respiră oxigen

De ce aproape toată vietățile pe Pământ respiră oxigen?

Redactor specializat
Biochimist, psihoterapeut, formare nutriție și terapii complementare
Studii: Facultatea de Biologie și Masterul în Biochimie.
Alte formări: cursuri acreditate de Lucrător Social, Manager proiect și Antreprenoriat, Hipnoză Clinică, Relaxare și Terapie Ericksoniană.


Respiri oxigen în fiecare secundă, fără să dai atenție acestui lucru. Aproape orice organism de pe Pământ trăiește datorită oxigenului.

Dar de ce tocmai oxigenul? De ce nu alt gaz din atmosferă, de exemplu azotul, care este în proporție mai mare, sau dioxidul de carbon? Răspunsul vine din biologie și chimie și este un rezultat al evoluției. Oxigenul nu este doar combustibilul invizibil al majorității organismelor vii, este cheia care a permis dezvoltarea vieții complexe pe Pământ.

„Oxigenul este combinația perfectă între eficiență și siguranță metabolică. Ne permite să obținem energie într-un mod pe care alte molecule, pur și simplu, nu-l pot egala”, explică Nick Lane, profesor de biochimie evolutivă la University College London.

Pe scurt, aproape toate vietățile respiră oxigen pentru că nimic altceva nu funcționează la fel de bine. Dar, ca să înțelegi cu adevărat de ce, trebuie să aruncăm o privire în trecut – în epoca în care oxigenul abia începea să-și facă loc pe scena planetei.

De ce toate formele avansate de viață respiră oxigen?

Oxigenul joacă un rol esențial în producerea energiei, prin procesul de respirație celulară. La nivelul celulei moleculele de glucoză din hrană sunt descompuse, iar electronii eliberați sunt transferați prin lanțul de transport al electronilor din mitocondrii. Oxigenul acceptă acești electroni și, împreună cu protonii, formează apă. Această reacție generează un gradient de protoni care alimentează sinteza de ATP (adenozin trifosfat), principala sursă de energie a celulelor. Cercetătorii compară acest proces cu o „turbină hidroenergetică” la scară moleculară.

Deși alte substanțe, precum sulfații sau nitrații, pot servi ca acceptori de electroni, oxigenul oferă cea mai mare eliberare de energie per electron transferat, cu excepția fluorului și clorului. Totuși, fluorul este prea reactiv pentru a fi utilizat în procesele biologice, deoarece interacționează violent cu materia organică.

Astfel, oxigenul se află într-un echilibru ideal între reactivitate și stabilitate, fiind preferat în procesele metabolice.

Evoluția respirației cu oxigen

Oxigenul nu a fost întotdeauna prezent în atmosfera Pământului. Acum aproximativ 2,4 miliarde de ani, în timpul Evenimentului Marii Oxidări, cianobacteriile au început să producă oxigen prin fotosinteză. Inițial, oxigenul s-a acumulat în oceane, reacționând cu fierul și alte substanțe. Doar după saturarea acestor „capcane” chimice, oxigenul a început să se acumuleze în atmosferă, permițând evoluția organismelor care respiră oxigen.

Studiile indică faptul că vietățile care utilizează oxigenul ar fi putut exista cu 300 de milioane de ani înainte de această acumulare atmosferică, în „oaze” de oxigen din oceanele primordiale. Jacob Waldbauer, cercetător la University of Chicago, a demonstrat că organismele pot produce steroizi esențiali chiar și la concentrații foarte scăzute de oxigen, susținând ideea unei utilizări timpurii a oxigenului în metabolism.

Oxigenul în viața ta

Astăzi, oxigenul constituie aproximativ 21% din atmosfera Pământului. Îl inhalezi cu fiecare respirație, iar acesta este transportat de hemoglobina din sânge către celule, unde este utilizat pentru a produce ATP. Acest proces este esențial pentru funcționarea mușchilor, creierului și altor organe.

” Organismul monitorizează îndeaproape nivelurile de oxigen din sânge pentru a le menține într-un interval specific, astfel încât să existe suficient oxigen pentru nevoile fiecărei celule.”, precizează dr. Daniela Bartoș, medic primar medicină internă și cardiologie pe doc.ro

Este important de menționat că o mare parte din oxigenul pe care îl respirăm provine din oceane. Fitoplanctonul, inclusiv cianobacteriile, contribuie semnificativ la producția globală de oxigen prin fotosinteză. Așa că, de fiecare dată când respiri adânc, poți mulțumi și mării.

Prin urmare, organismele vii respiră oxigen pentru că este cel mai eficient și sigur mod prin care celulele obțin energie. De la primele forme de viață, care au început să utilizeze oxigenul, până la fiecare respirație pe care o tragem în piept noi, oamenii, acest gaz a fost și rămâne esențial pentru viața pe Pământ.

Surse