Untuk sebagian besar bentuk kehidupan bumi, oksigen adalah unsur paling vital. Anda dapat bertahan hidup tanpa karbon dan nitrogen dalam bahan makanan selama berminggu-minggu dan dapat bertahan berhari-hari tanpa mengambil air, tetapi hanya beberapa menit tanpa oksigen dapat mengakhiri hidup Anda. Interaksi antara organisme, lingkungan dan oksigen adalah kompleks tetapi dipahami dengan baik.

Oksigen di Bumi: Dasar-Dasarnya

Oksigen adalah unsur paling berlimpah ketiga di kosmos dan membentuk 21 persen gas di atmosfer bumi. Ditemukan pada tahun 1774, ini adalah nomor 8 pada tabel periodik unsur-unsur dan hampir selalu ditemukan dalam bentuk gas. Nama ini berasal dari bahasa Yunani dan diterjemahkan menjadi “oksigen,” seperti yang pernah salah percaya bahwa oksigen diperlukan untuk produksi semua asam. Biasanya dalam keadaan diatomik, atau O2, meskipun ozon, atau O3, adalah senyawa umum di atmosfer atas. Selain dibutuhkan oleh hampir semua organisme, ia juga dibutuhkan untuk pembakaran.

Mendapatkan Oksigen ke Tubuh

Proses pertukaran makhluk hidup dengan lingkungannya disebut respirasi. Respirasi hewan dilakukan dengan menggunakan struktur anatomi khusus seperti paru-paru atau insang. Pernapasan, atau ventilasi, menggerakkan udara ke paru-paru, yang memiliki membran di mana gas dapat berdifusi – karbon dioksida dari aliran darah ke paru-paru dan oksigen ke arah lain. Dalam aliran darah, oksigen mengikat molekul hemoglobin, yang mengangkut oksigen ke berbagai sel tubuh.

Respirasi aerob

Respirasi aerobik adalah salah satu dari dua bentuk respirasi seluler, yang dilakukan oleh semua sel hidup; yang lainnya adalah respirasi anaerob. Respirasi aerob terjadi di hadapan oksigen. Glukosa yang dibebaskan dari karbohidrat, lemak, atau protein memasuki sel-sel dari aliran darah dan dipecah dalam serangkaian reaksi yang secara kolektif disebut glikolisis. Reaksi-reaksi ini menghasilkan produksi piruvat, yang kemudian memasuki organel sel yang dikenal sebagai mitokondria. Di sini, piruvat memasuki siklus TCA atau asam sitrat, yang berujung pada sesuatu yang disebut rantai transpor elektron. Rantai ini bergantung pada oksigen untuk produksi energi dalam bentuk adenosin trifosfat, atau ATP.

Siklus Oksigen

Pohon dan tumbuhan hijau lainnya berharga tidak hanya karena sifat estetika mereka tetapi juga karena tanpa mereka, pasokan oksigen yang dibutuhkan manusia dan makhluk lain untuk bertahan hidup akan berkurang. Ini karena tumbuhan berfungsi secara metabolik seperti hewan secara terbalik: Oksigen bagi mereka adalah produk limbah, sedangkan karbon dioksida digunakan untuk menghasilkan makanan dan struktur tanaman. Dalam siklus oksigen biologis, oksigen dikonsumsi oleh hewan selama respirasi, yang melepaskan karbon dioksida, dan karbon dioksida dikonsumsi selama fotosintesis tanaman, yang melepaskan oksigen sebagai produk sampingan.