Τι σημαίνει το οξυγόνο που προσφέρεται στα έμβια όντα;

Το οξυγόνο στα ζωντανά όντα διαδραματίζει πολύ σημαντικό ρόλο, σε πολλές περιπτώσεις ζωτικής σημασίας. Μέσω της διαδικασίας που είναι γνωστή ως αναπνοή, το οξυγόνο επιτρέπει σε μεγάλο αριθμό οργανισμών να παραμείνουν ζωντανοί (British & Journal, 2017).

Η αναπνοή αποτελείται από τις μεταβολικές αντιδράσεις που εκτελούν τα κύτταρα για να αποκτήσουν ενέργεια. Οι οργανισμοί που απαιτούν οξυγόνο για το σκοπό αυτό είναι γνωστοί ως Aerobes. αυτά που δεν είναι, ονομάζονται Anaerobes.

Το οξυγόνο είναι επίσης ένα σημαντικό μέρος της χημικής δομής των περισσότερων συστατικών των ζωντανών όντων.

Είναι παρούσα στα πιο βασικά συστατικά όπως οι υδατάνθρακες, τα σάκχαρα, τα λιπίδια και οι πρωτεΐνες.

Οξυγόνο και ενέργεια σε ζωντανά όντα

Στους αερόβιους οργανισμούς το οξυγόνο είναι απαραίτητο για την αναπνευστική διαδικασία και για την απόκτηση ενέργειας.

Ωστόσο, για τους αναερόβιους οργανισμούς, το οξυγόνο δεν είναι απαραίτητο και σε πολλές περιπτώσεις είναι τοξικό.

Αν και το οξυγόνο είναι απαραίτητο για την επιβίωση των αερόβιων οργανισμών, μπορεί επίσης να είναι επιβλαβές.

Συνήθως η διαδικασία αναπνοής δημιουργεί αντιδραστικά μόρια οξυγόνου που δρουν ως τοξικές ουσίες σε μια διαδικασία γνωστή ως οξειδωτικό στρες και που επιδεινώνει τα κύτταρα (Magenta, Dellambra, Ciarapica, & Capogrossi, 2016).

Υπάρχουν επίσης οργανισμοί που, ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες, μπορούν ή δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν οξυγόνο για να αποκτήσουν ενέργεια. Αυτοί οι οργανισμοί είναι γνωστοί ως προαιρετικοί.

Παραδείγματα οργανισμών σύμφωνα με τη χρήση οξυγόνου.

Οξυγόνο, φωτοσύνθεση και σίτιση

Η παραγωγή οξυγόνου συνδέεται στενά με την παραγωγή τροφής για πολλά έμβια όντα.

Στη φωτοσύνθεση, οργανισμοί που χρησιμοποιούν το φως ως πηγή ενέργειας παράγουν οργανικές ενώσεις και οξυγόνο (Caumette, Lebaron, & Matheron, 2011).

Οι οργανικές ενώσεις που προέρχονται από τη φωτοσύνθεση καταναλώνονται από ετερότροπους οργανισμούς, δηλαδή από εκείνους που δεν παράγουν τη δική τους τροφή. Σε πολλές περιπτώσεις αυτοί οι ετερότροποι οργανισμοί καταναλώνουν επίσης οξυγόνο.

Χωρίς την παρουσία οξυγόνου, η διαδικασία της φωτοσύνθεσης δεν θα πραγματοποιηθεί όπως τη γνωρίζουμε και η παραγωγή τροφίμων πολλών ζωντανών όντων δεν θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί.

Το οξυγόνο στην εξέλιξη.

Το οξυγόνο είναι το κύριο υπεύθυνο για το γεγονός ότι η ζωή στη γη διαμορφώνεται από τους οργανισμούς που υπάρχουν σήμερα. Επιπλέον, έχει επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο αποκτούν τα θρεπτικά συστατικά και την ενέργεια τους (Packard, 2017)

Η παρουσία μεγάλων ποσοτήτων οξυγόνου στην ατμόσφαιρα προκάλεσε τον πολλαπλασιασμό οργανισμών που χρησιμοποίησαν οξυγόνο για την απόκτηση ενέργειας. Αυτή η επιλεκτική πίεση επέτρεψε να δημιουργηθεί η χλωρίδα και η πανίδα που ζουν σήμερα στον πλανήτη.

Εξαιρετικά, η παρουσία μιτοχονδρίων σε μερικά ζωντανά όντα αποδίδεται σε ένα αναερόβιο κύτταρο με έναν πυρήνα που απορροφά ένα αερόβιο κύτταρο.

Το απορροφούμενο κύτταρο έγινε τα μιτοχόνδρια επιτρέποντας την εμφάνιση οργανισμών όπως ο άνθρωπος.

Το οξυγόνο υπόσχεται να παραμείνει αποφασιστικό στοιχείο στην εξέλιξη της ζωής στη Γη.

Εκτός από τη σημασία της διαθεσιμότητάς του για τα τρόφιμα και το μεταβολισμό των ζωντανών όντων, ο γνωστός ρόλος του στο κλίμα του πλανήτη θα καθορίσει τις μορφές ζωής που θα επιβιώσουν (Decker & Kensal, 2011).

Αναφορές

1. Βρετανική Τ. Αναπνοή στα έμβια όντα. BMJ. 2017; 1(2254): 5-6.
2. Caumette J. Lebaron Ρ. Matheron R. (2011). Περιβαλλοντική Μικροβιολογία: Θεμελιώδη Στοιχεία και Εφαρμογές.
3. Decker Η. Kensal Ε. Van Η. (2011). Το οξυγόνο και η εξέλιξη της ζωής. Springer.
4. Magenta A. Dellambra Ε. Ciarapica R. Capogrossi M. Κυτταρικό ασβέστιο Οξειδωτικό στρες, microRNAs και κυτοσολική ομοιόσταση ασβεστίου. Cell Calcium. 2016; 60(3), 207-217. 
5. Packard G. Η Εξέλιξη της Αναπνοής-Αέρα σε Παλαιοζωικά Ψάρια Gnathostome. Εταιρεία για τη Μελέτη της Εξέλιξης. 2017; 28(2): 320-325.