- Zuurstof en energie in levende wezens
- Zuurstof, fotosynthese en voedsel
- Zuurstof in evolutie.
- Referenties
Zuurstof in levende wezens speelt een zeer relevante rol, in veel gevallen van vitaal belang. Door het proces dat bekend staat als ademhaling, zorgt zuurstof ervoor dat een groot aantal organismen in leven blijft (British & Journal, 2017).
Ademhaling bestaat uit de metabolische reacties die cellen uitvoeren om energie te verkrijgen. Organismen die voor dit doel zuurstof nodig hebben, staan bekend als Aerobes; degenen die dat niet doen, worden Anaëroben genoemd.
Zuurstofcyclus
Zuurstof is ook een belangrijk onderdeel van de chemische structuur van de meeste componenten van levende wezens.
Het is aanwezig in de meest basale componenten zoals koolhydraten, suikers, lipiden en eiwitten.
Zuurstof en energie in levende wezens
In aërobe organismen is zuurstof nodig voor het ademhalingsproces en het verkrijgen van energie.
Voor anaërobe organismen is zuurstof echter niet nodig en in veel gevallen giftig.
Hoewel zuurstof essentieel is voor het voortbestaan van aërobe organismen, kan het ook schadelijk zijn.
Gewoonlijk genereert het ademhalingsproces reactieve zuurstofmoleculen die werken als giftige stoffen in een proces dat bekend staat als oxidatieve stress en dat cellen aantast (Magenta, Dellambra, Ciarapica, & Capogrossi, 2016).
Er zijn ook organismen die, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden, al dan niet zuurstof gebruiken om energie te verkrijgen. Deze organismen staan bekend als facultatief.
Zuurstof, fotosynthese en voedsel
De productie van zuurstof is nauw verbonden met de productie van voedsel voor veel levende wezens.
Bij fotosynthese produceren organismen die licht als energiebron gebruiken, organische verbindingen en zuurstof (Caumette, Lebaron & Matheron, 2011).
De organische verbindingen die zijn afgeleid van fotosynthese worden geconsumeerd door heterotrofe organismen, dat wil zeggen degenen die hun eigen voedsel niet produceren. In veel gevallen verbruiken deze heterotrofe organismen ook zuurstof.
Zonder de aanwezigheid van zuurstof zou het fotosyntheseproces niet plaatsvinden zoals we het kennen en zou de voedselproductie van veel levende wezens niet kunnen plaatsvinden.
Zuurstof in evolutie.
Zuurstof is de belangrijkste oorzaak van het feit dat het leven op aarde bestaat uit de organismen die tegenwoordig bestaan. Bovendien heeft het invloed gehad op de manier waarop ze hun voedingsstoffen en energie verkrijgen (Packard, 2017)
De aanwezigheid van grote hoeveelheden zuurstof in de atmosfeer zorgde voor een toename van het aantal organismen die zuurstof gebruiken om energie te verkrijgen. Door deze selectieve druk kon de flora en fauna die tegenwoordig op de planeet leven, worden gevestigd.
Evolutionair wordt de aanwezigheid van mitochondriën bij sommige levende wezens toegeschreven aan een anaërobe cel met een kern die een aërobe cel heeft geabsorbeerd.
De geabsorbeerde cel werd het mitochondrion, waardoor organismen zoals mensen konden verschijnen.
Zuurstof belooft een doorslaggevend element te blijven in de evolutie van het leven op aarde.
Afgezien van het belang van zijn beschikbaarheid voor voedsel en het metabolisme van levende wezens, zal zijn bekende rol in het klimaat van de planeet de levensvormen bepalen die zullen overleven (Decker & Kensal, 2011).
Referenties
- British T. ademhaling in levende wezens. BMJ. 2017; 1 (2254): 5-6.
- Caumette J. Lebaron P. Matheron R. (2011). Milieumicrobiologie: grondbeginselen en toepassingen.
- Decker H. Kensal E. Van H. (2011). Zuurstof en de evolutie van het leven. Springer.
- Magenta A. Dellambra E. Ciarapica R. Capogrossi M. Cell Calcium Oxidatieve stress, microRNA's en cytosolische calciumhomeostase. Celcalcium. 2016; 60 (3), 207-217.
- Packard G. De evolutie van de luchtademhaling bij Paleozoïsche Gnathostome-vissen. Vereniging voor de studie van evolutie. 2017; 28 (2): 320-325.