К > КИ КислородКИСЛОРОДАвторы: В.В. ЕрмаковКИСЛОРОД в живой природе. На долю К. приходится до 70% массы всего живого вещества биосферы. Он входит в состав большинства органич. (в т. ч. белки, липиды, углеводы) и неорганич. соединений организмов. В среднем в пересчёте на 1 кг сухого вещества в растениях, а также в водных животных содержится 400-470 г К., в наземных животных - 186 г, в бактериях - 230 г. Благодаря появлению и жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов (гл. обр. цианобактерий, позднее зелёных растений) ок. 2,7 млрд. лет назад началось накопление свободного К. (O 2) в первичной бескислородной атмосфере Земли (важнейший этап в эволюции биосферы); затем образовался озоновый экран, защищающий всё живое от жёсткого космич. излучения. Совр. газовый состав атмосферы поддерживается благодаря фотосинтезу. Большинство населяющих планету организмов - аэробы; они нуждаются в свободном К., т. к. получают б. ч. необходимой для жизнедеятельности энергии за счёт окисления биологического. Анаэробные организмы (гл. обр. прокариоты) могут жить в бескислородной среде. Облигатные анаэробы приспособились к условиям, исключающим доступ К. (нижние слои почвы, дно водоёмов, глубокие участки раны и т. д.); многие из них погибают при наличии незначит. содержания в среде O 2. Круговорот К. в биосфере весьма сложен, т. к. он входит в состав множества соединений. Движущей силой круговорота служит солнечная энергия, благодаря которой атмосферные диоксид углерода (CO 2) и К. непрерывно циркулируют, проходя через живые организмы. Фотосинтезирующие организмы улавливают солнечную энергию и используют её для синтеза органич. соединений из CO 2 и H 2 O. В ходе фотосинтеза в атмосферу выделяется O 2. Аэробные гетеротрофы используют К. для усвоения богатых энергией органич. продуктов фотосинтеза, которые они получают с пищей. Высвобождающийся в атмосферу CO 2 вновь вовлекается в фотосинтез. Почти во всех клетках организмов (эукариот) 90% потребляемого К. восстанавливается (до CO 2 и H 2 O) с участием цитохромоксидазы митохондрий. Остальной К. включается в окислит.-восстановит. реакции, приводящие к образованию кислородсодержащих соединений при участии оксигеназ. В ходе обменных процессов при неполном восстановлении К. образуются супероксидный радикал () и пероксид водорода. Они обладают высокой реакционной способностью и крайне токсичны для клеток (повреждают плазматич. мембраны, взаимодействуя с остатками ненасыщенных жирных кислот). Совр. хозяйств. деятельность человека вносит существенные изменения в круговорот К. Всего в мире только для сжигания топлива ежегодно потребляется ок. 9 · 10 9 т К. В некоторых странах при этом расходуется К. больше, чем его выделяют растения при фотосинтезе. Литература Лит.: Москалев Ю.И. Минеральный обмен. М., 1985; Ершов Ю. А., Плетенева Т.В. Механизмы токсического действия неорганических соединений. М., 1989; Башкин В. Н., Касимов Н.С. Биогеохимия. М., 2004. |
 |