为什么生物需要氧气？

人诞生后，不间断地呼吸空气，这是为什么？ 人们走路、说话、写字和劳动，都要消耗热能，即使人们休息的时间，心脏也仍在跳动，肺仍在呼吸，这些都需要消耗热能。一般脑力劳动者每天约需消耗2400kcal热能，体力劳动者每天约需消耗3000kcal以上的热能。这些人体所需要的能量，都来源于人每天吃进的食物。食物中的糖、脂肪和蛋白质在生物酶的作用下，进行一系列的化学反应，产生了大量的能量和人体所需的营养物。在这些生物体内进行的缓慢氧化反应中，氧是必不可少的。例如，葡萄糖和血液输送来的氧气作用，产生二氧化碳和水，同时释放大量的热。 1g葡萄糖氧化能放出4.1g的热量，1g脂肪氧化能产生9.3kcal热量。人体中的氧化过程，因为有一群氧化酶参与，能使糖类和脂肪的氧化有条不紊地缓慢地释放热能。各种营养物的缓慢氧化所需的氧气，全靠人在呼吸时从空气中吸入的。 氧气是如何参加人体里的缓慢氧化过程呢？ 当氧气被吸入后，由肺的主气管经支气管到小气管末端的肺泡（每个人的肺里约有7000多万个细胞）。氧气透过肺泡膜弥散入肺毛血管，大部分和血液中红细胞的血红蛋白相结合，载满氧气的动脉血液从肺部流出，流经全身和身体组织中的营养物质进行反应，消耗细胞中的氧气，排泄二氧化碳。细胞中积累起来的二氧化碳又与血红蛋白结合成还原血红蛋白，此时鲜红的动脉血就变成了紫色的静脉血，又流回肺里，释放二氧化碳，重新结合氧气。呼气时，含有较多的二氧化碳的空气，由肺泡经气管排出。这一过程不断重复进行，使生命得以延续。 在一般环境中，人们吸进的空气，按体积计算，氧气占20.93%，二氧化碳占0.03%；呼出的气体中，二氧化碳上升到约占3.5%，氧气下降到约占17%。据统计，成年人在静息状态下，每分钟吸入空气6.5L左右，那么每天则需吸入近万升的空气。 在人体中，中枢神经（包括脑组织和脊髓）对缺氧最每感。轻度缺氧会使人注意力不集中，智力减退；随缺氧的加重，就会烦躁不安，神志恍惚；如突然中断供氧，只吸入纯氮，二十秒内可出现深昏迷和全身抽搐。还会引起脑水肿而压迫血管，使血流量减少，供氧更加不足。一旦中枢神经停止工作，生命也随之结束。而人的四肢肌肉组织，在停止氧气供应后，还能耐受几小时，这就为断肢再植手术，争得了时间。 动、植物也在日夜不停地呼吸着。呼吸的方式，各有千秋。鱼在水里是用鳃来吸取溶解在水中的氧气；蚯蚓呼吸是靠它的表皮；牛、马等动物都是通过肺部进行呼吸的。植物也是吸氧气，吐二氧化碳。在菜窖里，由于蔬菜的呼吸作用仍在继续，窖内氧气被大量消耗，而二氧化碳却越积越多。因此进入菜窖应先通风，否则有使人窒息的危险。 自然界中一切生物都在不停地呼吸，所以没有氧气，也就没有生命。