Γιατί το οξυγόνο απαιτείται σε βιολογικά συστήματα;
1. Κυτταρική αναπνοή:
* Παραγωγή ενέργειας: Το οξυγόνο είναι ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων στη διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής. Αυτή η διαδικασία διασπά τη γλυκόζη (ζάχαρη) και άλλα θρεπτικά συστατικά για την παραγωγή ΑΤΡ, το κύριο ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων. Χωρίς οξυγόνο, τα κύτταρα θα εξαντληθούν γρήγορα και θα πεθάνουν.
* Οξειδωτική φωσφορυλίωση: Αυτό είναι το τελευταίο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής, όπου παράγεται η πλειοψηφία του ΑΤΡ. Βασίζεται στο οξυγόνο για να δεχτεί ηλεκτρόνια, οδηγώντας την κλίση πρωτονίων που απαιτείται για την παραγωγή ΑΤΡ.
2. Μεταβολισμός:
* Καταστροφή των θρεπτικών ουσιών: Το οξυγόνο χρησιμοποιείται στην κατανομή των λιπών, των πρωτεϊνών και των υδατανθράκων για την απελευθέρωση ενέργειας.
* Παραγωγή βασικών μορίων: Το οξυγόνο είναι απαραίτητο για την παραγωγή ορισμένων βασικών μορίων όπως το κολλαγόνο και οι νευροδιαβιβαστές.
3. Ανάπτυξη και ανάπτυξη:
* Κυτταρική ανάπτυξη και διαφοροποίηση: Το οξυγόνο είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη και τη διαίρεση των κυττάρων, καθώς και την εξειδίκευση των κυττάρων σε διαφορετικούς ιστούς και όργανα.
* Επισκευή ιστών: Το οξυγόνο είναι απαραίτητο για την επούλωση των πληγών και την επισκευή των ιστών.
4. Άλλες λειτουργίες:
* ανοσοποιητικό σύστημα: Το οξυγόνο βοηθά στην ενεργοποίηση των ανοσοποιητικών κυττάρων, τα οποία είναι κρίσιμα για την καταπολέμηση των λοιμώξεων.
* Ρύθμιση ροής αίματος: Τα επίπεδα οξυγόνου επηρεάζουν τη διαστολή και την συστολή των αιμοφόρων αγγείων, ρυθμίζοντας τη ροή του αίματος.
* Λειτουργία εγκεφάλου: Το οξυγόνο είναι απαραίτητο για τη λειτουργία του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένων των γνωστικών διεργασιών και της μνήμης.
5. Αποτοξίνωση:
* Αφαίρεση ελεύθερων ριζών: Το οξυγόνο παίζει ρόλο στην απομάκρυνση επιβλαβών ελεύθερων ριζών, οι οποίες μπορούν να βλάψουν τα κύτταρα και να συμβάλουν στην ασθένεια.
Οργανισμοί που δεν χρειάζονται οξυγόνο:
Ενώ το οξυγόνο είναι απαραίτητο για τους περισσότερους ζωής, ορισμένοι οργανισμοί, που ονομάζονται αναερόβιοι οργανισμοί , μπορεί να επιβιώσει και να ευδοκιμήσει σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο. Χρησιμοποιούν άλλα μόρια ως δέκτες ηλεκτρονίων στο μεταβολισμό τους.
τοξικότητα οξυγόνου:
Ενώ το οξυγόνο είναι ζωτικής σημασίας, πάρα πολλά από αυτά μπορεί να είναι επιβλαβή. Τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS) είναι εξαιρετικά αντιδραστικές μορφές οξυγόνου που μπορούν να βλάψουν τα κύτταρα και να συμβάλλουν σε ασθένειες. Τα κύτταρα έχουν μηχανισμούς για να προστατευθούν από ROS, αλλά η παρατεταμένη έκθεση μπορεί να οδηγήσει σε οξειδωτικό στρες.
Συνοπτικά, το οξυγόνο είναι απαραίτητο για τη ζωή όπως το γνωρίζουμε, διαδραματίζοντας καθοριστικό ρόλο στην παραγωγή ενέργειας, τον μεταβολισμό, την ανάπτυξη και πολλές άλλες ζωτικές διαδικασίες.
