Источник: livescience.com, перевод: Хроники Обухова
Хотя почти 80% атмосферы Земли состоит из азота, именно кислород стал ключевым для дыхания большинства живых существ. Это кажется странным, ведь кислород - очень реактивный газ, способный вызвать возгорание. Но его уникальные свойства сделали его самым удобным "топливом" для клеток.
Большинство организмов, в том числе человек, получают энергию из пищи. В процессе клеточного дыхания ферменты отрывают электроны от органических веществ и передают их через цепь в мембране митохондрий. Кислород, благодаря своей электроотрицательности, становится последним "приемником" электронов и образует с ними молекулу воды.
Этот процесс создает градиент протонов, который заставляет специальные белки вращаться - как турбины. Так вырабатывается АТФ - универсальный источник энергии для клетки.
Почему не азот или фтор?
Фтор дает еще больше энергии, чем кислород, но при контакте с органикой может вызвать взрыв. Хлор тоже слишком токсичен. А азот, хоть и доминирует в атмосфере, имеет сверхпрочную тройную связь - ее очень трудно разорвать. Лишь отдельные бактерии способны это сделать.
Кислород же, как объясняют ученые, находится в "золотой середине": не слишком реактивный, чтобы вредить, и не слишком инертный, чтобы быть бесполезным. К тому же, фотосинтез постоянно пополняет запасы кислорода, делая его доступным в воде и воздухе.
И хотя избыток кислорода может повреждать белки и ДНК, организм справляется с этим с помощью антиоксидантов. А главное - в процессе аэробного дыхания образуются только вода и углекислый газ, без токсичных отходов.
Так что кислород - это идеальное сочетание эффективности, безопасности и доступности. Именно благодаря этим качествам большинство жизни на Земле выбрало его в качестве главного энергетического ресурса.
