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大気中の酸素は、すべての陸生および水生植物や動物の呼吸に必要です。細胞の維持と成長に必要な炭素とエネルギーの有機化合物の分解。その後、植物や動物は酸素を大気、土壌、または水に戻しますが、主に土壌や水に含まれる他の分子と相互作用することにより、酸素がとる複数の経路があります。
空気、土壌、水
地球の大気の酸素濃度は21％で、光合成と呼吸により、元素は植物、動物、大気の間で急速に循環します。水中では、酸素の移動がはるかに遅いため、呼吸による酸素消費は光合成による生産を上回ることが多く、その結果、溶存酸素濃度が毎日変化します。同様に、飽和土壌への酸素の浸透は乾燥土壌よりもはるかに遅く、土壌の異なる部分で異なる酸素濃度になります。これは、さらに酸素輸送に影響を与えます。
光合成
光合成では、大気中の二酸化炭素は植物の葉の中でグルコースに変換されます。酸素は光合成の副産物であり、植物によって大気中に放出されます。根系からも放出され、土壌に酸素を供給します。水中の水生植物と植物プランクトンは、光合成中に生成された酸素を水に放出します。陸上植物と水生植物の両方が、他の植物や動物による呼吸に酸素を利用できるようにします。
呼吸
呼吸は、植物と動物の両方によって実行される細胞プロセスです。呼吸中、有機炭素化合物を分解するために酸素分子が使用されます。動物では、この炭素は消費する食物に由来し、植物の炭素は光合成中に得られます。酸素を必要とする呼吸は好気性呼吸と呼ばれ、炭素から電子を受け取る酸素で構成されます。酸素以外の元素は、炭素から電子を受け取るために使用できますが、効率は低下します。
嫌気性呼吸
酸素は、呼吸中に植物、動物、微生物に最も多くのエネルギーを供給します。ただし、水または飽和土壌のすべての酸素が消費されると、一部の微生物は、嫌気性呼吸として知られるプロセスで、鉄、マンガン、硝酸塩、硫酸塩などの酸素を他の化合物に置き換えることができます。嫌気性呼吸は湿った土壌でよく見られ、湿った土壌は頻繁にflood濫し、乾燥した土壌よりも酸素濃度が低い。酸素が土壌または水に再び入ると、好気性呼吸が再び始まります。