Oksigen harus dimasukkan dalam materi hidup. Tidak mungkin itu dapat diganti dengan sistem hidup dengan beberapa elemen lainnya.

Tetapi selain oksigen, secara kimia, mayoritas organisme yang luar biasa membutuhkan oksigen molekuler bebas untuk bernafas.

Fakta bahwa dalam respirasi digunakan secara tepat oksigen, dan bukan gas lain, dijelaskan oleh sifat-sifatnya: oksigen mudah masuk ke senyawa kimia dengan banyak zat, dan reaksi-reaksi ini disertai dengan pelepasan energi termal. Kadang-kadang, misalnya, hewan bercahaya dan bakteri juga membedakan energi cahaya. Tidak ada zat lain seperti itu yang masuk ke reaksi dengan zat-zat tubuh, akan memastikan pelepasan sejumlah besar energi tersebut.

Suasana oksigen terutama perlu hewan teratas. Burung dan mamalia darat tidak bisa hidup bahkan tanpa beberapa menit. Mamalia air, diadaptasi untuk tinggal lama di bawah air (dari 15 menit hingga 1 jam dan 45 menit), sebenarnya menggunakannya tidak kurang, karena mereka menciptakan stok udara di paru-paru.

Dengan demikian, pada planet-planet, suasana yang dirampas atau mengandung sedikit oksigen, tidak mungkin makhluk yang mirip dengan hewan-hewan Bumi. Namun, kami tidak akan memperpanjang pertanyaan dan melihat apakah ada kehidupan tanpa oksigen atmosfer sama sekali atau dengan jumlah kecil.

Menurut sejumlah ilmuwan, oksigen di atmosfer bumi muncul sebagai hasil dari kehidupan tanaman hijau. Rupanya, ketika kehidupan di planet kita hanya lahir, tidak ada oksigen dalam suasananya. Organisme pertama dari mana tanaman selanjutnya muncul, tidak perlu oksigen gratis, mereka anaerob. Tanaman hijau primer jelas juga tidak memiliki fungsi pernapasan. Proses ini hanya muncul pada tingkat evolusi berikutnya.

Di antara organisme modern ada juga banyak anaerob. Ini adalah beberapa bakteri, ragi. Mereka tidak menghirup oksigen, dan mendapatkan energi dari oksidasi berbagai zat. Ini adalah "napas tanpa oxless", atau fermentasi. Ada jenis mikroba yang beracun oksigen dan menyebabkan kematian; Ada yang bisa hidup tanpa oksigen, tetapi ketika itu, gunakan untuk bernafas, berjalan bersama dengan fermentasi.

Di tanaman hijau dan hewan yang lebih rendah, sikap terhadap oksigen juga sangat beragam. Semua tanaman hijau bernafas, tetapi osilasi jumlah oksigen di lingkungan tidak memiliki efek nyata pada intensitas pernapasan. Hanya dengan penurunan kontennya di atmosfer hingga 2-1% (10-20 kali lebih sedikit dari norma) intensitas pernapasan sebagian besar spesies tanaman berkurang. Pada saat yang sama, pertukaran anaerob dimulai, dengan mengorbankan pabrik dapat hidup selama beberapa waktu dan dengan tidak adanya oksigen

Kebutuhan akan oksigen pada tanaman air bahkan kurang, karena air biasanya mengandung oksigen yang jauh lebih sedikit daripada atmosfer. Dalam air, beberapa reservoir oksigen ternyata 2000 kali lebih sedikit daripada di udara.

Akhirnya, beberapa penelitian baru menunjukkan bahwa di jaringan bagian dalam tanaman, komposisi lingkungan gas seringkali diremehkan bahkan kesamaan jarak jauh dengan komposisi udara yang biasa, napas di sini dekat dengan anaerob di antara hewan, banyak invertebrata sederhana dan multiseluler. Juga hidup dan berlipat ganda dengan oksigen yang tidak signifikan dan bahkan lusinan spesies dan infus, amube dan flagellas yang hidup di oksigen ylah yang hampir kekurangan, di limbah, di danau berdiri, terus-menerus dalam kondisi anaerob, kebanyakan dari mereka dapat hidup di hadapan oksigen. , tetapi dari medium yang kaya oksigen, mereka keluar organisme lain.

Dengan konten yang tidak signifikan atau bahkan dengan tidak adanya oksigen di lingkungan, beberapa cacing bulat dapat hidup dalam medium, jenis krustasea (misalnya, lemah) dan moluska lamellar, bahkan di antara serangga ada bentuk air yang hidup dengan kurangnya Dengan tidak adanya oksigen dalam air, misalnya, larva dari satu jenis kumbang (Donacia), Khaironomus Thummi nyamuk dan pengembangan larva kironom lainnya dapat berjalan ke air dalam air yang mengandung 0,3 mg oksigen per liter, yaitu, 1000 kali lebih sedikit daripada di udara konvensional

Semua vertebrata yang lebih tinggi membutuhkan oksigen untuk bernafas, tetapi juga dalam sel-sel individu tubuh mereka dapat beralih sementara ke pertukaran anaerob, dan beberapa sel jaringan membutuhkan sejumlah kecil oksigen pada dasarnya hanya sel-sel sistem saraf pusat hewan vertebrata yang sangat sensitif terhadap kurangnya oksigen.

Kebutuhan akan oksigen pada manusia dan hewan yang lebih tinggi juga berfluktuasi tergantung pada adaptasi terhadap lingkungan satu atau lainnya.

Domba, akrab dengan kondisi gunung, terasa normal pada ketinggian 4000 m, di mana oksigen 35-40% kurang dari pada tingkat laut.

Sekitar, 6000 m di atas permukaan laut terletak batas kehidupan tertinggi bagi sebagian besar hewan. Pada ketinggian sedemikian besar, hanya ada beberapa jenis tikus dan burung mangsa yang menyedihkan. Tetapi tidak mungkin hanya suasana yang jarang terjadi dan kekurangan oksigen menghambat hidup mereka lebih. Mereka mengganggu perkembangan kehidupan di sini, tentu saja, suhu rendah dan es abadi, kurangnya tanah dan makanan nabati, angin kencang, dll.

Bagi seseorang yang diadaptasi dengan kehidupan di dataran, penurunan tekanan dan jumlah oksigen menyebabkan gangguan berat - penyakit gunung. Namun, setelah pelatihan khusus, seseorang dapat naik dan menghabiskan waktu pada ketinggian 7000-8000 m. Pada ketinggian Tibet dan di Andes (pada ketinggian 5300 m) ada permukiman permanen yang menunjukkan bahwa seseorang dapat Beradaptasi dengan setengah oksigen di atmosfer dibandingkan dengan yang lebih kecil dengan yang tersedia di permukaan laut.

Dalam orang-orang ini, semua jaringan tubuh jauh lebih bergaung oksigen, mereka telah meningkatkan kadar hemoglobin dan kapasitas oksigen darah.

Dalam eksperimen hewan, ditemukan bahwa dengan aklimatisasi dalam kondisi gunung dalam tubuh ada "perjuangan" yang energik untuk pengiriman oksigen di jaringan. Sel-sel mulai lebih banyak menggunakan oksigen karena peningkatan aktivitas enzim oksidatif. Selain itu, jaringan menjadi bergegas ke kekurangan oksigen dan bahkan dapat pergi ke jenis pernapasan anaerob.

Di laboratorium, penelitian dilakukan pada serangga, ternyata dalam spesies serangga yang hidup di permukaan laut, di mana tekanan sekitar 760 mm tiang merkuri, pekerjaan jantung berhenti pada tekanan 25-20 mm pilar merkuri mereka masih dapat hidup jika oksigen akan 30 kali lebih sedikit daripada di atmosfer tetapi spesies yang jauh lebih stabil yang tinggal di pegunungan pada ketinggian 1000 m. Denyut jantung masih diamati pada tekanan 15 mm merkuri di serangga serangga bahkan lebih tinggi Ketinggian (3200 m), jantung berhenti hanya pada tekanan pilar merkuri 5 mm. Dengan rarellion atmosfer ini, yang ada tentang ketinggian 100-200 km dari tanah.

Jadi, kemampuan untuk hidup dengan kurangnya oksigen di organisme Bumi cukup besar. Tetapi pada saat yang sama sebagian besar dari mereka secara dramatis mengurangi aktivitas. Jangan berlari ke depan dan tanpa melakukan diskusi tentang masalah kehidupan di luar bumi, kita masih menunjukkan bahwa, misalnya, pada Mars, kebutuhan untuk organisme dalam oksigen, dengan energi yang sama dengan aktivitas vital, mungkin kurang dari pada Bumi. Faktanya adalah bahwa sebagai akibat dari ukuran yang lebih kecil dan kepadatan mars yang lebih kecil, kekuatan gravitasi hampir 3 kali lebih sedikit daripada di Bumi, dan untuk pekerjaan organ-organ akan membutuhkan energi yang jauh lebih sedikit diperoleh dengan bernafas. Selain itu, pada suhu rendah media kain dan sel jenuh dengan oksigen dengan jumlah yang lebih kecil dalam medium.

Ketahui akhirnya bahwa sel-sel organisme dapat menumpuk dan menggunakan unsur-unsur di alam dalam jumlah yang sangat kecil dalam keadaan tersebar. Oleh karena itu, tidak akan mengejutkan jika dengan sejumlah kecil oksigen dalam media organisme akan ada berbagai adaptasi pada penyegelan oksigen.

Jadi, jika di planet-planet yang tersedia untuk penelitian kami, oksigen sangat kecil sehingga tidak mungkin untuk mendeteksi dari tanah dengan bantuan analisis spektral, ini bukan alasan untuk menyangkal kemungkinan hidup mereka. Tentu saja, sejumlah kecil oksigen menempatkan perbatasan untuk keberadaan hewan seperti vertebrata kita, dengan tingkat metabolisme energi tinggi dan aktivitas saraf yang lebih tinggi. Tetapi organisme struktural lainnya mungkin ada.

Penghakiman tentang apa yang bisa hidup dengan sejumlah kecil oksigen, tidak perlu disederhanakan. Jika dimungkinkan untuk menetapkan bahwa dalam bekas zaman di atmosfer mars oksigen asal biogenik, ada lebih dari sekarang, maka perlu untuk berasumsi bahwa hidup di Mars menjadi lebih miskin, tetapi pada saat yang sama beberapa sangat terspesialisasi bentuk bisa terjadi.

Jika Anda telah menemukan kesalahan, silakan pilih fragmen teks dan klik Ctrl + Enter..

1. Di semua daun ada pembuluh darah. Dari struktur apa yang mereka bentuk? Apa peran mereka dalam transportasi zat pada tanaman?

Vena dibentuk oleh balok berserat vaskular, yang meresap seluruh tanaman, menghubungkannya bagian-bagian - tunas, akar, bunga, dan buah-buahan. Basis mereka adalah jaringan konduktif yang melaksanakan zat bergerak aktif, dan mekanis. Zat air dan mineral dilarutkan di dalamnya dipindahkan ke pabrik dari akar ke bagian di atas tanah sesuai dengan kapal kayu, dan zat organik - pada tabung berbentuk silang dari daun ke bagian lain tanaman di bagian lain .

Selain jaringan konduktif, kain mekanis mencakup kain mekanik: serat yang memberikan kekuatan pelat dan elastisitas lembaran.

2. Apa peran sistem peredaran darah?

Darah menyebar nutrisi dan oksigen dalam tubuh, membuat karbon dioksida dan produk peluruhan lainnya. Dengan demikian, darah melakukan fungsi pernapasan. Sel darah putih melakukan fungsi pelindung: mereka menghancurkan mikroorganisme patogen yang telah jatuh ke dalam tubuh.

3. Apa yang terdiri dari darah?

Darah terdiri dari cairan plasma dan darah yang tidak berwarna. Memecah sel darah merah dan putih. Sel darah merah memberi darah merah, karena mereka memasukkan substansi khusus - pigmen hemoglobin.

4. Menawarkan skema sederhana dari sistem darah tertutup dan tidak terkunci. Tentukan jantung, pembuluh darah, dan rongga.

Skema sistem darah yang tidak tertutup

5. Undang pengalaman yang membuktikan pergerakan zat oleh tubuh.

Kami membuktikan bahwa zat bergerak dalam tubuh pada contoh tanaman. Kami akan memasukkan air, berwarna dengan tinta merah, pelarian muda dari pohon mana pun. Setelah 2-4 hari, menarik keluar dari air, kami melelehkan tinta dari itu dan memotong bagian bawah. Pertimbangkan dulu irisan melarikan diri. Pada potongan itu jelas bahwa kayu itu dicat merah.

Lalu kita memotong bagian yang tersisa dari pelarian. Garis-garis merah muncul di tempat-tempat bejana berwarna, yang merupakan bagian dari kayu.

6. Tukang kebun menyebarkan beberapa tanaman dengan potongan potongan. Mereka menanam setir di tanah dan ditutupi dengan bank sampai rooting lengkap. Jelaskan nilai bank.

Di bawah toples terbentuk karena penguapan kelembaban permanen tinggi. Oleh karena itu, tanaman menguap lebih sedikit kelembaban dan tidak dimulai.

7. Mengapa potongan bunga cepat atau lambat layu? Bagaimana saya bisa mencegah mereka segera layu? Buat modulasi kendaraan zat dalam warna potong.

Cut Flowers bukan tanaman penuh, karena mereka telah menghapus sistem kuda, yang memberikan penyerapan air dan zat mineral yang memadai (dikandung), serta bagian dari daun yang telah memberikan fotosintesis.

Filt bunga terutama karena di pabrik potong, bunga sehubungan dengan penguapan yang disempurnakan tidak cukup kelembaban. Ini dimulai dari saat pemotongan dan terutama ketika bunga dan daunnya panjang tanpa air, memiliki permukaan evaporasi yang besar (potong lilac, memotong hydrangea). Banyak rumah kaca cut-down sulit untuk menanggung perbedaan suhu dan kelembaban tempat di mana mereka tumbuh, dengan kekeringan dan kehangatan ruang perumahan.

Tetapi bunga itu bisa menyukai, atau usia, proses ini alami dan tidak dapat dipulihkan.

Untuk menghindari layu dan memperpanjang umur warna, karangan bunga harus dalam paket khusus yang berfungsi untuk melindungi terhadap perak, penetrasi sinar matahari, panas panas. Di jalan, buket lebih disukai membawa bunga ke bawah (kelembaban selalu untuk waktu transfer warna akan datang langsung ke kuncup).

Salah satu alasan utama dengan layu warna dalam vas adalah untuk mengurangi isi gula di jaringan dan dehidrasi tanaman. Ini paling sering terjadi karena penyumbatan bejana melalui gelembung udara. Untuk menghindari ini, ujung batang diturunkan ke dalam air dan membuat pemotongan miring dengan pisau tajam atau secateur. Setelah itu, bunga tidak lagi dihapus dari air. Jika kebutuhan seperti itu muncul, operasi diulang lagi.

Sebelum meletakkan bunga potong ke dalam air, lepaskan semua daun bawah dari batang, dan mawar juga paku. Ini akan mengurangi penguapan kelembaban dan mencegah perkembangan yang cepat dari bakteri dalam air.

8. Apa peran rambut akar? Apa itu tekanan akar?

Air memasuki tanaman melalui rambut akar. Malisme ditutupi dengan tanah dengan cermat, mereka mengisap air dengan zat mineral yang dilarutkan di dalamnya.

Tekanan akar adalah kekuatan yang menyebabkan pergerakan satu sisi air dari akar ke tunas.

9. Berapa nilai penguapan air dengan daun?

Setelah di dedaunan, air menguap dari permukaan sel dan dalam bentuk pasangan melalui debu masuk ke atmosfer. Proses ini menyediakan arus naik air yang terus menerus pada pabrik: memberikan air, sel-sel pulp lembaran, seperti pompa, mulai menyerapnya dari kapal-kapal sekitarnya di mana air berada di batang akar.

10. Di musim semi, tukang kebun menemukan dua kayu yang rusak. Salah satu tikus merusak kulitnya sebagian, kelinci lain memiliki cincin dengan cincin. Apa pohon yang bisa binasa?

Sebuah pohon mungkin mati, yang harusnya terbunuh dengan cincin. Akibatnya, lapisan dalam korteks akan dihancurkan, yang disebut lob. Itu menggerakkan solusi zat organik. Tanpa masuknya sel-sel mereka, kerusakan di bawah ini akan mati.

Kambium terletak di antara kulit kayu dan kayu. Pada musim semi dan musim panas, Cambius terbagi dengan kuat, dan sebagai hasilnya, sel-sel Luba baru ditunda ke arah kerak, dan ke arah kayu - sel kayu baru. Karena itu, kehidupan pohon akan tergantung pada apakah Cambius rusak.

Menantang hipotesis umum tentang asal usul hewan. Yang paling kuno dari mereka tidak perlu menunggu sampai lautan puas dengan oksigen.

Pendapat yang diterima secara umum menyatakan bahwa evolusi hewan mencegah kekurangan oksigen dalam air. Namun, spons saat ini yang sangat dekat dengan hewan pertama planet ini, terasa sempurna hampir dengan tidak adanya oksigen.

Rupanya, hewan-hewan paling primitif masih dihuni di dalam air, di mana ia hampir tidak memiliki elemen mulia ini. Dengan kata lain, pada awalnya ada kehidupan yang menciptakan lautan samudera modern, dan bukan sebaliknya.

Daniel Mills dari Universitas Denmark Selatan dan rekan-rekannya mendapat beberapa spons laut Halichondria Panicea dari perairan jenuh oksigen Fjord Denmark dan menempatkan mereka di akuarium, dari mana oksigen berkecil hati secara bertahap. Bahkan ketika tingkat oksigen menurun 200 kali dibandingkan dengan atmosfer, spons diluncurkan oleh para ilmuwan selama sepuluh hari. Jika spons modern dapat hidup dengan begitu banyak oksigen, maka hewan pertama juga bisa, mengapa tidak?

Semua organisme hidup dibagi menjadi aerob dan anaerob, termasuk bakteri. Oleh karena itu, ada dua jenis bakteri pada tubuh manusia dan secara umum di alam - aerobik dan anaerob. Aerobes harus menerima oksigenuntuk hidup, sedangkan Dia tidak dibutuhkan sama sekali atau tidak diperlukan. Dan mereka dan jenis bakteri lainnya memainkan peran penting dalam ekosistem, mengambil bagian dalam dekomposisi limbah organik. Tetapi di antara anaerobes ada banyak spesies yang mampu menyebabkan masalah kesehatan pada manusia dan hewan.

Orang dan hewan, serta kebanyakan jamur, dll. - Semua aerob wajib yang perlu bernafas dan menghirup oksigen untuk bertahan hidup.

Bakteri anaerob pada gilirannya dibagi menjadi:

• opsional (bersyarat) - membutuhkan oksigen untuk pengembangan yang lebih efisien, tetapi mungkin tanpa itu;
• bond (Wajib) - Oksigen untuk mereka fatal dan membunuh setelah beberapa waktu (itu tergantung pada spesies).

Bakteri anaerob dapat tinggal di tempat-tempat di mana oksigen kecil, seperti rongga mulut manusia, usus. Banyak dari mereka menyebabkan penyakit di daerah-daerah tubuh manusia, di mana kurang oksigen, - tenggorokan, mulut, usus, telinga tengah, luka (gangren dan abses), di dalam jerawat, dll. Selain itu, ada jenis yang bermanfaat untuk membantu pencernaan.

Bakteri aerobik, dibandingkan dengan anaerob, gunakan O2 untuk respirasi seluler. Pernapasan anaerob berarti siklus energi dengan efisiensi untuk produksi energi. Pernafasan aerobik adalah energi yang dikeluarkan oleh proses yang kompleks ketika O2 dan glukosa dimetabolisme bersama di dalam sel mitokondria.

Dengan aktivitas fisik yang parah, tubuh manusia dapat mengalami puasa oksigen. Ini menyebabkan beralih ke metabolisme anaerob dalam otot-otot rangka, dalam proses yang kristal asam laktat diproduksi pada otot, karena karbohidrat tidak sepenuhnya terpecah. Setelah itu, otot-otot kemudian mulai root (Crepe) dan sedang dirawat dengan memijat area untuk mempercepat pembubaran kristal dan dicuci secara alami dengan aliran darah mereka dari waktu ke waktu.

Bakteri anaerob dan aerobik sedang berkembang dan dikalikan dengan fermentasi - dalam proses dekomposisi zat organik dengan enzim. Dalam hal ini, bakteri aerobik menggunakan oksigen di udara untuk metabolisme energi, dibandingkan dengan bakteri anaerob, yang tidak perlu oksigen dari udara untuk ini.

Ini dapat dipahami dengan melakukan percobaan untuk mengidentifikasi jenis, pertumbuhan bakteri aerobik dan anaerob dalam budaya cair. Bakteri aerobik akan berkumpul dari atas untuk menghirup lebih banyak oksigen dan bertahan hidup, sementara anaerob - lebih baik muncul di bagian bawah untuk menghindari oksigen.

Hampir semua hewan dan manusia adalah aerob wajib yang diperlukan oksigen untuk bernafas, sementara Staphylococci di mulut adalah contoh anaerob opsional. Sel manusia yang terpisah juga opsional anaerob: mereka beralih ke fermentasi asam laktat jika oksigen tidak tersedia.

Perbandingan Singkat Bakteri Aerobik dan Anaerob

1. Bakteri aerob menggunakan oksigen untuk tetap hidup.
   Bakteri anaerob membutuhkan jumlah oksigen minimal atau pada umumnya di hadapannya (tergantung pada spesies) dan, oleh karena itu, menghindari O2.
2. Banyak spesies di antara mereka dan jenis bakteri lainnya memainkan peran penting dalam ekosistem, mengambil partisipasi dalam dekomposisi zat organik - adalah kerabat. Tetapi jamur dalam hal ini lebih penting.
3. Bakteri anaerob adalah penyebab berbagai penyakit pada berbagai penyakit, dari sakit tenggorokan hingga botulisme, tetanus dan lainnya.
4. Tetapi di antara bakteri anaerob, ada juga yang mereka manfaatkan, misalnya, gula sayuran yang dibelah di usus bagi manusia.