NộI Dung
Oxy trong khí quyển được yêu cầu bởi tất cả các loài thực vật và động vật trên cạn và dưới nước để hô hấp: sự phân hủy các hợp chất hữu cơ cho carbon và năng lượng cần thiết để duy trì và phát triển tế bào. Thực vật và động vật sau đó đưa oxy trở lại khí quyển, đất hoặc nước, mặc dù có nhiều con đường để oxy đi vào, chủ yếu bằng cách tương tác với các phân tử khác trong đất và nước.
Không khí, đất và nước
Bầu khí quyển của trái đất có nồng độ oxy là 21% và nguyên tố này nhanh chóng được luân chuyển giữa thực vật, động vật và bầu khí quyển thông qua quá trình quang hợp và hô hấp. Trong nước, oxy di chuyển chậm hơn nhiều, do đó tiêu thụ oxy qua hô hấp thường vượt quá sản xuất thông qua quá trình quang hợp, dẫn đến sự thay đổi hàng ngày về nồng độ oxy hòa tan. Tương tự, sự thâm nhập oxy vào đất bão hòa chậm hơn nhiều so với trong đất khô dẫn đến nồng độ oxy khác nhau ở các phần khác nhau của đất. Điều này, đến lượt nó, ảnh hưởng đến việc vận chuyển oxy hơn nữa.
Quang hợp
Trong quang hợp, carbon dioxide trong khí quyển được chuyển đổi thành glucose bên trong lá cây. Oxy là sản phẩm phụ của quá trình quang hợp và được thực vật thải ra ngoài khí quyển. Nó cũng có thể được giải phóng thông qua hệ thống rễ, cung cấp oxy cho đất. Thảm thực vật dưới nước ngập nước và thực vật phù du giải phóng oxy được tạo ra trong quá trình quang hợp vào nước. Cả thực vật trên cạn và dưới nước đều tạo ra oxy để hô hấp bởi các thực vật và động vật khác.
Hô hấp
Hô hấp là một quá trình tế bào được thực hiện bởi cả thực vật và động vật. Trong quá trình hô hấp, oxy phân tử được sử dụng để phá vỡ các hợp chất carbon hữu cơ. Ở động vật, carbon này đến từ thực phẩm chúng tiêu thụ, còn carbon trong thực vật thu được trong quá trình quang hợp. Hô hấp cần oxy được gọi là hô hấp hiếu khí và bao gồm các electron chấp nhận oxy từ carbon. Các yếu tố khác ngoài oxy có thể được sử dụng để chấp nhận các electron từ carbon, mặc dù chúng kém hiệu quả hơn.
Hô hấp kỵ khí
Oxy cung cấp năng lượng nhiều nhất cho thực vật, động vật và vi khuẩn trong quá trình hô hấp. Tuy nhiên, khi tất cả oxy trong nước hoặc đất bão hòa đã được tiêu thụ, một số vi khuẩn có thể thay thế các hợp chất khác cho oxy, bao gồm sắt, mangan, nitrat và sunfat, trong một quá trình được gọi là hô hấp kỵ khí. Hô hấp kỵ khí là phổ biến trong đất ngập nước, thường xuyên bị ngập lụt và có nồng độ oxy thấp hơn so với đất khô hơn. Khi oxy lấy lại đất hoặc nước, quá trình hô hấp hiếu khí bắt đầu lại.