Кислород в живых существах играет очень важную роль, во многих случаях жизненно важную. Благодаря процессу, известному как дыхание, кислород позволяет большому количеству организмов оставаться в живых (British & Journal, 2017).
Дыхание состоит из метаболических реакций, осуществляемых клетками для получения энергии. Организмы, которым для этой цели нужен кислород, известны как аэробы; те, которые этого не делают, называются анаэробами.
Кислородный цикл
Кислород также является важной частью химической структуры большинства компонентов живых существ.
Он присутствует в самых основных компонентах, таких как углеводы, сахара, липиды и белки.
Кислород и энергия в живых существах
У аэробных организмов кислород необходим для процесса дыхания и получения энергии.
Однако анаэробным организмам кислород не нужен, и во многих случаях он токсичен.
Хотя кислород необходим для выживания аэробных организмов, он также может быть вредным.
Обычно в процессе дыхания образуются реактивные молекулы кислорода, которые действуют как токсичные вещества в процессе, известном как окислительный стресс, который разрушает клетки (Magenta, Dellambra, Ciarapica, & Capogrossi, 2016).
Существуют также организмы, которые, в зависимости от условий окружающей среды, могут использовать или не использовать кислород для получения энергии. Эти организмы известны как факультативные.
Кислород, фотосинтез и еда
Производство кислорода тесно связано с производством пищи для многих живых существ.
При фотосинтезе организмы, использующие свет в качестве источника энергии, производят органические соединения и кислород (Caumette, Lebaron, & Matheron, 2011).
Органические соединения, полученные в результате фотосинтеза, потребляются гетеротрофными организмами, то есть теми, которые не производят свою собственную пищу. Во многих случаях эти гетеротрофные организмы также потребляют кислород.
Без кислорода процесс фотосинтеза не мог бы происходить в том виде, в каком мы его знаем, и производство пищи для многих живых существ не могло бы происходить.
Кислород в эволюции.
Кислород был главной причиной того, что жизнь на Земле состоит из организмов, которые существуют сегодня. Кроме того, это повлияло на то, как они получают питательные вещества и энергию (Packard, 2017).
Присутствие большого количества кислорода в атмосфере вызвало рост организмов, которые используют кислород для получения энергии. Это избирательное давление позволило утвердиться фауне и флоре, которые сегодня населяют планету.
Эволюционно наличие митохондрий у некоторых живых существ приписывается анаэробной клетке с ядром, которое поглотило аэробную клетку.
Поглощенная клетка стала митохондрией, что позволило появиться таким организмам, как человек.
Кислород обещает оставаться решающим элементом в эволюции жизни на Земле.
Помимо важности его доступности для пищи и метаболизма живых существ, его известная роль в климате планеты будет определять формы жизни, которые выживут (Decker & Kensal, 2011).
Ссылки
- Британский Т. Дыхание живыми существами. BMJ. 2017; 1 (2254): 5–6.
- Кошетт Дж. Лебарон П. Матерон Р. (2011). Экологическая микробиология: основы и приложения.
- Декер Х. Кенсал Э. Ван Х. (2011). Кислород и эволюция жизни. Springer.
- Пурпурный А. Делламбра Е. Чарапика Р. Капогросси М. Окислительный стресс клеток кальция, микроРНК и цитозольный гомеостаз кальция. Клеточный кальций. 2016; 60 (3), 207–217.
- Паккард Г. Эволюция дыхания воздухом у палеозойских рыб-гнатомов. Общество изучения эволюции. 2017; 28 (2): 320–325.