¿Por qué no podemos respirar nitrógeno en lugar de oxígeno? ¿Cuál es el papel del oxígeno? ¿Las plantas necesitan oxígeno y nitrógeno al mismo tiempo?

La reactividad química de Oxygen es tal que está involucrada tanto en la combustión como en procesos químicos como la fotosíntesis y la respiración celular. Es un elemento muy reactivo.

Por otro lado, el nitrógeno es bastante no reactivo en su forma elemental. Las plantas pueden obtener su nitrógeno a través de una relación simbiótica con las bacterias en el suelo. Los animales deben obtener nitrógeno de su dieta en forma de proteínas y aminoácidos.

Si la atmósfera estuviera compuesta de una proporción diferente de oxígeno y nitrógeno, ¡entonces la vida en la Tierra habría evolucionado de manera muy diferente!

En pocas palabras, los animales vivos NECESITAN oxígeno porque es la forma en que Dios diseñó nuestros cuerpos cuando nos creó. Nuestros cuerpos están diseñados para utilizar oxígeno para mantener la vida. Todos los tejidos de nuestro cuerpo, cada célula, usan oxígeno para vivir, para llevar a cabo procesos, para que ocurran reacciones en nuestros cuerpos que convierten todos los alimentos que ingerimos en los productos químicos necesarios para mantener la vida en animales vivos, para ser utilizados en procesos y reacciones que crean la energía que nuestros cuerpos requieren. es decir, la reducción de la oxidación, el ciclo de Kreb y cómo se utiliza el ATP para crear la energía que requieren nuestros cuerpos, así como otros procesos cruciales. El hidrógeno solo no es propicio para la vida. PODRÍAMOS respirar una mezcla de oxígeno e hidrógeno, pero esto es extremadamente explosivo. ¡Peligroso!

En cuanto a las plantas, necesitan varios elementos diferentes para sobrevivir y prosperar, al igual que los seres humanos necesitan varios elementos diversos para sobrevivir. Necesitan nitrógeno, fósforo y postasio, así como calcio, azufre y magnesio, cobre, cloro, carbono y oxígeno, solo por nombrar algunos de los elementos que necesitan.

Es crucial que las plantas tengan oxígeno o que no sobrevivirían. El oxígeno que necesitan y usan, sin embargo, no es para un proceso de respiración, ya que los humanos lo necesitan. En cambio, las plantas necesitan oxígeno para llevar a cabo ciertos procesos necesarios para su crecimiento y supervivencia. La planta requiere oxígeno para la respiración aeróbica y otras actividades metabólicas que tienen lugar en el sistema radicular de las plantas. En la planta, la leghemoglobina se fabrica y usa en las raíces de la planta, para amortiguar la concentración de oxígeno y proteger la enzima, nitrogenasa, de ser inactivada por el oxígeno. Esta leghemoglobina actúa para facilitar el suministro de oxígeno que estas bacterias fijadoras de nitrógeno necesitan. Permite la respiración sin inhibir el proceso de fijación de nitrógeno que tiene lugar en las raíces.

Esto es mucho, ya que hizo 3 preguntas. Intenté mantenerlo lo más simple posible para usted.

Debido a la química y las circunstancias

El oxígeno es extremadamente bueno absorbiendo los electrones que se liberaron mientras la glucosa se oxidaba a dióxido de carbono. Es uno de los elementos más electronegativos de la tabla periódica, por lo que reacciona decentemente.

Y fue extremadamente abundante después de que la fotosíntesis evolucionara en la Tierra; incluso se podría argumentar que tuvo que usarse así para que los niveles de oxígeno no fueran demasiado altos (el planeta realmente se puso realmente frío y tuvo varias extinciones antes de que evolucionara la respiración aeróbica). arriba). También tiene sentido desde el punto de vista evolutivo porque la fotosíntesis tiene mucha maquinaria bioquímica similar a la que sería útil para la respiración aeróbica. La fotosíntesis absorbía dióxido de carbono y agua y producía glucosa y oxígeno, por lo que ya tenía parte de la maquinaria para funcionar. reacción hacia atrás para producir respiración (en realidad es casi exactamente hacia atrás). Debido a que las enzimas generalmente catalizan las reacciones en ambos sentidos, esto fue bastante conveniente. En particular, pienso en NAD aquí.

El nitrógeno no es tan bueno en esto porque no es tan electronegativo, por lo que no quiere robar tanto electrones. También tiene enlaces triples consigo mismo en forma gaseosa (a diferencia del doble enlace del oxígeno), lo que hace que la reacción favorable a la adición de electrones sea más dura. En realidad, esto se convierte en la base del Ciclo del Nitrógeno, donde el nitrógeno atmosférico debe ser convertido por otras bacterias especiales en otras formas de amoníaco para que las plantas puedan usarlo. ¡Así de malo es el nitrógeno para esto!

El flúor es incluso más electronegativo que el oxígeno, pero nunca fue terriblemente común en la Tierra. Además, no vemos el flúor como gas de flúor puro en la naturaleza en realidad, porque es casi demasiado favorable para reaccionar. Sería difícil desarrollar formas de reponer el flúor libre, también. Por lo tanto, no sería una “buena idea” utilizar un elemento que realmente no existe libremente desde el principio y que no sería sostenible a largo plazo. De hecho, el flúor desempeña un papel poco importante en gran parte de la bioquímica, por lo que ninguna maquinaria bioquímica parece desarrollarse alguna vez para tratar con ella.

Todo esto combinado sugiere que tanto la química como las circunstancias específicas de la biología y la composición de la Tierra favorecen enormemente que el oxígeno se convierta en el último aceptor de oxígeno en la respiración aeróbica.

De hecho, uno de mis momentos clave en mi clase de química orgánica fue cuando comencé a predecir que el oxígeno siempre estaba ahí para tomar los electrones. Y cuando razoné por mi cuenta exactamente esta pregunta exacta en el medio de obtener ayuda para entender el papel de NAD en la respiración como un reductor / oxidante para esta clase (también fue un poco de una clase de bioquímica).

Abundancia de los elementos químicos – Wikipedia

El enlace NN en N ^ 2 es extremadamente fuerte. Solo el vínculo en CO es más fuerte.

Esto hace que N ^ 2 sea muy poco reactivo. Esto es algo bueno ya que la atmósfera es ~ 80% N ^ 2. Este bono se ha roto para la producción de fertilizantes (por ejemplo, NH4NO3> 400 000 toneladas / año) de los que nosotros (bueno, el 40% de nosotros) dependemos para nuestro pan de cada día.

‘The Alchemy of Air’ es un gran libro y describe lo difícil que fue hacer un catalizador para la reacción entre N ^ 2 y H ^ 2 para dar NH3, y lo difícil que fue trabajar esto desde el banco de pruebas a escala industrial. Estoy hablando del proceso Haber-Bosch.

Amazon.com: La alquimia del aire: un genio judío, un magnate condenado y el descubrimiento científico que alimenta al mundo, pero alimenta el alzamiento de Hitler (9780307351791): Thomas Hager: Libros

El oxígeno es absolutamente vital para sostener la vida en el planeta tierra. Se caracteriza por su reactividad química que es responsable de los procesos químicos, así como de la combustión, como la fotosíntesis y la respiración celular.

Para el sustento de la vida, necesitamos energía, que se obtiene haciendo que la comida dentro de nuestros cuerpos reaccione con la sangre. Tras la reacción, produce dióxido de carbono, que exhalamos. El proceso continúa a medida que respiramos más oxígeno para generar más energía.

Por otro lado, si comenzamos a respirar nitrógeno en lugar de oxígeno, podrá expulsar dióxido de carbono pero se quedará sin oxígeno. Y, que nuestros cuerpos no podrán recibir la energía requerida para mantener y ejecutar las actividades celulares. En otras palabras, significa que moriremos.

La propiedad sobresaliente del oxígeno es que es muy reactivo. Debido a sus propiedades de oxidación, oxida los metales además de ser obligatorio para los incendios. No puede haber fuego en ausencia de oxígeno. Debido a su reacción con las moléculas de los alimentos, nuestro cuerpo puede generar energía.

Por otro lado, como el nitrógeno es inerte y difícil de reaccionar contra cualquier elemento, no produciría la energía necesaria para sostener nuestros cuerpos. Además, nuestros cuerpos no saben nada sobre la reacción del nitrógeno con las moléculas de los alimentos para obtener energía.

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Esta es una respuesta a una pregunta fusionada, así que la dejo.
Porque O2 funciona y N2 no. Hay plantas, leguminosas que arreglan [reaccionan con] N2 y posiblemente respiradores N2 evolucionados y dado que los energéticos están un poco locos, fueron más lentos que los respiradores de O2 y los tratamos como tratamos las legumbres, sabrosos refrigerios. Es solo que el azúcar, el O2, el CO2, la luz del sol son energéticamente tan favorables y que las condiciones son adecuadas para que sea un N2. La descarga eléctrica de NH3 polyamine requiere diferentes condiciones; tal vez en Júpiter.
Hice esa secuencia, quizás alguien haya resuelto un posible ciclo de N2.
Esta pregunta: Nosotros y las plantas necesitamos muchos elementos, compuestos, condiciones adecuadas, etc.! 00% O2 sería una vida corta emocionante además de todo lo que N2 tiene que ir a algún lugar, la atmósfera está bien. Probablemente podríamos sobrevivir con un diluyente de Neón o Argón, pero nuestros procesos serían diferentes. N2 es una forma estable de N, por lo que N se convertiría en un elemento severamente limitante. Todas nuestras estructuras, enzimas tendrían que estar más basadas en oxígeno; nosotros seríamos plantas

La razón por la cual el oxígeno causa incendios es exactamente la misma razón por la que necesitamos que respire.

Si la atmósfera fuera 100% nitrógeno, sin oxígeno, entonces todo lo que sabes y amas moriría. Todos los animales morirían, todas las plantas morirían, todos los hongos morirían. Las bacterias anaeróbicas y las arqueas serían lo único que queda. También habría más radiación ultravioleta que llegaría a la superficie del planeta, pero eso no nos molestaría porque ya estaríamos muertos.

Su cuerpo se alimenta al hacer reaccionar el oxígeno con carbono y moléculas ricas en hidrógeno (grasas e hidratos de carbono) para liberar energía. Sus células lo hacen lentamente y de una manera altamente controlada, para que puedan aprovechar la energía química resultante para hacer cosas útiles, como moverse y repararse a sí mismas. Un incendio es exactamente el mismo proceso, que ocurre rápidamente y sin control. Algunos organismos simples (las bacterias anaeróbicas y arqueas antes mencionadas) pueden sobrevivir con fuentes de energía alternativas, pero toda la vida multicelular compleja depende de quemar cosas con oxígeno para proporcionar energía para mantenerse con vida. Incluso las plantas modernas necesitan respirar oxígeno; de paso producen más de lo que consumen, en promedio, pero si todo el oxígeno desapareciera repentinamente, incluso las plantas que de otra forma producirían más morirían.

El nitrógeno es fisiológicamente inerte. No contribuye en nada al funcionamiento de nuestros cuerpos. Las células de nuestro cuerpo necesitan oxígeno para vivir, no nitrógeno. Si respiraras nitrógeno puro, morirías.

¡Las plantas no necesitan oxígeno! Generan oxígeno como un subproducto de su metabolismo y lo excretan a través de sus hojas. Necesitamos oxígeno y respirarlo.

Si no comprende lo que acabo de escribir, necesita obtener un libro y estudiar el metabolismo de las células.

Respuesta simple: el oxígeno es más reactivo que el nitrógeno.
Necesitamos más productos químicos reactivos para alimentar los cuerpos.

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