特別編 : 化学ってどんなことを学ぶの?[中編]

皆さんこんにちは.キムワイパーです.

前回から話の繋がりがあるのにも関わらず,投稿が遅くなってしまってすみませんでした.ということで今回は有機化学と生物化学についてです.まだ上編をご覧になっていない方はそちらを見ていただけるとよい話が入ってきやすくなると思います.なお本記事は私の独断と偏見と経験からきているものなので100%正しいものではありませんし分野によっては情報量に差が生まれるかもしれません.ご了承ください.

4.有機化学(Organic Chemistry)

まず有機化学についてです.私が1番好きな領域であり,化学の道に進むきっかけとなったものです.無機化学が炭素を含まない物質が対象なのに対し,有機化学は炭素を含む物質が対象の学問です.実はこの辺の定義はあいまいになっています.もともと有機物は生体内にしか存在しないと考えられていました.しかしウェーラーが実験により有機物を合成したことからその定義について見直すこととなり,現在の様なあいまいな形になってしまったといわれています.そんな有機化学ですが,無機化学が周期表全部が対象だったのに対してCNOSPX(ハロゲン)が主役です.構成元素は少ないですが炭素の原子価が4(4本まで結合が作れる)という特徴のため,数多くの物質が存在することができます.私はこの性質に心を惹かれて有機化学を勉強しようと思いました.たくさんの化合物を知る上では結合などの基礎知識が非常に重要になっています.そのため教科書や大学の講義などでは結合や原子の特徴といった基礎知識から行っている場合が多いです.また,学習に関しては1番覚えることが多いと思います.命名の仕方が分からなければ物質名と構造が紐づけできませんし,電荷についてわからなければ反応が読めません.これらを覚えるのはとても労力がいります.しかし,ある程度学習していくと,命名法をすらすらできるようになり,反応の規則性がつかめてくるものだと思います.化学の6領域において最も体で覚える必要があるものだと思います.そんな有機化学ですが,産業的にはどのように応用されているのでしょうか.

有機化学は無機化学に次いで産業で応用されました.18世紀に染色工業として登場しました.時がたつにつれて様々な材料や製品ができていきました.そのため身近な製品の中で最も多いのが有機化学製品だと思います.現在では有機ELや新薬,新染料といったものが挙げられます.また調味料も有機化学の恩恵です.有機化学も無機化学と同様になくてはならない存在です.有機化学において物質の合成方法は無数にあります.そのためまだまだ未知の物質や材料が見つかると思います.このプロセスが現代で多くの研究がされています.

(注)有機化学を深い領域まで学習すると高分子化学や有機合成化学などが登場します.

5.生物化学(Biological chemistry)

次は生物化学についてです.前節で述べた通り,生物化学は有機化学の一部でした.そのため生物化学はもともとの有機化学の対象であった生体内の反応を対象とする学問です.「生物と化学は全く関係ないじゃないか!」と思われる方が多いと思いますがそんなことはありません.よく健康維持のために販売されている酵素などは化学物質です.また,生体内では多数の化学物質が反応して生命活動を維持しています.(生体内の化学反応を代謝といいます) このことから生物と化学は切っても切れない関係にあるわけです.生物化学は名前から分かるように化学の中では異彩を放っています.しかし基本的な反応や物質の構造は共通しています.それがなかなか目に見えないというだけです.大学や教科書などでは生物の基本構造や基本物質などを学んだあと具体的な代謝について行っていることが多数派なのではないかと思います.学習に関しては覚えることは少ないようです.(私は何が最低限のラインなのかわからないため全部覚えています…よくないですね) その覚えることを理解してしまえば反応は酵素のある有機反応と考えることができます.こんな生物化学ですが,産業的な応用はあるのでしょうか.

実は産業的な応用というよりは医療的な応用が多いと思います.現在話題となっているワクチンやPCR検査はすべて生物化学の領域で説明できます.また,薬や植物の肥料なども該当します.有機化学や無機化学とは違う形で応用されていると思います.これから先も未知のウイルスや感染症との戦いは続いていくと思われるのでまだまだ必要になっていく学問です.

(注)生物化学を深い領域まで学んでいくと分子生物学や生物物理化学などが登場します.

以上で中編を終わります.次は下編で物理化学と化学工学です.お楽しみに!

それでは

キムワイパー

 

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キムワイパー

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主に新聞部で自然科学のことや空想科学についての投稿を行っています. 化学と物理が好きです. 稚拙な文章ですが応援よろしくお願いします.

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