ออกซิเจนในสิ่งมีชีวิตมีบทบาทที่เกี่ยวข้องอย่างมากในหลาย ๆ กรณีมีความสำคัญ ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการหายใจออกซิเจนช่วยให้สิ่งมีชีวิตจำนวนมากมีชีวิตอยู่ได้ (British & Journal, 2017)
การหายใจประกอบด้วยปฏิกิริยาการเผาผลาญที่ทำโดยเซลล์เพื่อให้ได้พลังงาน สิ่งมีชีวิตที่ต้องการออกซิเจนเพื่อการนี้เรียกว่า Aerobes; สิ่งที่ไม่เรียกว่า Anaerobes
วงจรออกซิเจน
ออกซิเจนยังเป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างทางเคมีของส่วนประกอบส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิต
มีอยู่ในส่วนประกอบพื้นฐานเช่นคาร์โบไฮเดรดน้ำตาลไขมันและโปรตีน
ออกซิเจนและพลังงานในสิ่งมีชีวิต
ในสิ่งมีชีวิตประเภทแอโรบิคออกซิเจนจำเป็นสำหรับกระบวนการหายใจและการได้รับพลังงาน
อย่างไรก็ตามสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้ออกซิเจนไม่จำเป็นต้องใช้ออกซิเจนและในหลาย ๆ กรณีก็เป็นพิษ
แม้ว่าออกซิเจนจะมีความจำเป็นต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตที่ใช้ออกซิเจน แต่ก็อาจเป็นอันตรายได้
โดยปกติกระบวนการหายใจจะสร้างโมเลกุลออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยาซึ่งทำหน้าที่เป็นสารพิษในกระบวนการที่เรียกว่าความเครียดออกซิเดชั่นและทำให้เซลล์เสื่อมสภาพ (Magenta, Dellambra, Ciarapica, & Capogrossi, 2016)
นอกจากนี้ยังมีสิ่งมีชีวิตที่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมอาจใช้หรือไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อให้ได้พลังงาน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เรียกว่าปัญญา
ออกซิเจนการสังเคราะห์แสงและอาหาร
การผลิตออกซิเจนมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการผลิตอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตหลายชนิด
ในการสังเคราะห์แสงสิ่งมีชีวิตที่ใช้แสงเป็นแหล่งพลังงานจะผลิตสารประกอบอินทรีย์และออกซิเจน (Caumette, Lebaron, & Matheron, 2011)
สารประกอบอินทรีย์ที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงจะถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันนั่นคือพวกที่ไม่ได้ผลิตอาหารเอง ในหลายกรณีสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันเหล่านี้ก็ใช้ออกซิเจนเช่นกัน
หากไม่มีออกซิเจนกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงจะไม่เกิดขึ้นอย่างที่เรารู้กันและการผลิตอาหารของสิ่งมีชีวิตจำนวนมากไม่สามารถเกิดขึ้นได้
ออกซิเจนในวิวัฒนาการ
ออกซิเจนเป็นตัวการสำคัญในการที่สิ่งมีชีวิตบนโลกประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ในปัจจุบัน นอกจากนี้ยังมีอิทธิพลต่อวิธีที่พวกเขาได้รับสารอาหารและพลังงาน (Packard, 2017)
การมีออกซิเจนจำนวนมากในบรรยากาศทำให้เกิดการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตที่ใช้ออกซิเจนเพื่อให้ได้พลังงาน แรงกดดันที่เลือกได้นี้ทำให้พืชและสัตว์ที่อาศัยอยู่ในโลกในปัจจุบันได้รับการยอมรับ
ตามวิวัฒนาการการปรากฏตัวของไมโทคอนเดรียในสิ่งมีชีวิตบางชนิดเกิดจากเซลล์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนที่มีนิวเคลียสที่ดูดซับเซลล์แอโรบิค
เซลล์ที่ถูกดูดซึมกลายเป็นไมโทคอนดรีออนทำให้สิ่งมีชีวิตเช่นมนุษย์ปรากฏขึ้น
ออกซิเจนสัญญาว่าจะยังคงเป็นองค์ประกอบสำคัญในการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก
นอกเหนือจากความสำคัญของความพร้อมใช้งานสำหรับอาหารและการเผาผลาญของสิ่งมีชีวิตแล้วบทบาทที่เป็นที่รู้จักในสภาพภูมิอากาศของโลกจะกำหนดรูปแบบชีวิตที่จะอยู่รอดได้ (Decker & Kensal, 2011)
อ้างอิง
- British T. Breathing In Living Beings. BMJ. 2560; 1 (2254): 5–6.
- Caumette J. Lebaron P. Matheron R. (2011). จุลชีววิทยาสิ่งแวดล้อม: พื้นฐานและการประยุกต์ใช้.
- Decker H.Kensal E. Van H. (2011). ออกซิเจนและวิวัฒนาการของชีวิต สปริงเกอร์.
- Magenta A.Dellambra E. Ciarapica R. Capogrossi M. Cell Calcium Oxidative stress, microRNAs และ cytosolic calcium homeostasis. แคลเซียมของเซลล์ 2016; 60 (3), 207–217
- Packard G. วิวัฒนาการของการหายใจด้วยอากาศในปลา Paleozoic Gnathostome สมาคมศึกษาวิวัฒนาการ. 2560; 28 (2): 320–325