files Confidential. Little, Brown and Company. ISBN 0-316-21808-1. 
  48. ^ "2010: Quotes". IMDb. 12 Ocak 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Temmuz 2017. 
  49. ^ "Rock Organism". JoJo's Bizarre Encyclopedia - JoJo Wiki. 23 Kasım 2023. 2 Ocak 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Mayıs 2024. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

Kimya, maddenin yapısını, özelliklerini, birleşimlerini, etkileşimlerini, tepkimelerini araştıran ve uygulayan bilim dalıdır. Kimya bilmi daha kapsamlı bir ifadeyle maddelerin özellikleriyle, sınıflandırılmasıyla, atomlarla, atom teorisiyle, kimyasal bileşiklerle, kimyasal tepkimelerle, maddenin hâlleriyle, moleküller arası ve moleküler kuvvetlerle, kimyasal bağlarla, tepkime kinetiğiyle, kimyasal dengenin prensipleriyle vb konularla ilgilenir. Kimyanın en önemli dalları arasında analitik kimya, anorganik kimya, organik kimya, fizikokimya ve biyokimya sayılır.

<span class="mw-page-title-main">Biyoloji</span> canlıları inceleyen bilim dalı

Biyoloji ya da dirim bilimi, yaşamın bilimsel olarak incelenmesidir. Geniş bir kapsama sahip bir doğa bilimidir ancak onu tek ve tutarlı bir alan olarak birbirine bağlayan birkaç birleştirici teması vardır. Örneğin, tüm organizmalar, gelecek nesillere aktarılabilen genlerde kodlanmış kalıtsal bilgileri işleyen hücrelerden oluşur. Bir diğer ana tema ise yaşamın birliğini ve çeşitliliğini açıklayan evrimdir. Enerji işleme, organizmaların hareket etmesine, büyümesine ve çoğalmasına izin verdiği için yaşam için de önemlidir. Son olarak, tüm organizmalar kendi iç ortamlarını düzenleyebilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Silikon</span>

Silikon veya polisiloksan, siloksanlardan (−R2Si−O−SiR2−, burada R = organik grup) oluşan bir polimerdir. Bunlar genellikle renksiz yağlar veya kauçuk benzeri maddelerdir. Silikonlar, dolgu macunlarında, yapıştırıcılarda, yağlayıcılarda, tıpta, pişirme kaplarında, ısı ve elektrik yalıtımında kullanılır. Bazı yaygın biçimler arasında silikon yağı, silikon gresi, silikon kauçuk, silikon reçine ve silikon kalafat bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Uranyum</span> radyoaktif element

Uranyum, radyoaktif bir kimyasal elementtir. Simgesi "U"dur. 1789 yılında Martin Heinrich Klaaproth tarafından keşfedilmiş ve 1841 yılında Eugene-Melchior Peligot tarafından izole edilmiştir. Uranyum ilk zamanda radyoaktivite ile ilgili fazla bilgi sahibi olunmadığından diğer elementler gibi zannedilse de, 1896 yılında bilim tarihinin önemli isimlerinden olan Dimitri Mendeleyev’in çalışmalarıyla radyoaktif bir element olduğu ispatlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Karbon</span> sembolü C ve atom numarası 6 olan kimyasal element; bilinen tüm yaşamın ortak unsuru

Karbon, doğada yaygın bulunan ametal kimyasal elementtir. Evrende bolluk bakımından altıncı sırada yer alan karbon, kızgın yıldızlarda hidrojenin termonükleer yanmasında temel rol oynar. Dünyada hem doğal halde, hem de başka elementlerle bileşik halinde bulunan karbon, ağırlık olarak Dünya'nın yerkabuğunun yaklaşık %0,2'sini oluşturur. En arı (katışıksız) biçimleri elmas ve grafittir; daha düşük arılık derecelerinde maden kömürünün, kok kömürünün ve odun kömürünün bileşeni olarak bulunur. Atmosferin yaklaşık % 0,05'ini oluşturan ve bütün doğal sularda erimiş olarak bulunan karbon dioksit, kireç taşı ve mermer gibi karbonat mineralleri, kömürün, petrolün ve doğalgazın başlıca yapıtaşları olan hidrokarbonlar, en bol bulunan bileşikleridir.

<span class="mw-page-title-main">Lipit</span> Katı ve sıvı yağ

Lipit, tüm canlıların yapısında bulunan temel organik bileşiklerden biridir. Lipitler, doymuş ve doymamış yağlar olarak ayrılır. Doymamış yağlar, oda sıcaklığında sıvı hâlde bulunan lipitler; doymuş yağlar ise oda sıcaklığında katı hâlde bulunan lipitlerdir. Biyolojik önemi olan lipitler için yağ asitleri, nötr lipitler (trigliserit), fosfolipitler ve steroitler örnek gösterilebilir. Lipitler, insan ve hayvanların temel besinleri arasında yer alır.

<span class="mw-page-title-main">Karbonmonoksit</span> 0,97 yoğunluğunda, renksiz, kokusuz, zehirleyici bir gaz. Bol miktarda ısı açığa çıkararak mavi bir alevle yanar ve hava ile birleşerek birçok uygulama alanı olan patlayıcı bir karışım oluşturur (CO)

Karbonmonoksit, CO formülüne sahip sadece bir karbon ve bir oksijen atomundan oluşan inorganik bileşiktir Karbonmonoksitte karbon ve oksijen arasında üçlü bağ vardır. Endüstride jeneratör gazı, su gazı, kuvvet gazı ve hava gazı içinde kullanılır. Yakıt olarak da kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Benzen</span>

Benzen, aren veya aromatik hidrokarbonlar olarak adlandırılan organik bileşikler sınıfının en basit üyesidir. Renksiz, yanıcı, kaynama noktası 80,1 °C, erime noktası 5,5 °C olan bir sıvıdır. Moleküler formülü C6H6'dır. Benzen, endüstriyel bakımdan değerli olduğu gibi yapısı bakımından da kimya çalışmalarında önemlidir. Kan hücrelerini öldürme etkisi olduğundan kanser yapıcı bileşikler arasına girer.

<span class="mw-page-title-main">Organik kimya</span> karbon temelli bileşiklerin yapılarını, özelliklerini, tepkimelerini ve sentez yollarını inceleyen kimya dalı

Organik kimya, organik bileşiklerin ve organik maddelerin yani karbon atomlarını içeren çeşitli formlardaki maddelerin yapısını, özelliklerini ve reaksiyonların bilimsel çalışmasını içeren, kimyanın bir alt dalıdır. Yapının incelenmesi yapısal formüllerini belirler. Özelliklerin incelenmesi, fiziksel ve kimyasal özellikleri ve davranışlarını anlamak için kimyasal reaktivitenin değerlendirilmesidir. Organik reaksiyonların incelenmesi doğal ürünlerin, ilaçların ve polimerlerin kimyasal sentezini ve bireysel organik moleküllerin laboratuvarda ve teorik çalışma yoluyla incelenmesidir.

Kimyasal formül, bir kimyasal birleşiği oluşturan atomlar hakkında detaylı ve açık bilgi veren bir yöntemdir. Moleküler bileşikler için, içindeki elementleri kimyasal sembolleriyle, o elementlerin sayısını da o atomun yanındaki sayılarla belirtirler. Eğer bir molekül, birden çok atom içeriyorsa, bu atomların nicelikleri, yanlarında altyazı olarak belirtilir. İyonik bileşikler ve moleküler olmayan maddeler içinse, atomların girdiği oranlar, bu altyazılarla belirtilir.

<span class="mw-page-title-main">Organik bileşik</span> karbon-hidrojen bağları içeren kimyasal bileşik

Organik bileşikler, molekülleri karbon içeren kalabalık kimyasal bileşikler sınıfındandır. Aşağıda sunulan tarihsel nedenlerden dolayı, bu bileşiklerin küçük bir kısmı, örneğin karbonatlar, basit karbon oksitleri ve siyanürlerin yanı sıra, karbon allotropları inorganik kabul edilir. "Organik" ve "inorganik" karbon bileşikleri arasındaki ayrım "kimyanın geniş alanını düzenlemek için yararlı olsa da, çoğunlukla rastgeledir".

<span class="mw-page-title-main">Bor</span> sembolü B ve atom numarası 5 olan kimyasal element

Bor simgesi B ve atom numarası 5 olan kimyasal elementtir. Kristal formunda kırılgan, koyu, parlak bir metaloid; amorf formunda kahverengi bir tozdur. Bor grubunun en hafif elementidir, kovalent bağlar oluşturan üç değerlik elektronuna sahiptir, bu da borik asit, mineral sodyum borat, bor karbür ve bor nitrür gibi ultra sert bor kristallerini açıklar.

<span class="mw-page-title-main">Abiyogenez</span> basit organik bileşikler gibi cansız maddelerden yaşamın ortaya çıktığı doğal süreç

Biyolojide abiyogenez veya yaşamın kökeni, yaşamın basit organik bileşikler gibi cansız maddelerden ortaya çıktığı doğal süreçtir. Hakim bilimsel hipotez, Dünya'da cansız varlıklardan canlı varlıklara geçişin tek bir olay değil, yaşanabilir bir gezegenin oluşumu, organik moleküllerin prebiyotik sentezi, moleküler kendini kopyalama, kendini birleştirme, otokataliz ve hücre zarlarının ortaya çıkışını içeren artan karmaşıklıkta bir süreç olduğudur. Sürecin farklı aşamaları için birçok öneri yapılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Karbon tetraklorür</span> CCl4, geçmişte çözücü ve yangın söndürücü olarak kullanılmış bileşik

Karbon tetraklorür ya da tetraklorometan, CCl4 formülüne sahip bir klorokarbon. Kokusu Kloroforma benzeyen, renksiz, yanıcı olmayan, sudan ağır bir sıvıdır. Suda çözünmezken birçok organik çözücü içinde çözünür. Geçmişte soğutucu gazların üretiminde, yangın söndürücülerde lav lambalarında, temizlik malzemesi ve kurt düşürücü olarak yaygın bir şekilde kullanılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Dörtyüzlü moleküler geometri</span>

Dörtyüzlü veya tetrahedral molekül geometrisi, merkezi atomun, dört yüzlünün ortasında, dört köşede ise sübstitüentlerin yer aldığı molekül geometrisidir. Bağ açıları, dört sübstitüent aynı olduğunda (örn. metan CH4 ya da daha ağır analogları) cos−1 (-⅓) = 109,4712206 ...° ≈ 109.5° olur. Metan veya diğer simetrik yüzlü moleküller Td nokta grubuna aittir, ama dörtyüzlü moleküller genellikle düşük simetriye sahiptir. Tetrahedral moleküller kiral olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrojen astatür</span>

Astatin hidrür, astatan, astatohidrojen veya hidroastatik asit olarak da bilinen hidrojen astatür; bir hidrojen atomuna kovalent olarak bağlanmış bir astatin atomundan oluşan HAt kimyasal formülü ile kimyasal bir bileşiktir. Bu nedenle bir hidrojen halojenürdür.

Nitrolama bir nitro grubunun organik kimyasal bileşik içine sokulması için genel bir kimyasal proses sınıfıdır. İfade daha genel olarak, ayrıca nitrogliserin sentezinde olduğu gibi alkoller ve nitrik asit arasında farklı nitrat esterleri oluşturma işlemine yanlış olarak uygulanır. Nitro bileşiklerinin ve nitratların ortaya çıkan yapısı arasındaki fark nitro bileşiklerindeki azot atomunun doğrudan oksijen olmayan bir atoma genel olarak da karbon veya başka azot atomuna bağlanmasıdır. Oysaki organik nitratlar olarak da adlandırılan nitrat esterlerinde, azot bir oksijen atomuna genellikle dolayısıyla da bir karbon atomu 'na bağlanır.

Varsayımsal biyokimya senaryoları, kimyasal baz olarak farklı elementleri temel alan yaşam formlarını içerir. Karbon temelli yaşam, kesin olarak bilinen tek kimyasal bazlı yaşam formudur. Bilim insanları alternatif biyokimya olasılıklarını araştırmışlardır.

<span class="mw-page-title-main">Varsayımsal biyokimya türleri</span>

Varsayımsal biyokimya türleri, bilimsel olarak geçerli olduğu kabul edilen ancak şu anda varlığı kanıtlanmayan biyokimya biçimleridir. Şu anda Dünya'da bilinen canlı organizma türlerinin tümü, temel yapısal ve metabolik işlevler için karbon bileşiklerini, çözücü olarak suyu ve formlarını tanımlamak ve kontrol etmek için DNA veya RNA'yı kullanır. Eğer diğer gezegenlerde veya uydularda yaşam varsa, kimyasal olarak benzer olabilir, ancak oldukça farklı kimyalara sahip organizmaların da olması mümkündür – örneğin, diğer karbon bileşikleri sınıflarını, başka bir elementin bileşiklerini veya su yerine başka bir çözücü.

<span class="mw-page-title-main">CHNOPS</span>

CHNOPS ve CHON, canlı organizmalardaki en yaygın elementlerin anımsatıcı kısaltmalarıdır. "CHON", biyolojik sistemlerin kütlesinin yüzde 95'inden fazlasını oluşturan karbon, hidrojen, oksijen ve nitrojen anlamına gelir. "CHNOPS" kısaltmasında ise fosfor ve kükürt dahil edilir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.