Oxygen er en central bestanddel af de organiske stoffer, som alle organismer er opbygget af, og af det vand, som organismerne for en stor del også består af; fx er ca. 65 vægtpct. af et menneske oxygen. Oxygen dannes af planter ved fotosyntese og forbruges af aerobe (iltkrævende) organismer, der er afhængige af oxygen ved forbrænding af føden (se respiration og stofskifte). Både dyr, planter og mange mikroorganismer bruger luftens ilt, mens visse anaerobe mikroorganismer i bl.a. jord, vand og tarmfloraen kan leve uden, fx denitrificerende bakterier, visse arkebakterier (Archaea) og gær (se også fermentering).
Der har ikke altid været ilt i Jordens atmosfære. Ilten er tilvejebragt af levende organismer, til at begynde med cyanobakterier, som opstod for mere end 3 mia. år siden. Cyanobakterier var sandsynligvis de første organismer, der udførte fotosyntese, hvorved ilt blev frigivet. Først for omkring 1 mia. år siden nåede atmosfærens iltindhold op på ca. 1% af nutidens niveau, hvorved det blev muligt for organismer at ånde med ilt. Fremkomsten af ilt medførte mange organismers uddøen, da den fri ilt var en cellegift for dem; dette kaldes ofte iltkatastrofen (se fotosyntese (bakteriel)). For over 430 mio. år siden fremkom de første planter, og den fortsatte fotosyntese bevirkede en stigning i atmosfærens iltindhold, en forudsætning for udviklingen af et ozonlag (se atmosfæren og Jorden (udvikling)).
Organismerne optager luftens dioxygen ved diffusion gennem deres overflade eller via særlige respirationsorganer, gæller hos vandlevende dyr, lunger hos mange landlevende og trakéer hos fx insekter. Mange dyr har oxygenbindende molekyler, fx transporterer blodets hæmoglobin oxygen rundt i kroppen; hos leddyr og bløddyr varetager hæmocyanin denne rolle. Musklernes myoglobin er depot for oxygen til muskelcellerne. Se også ilt (iltoptagelse).
Når føden omsættes ved organismernes forbrænding, dannes reducerede coenzymer, der i respirationskæden oxideres af oxygen under samtidig syntese af det energirige molekyle ATP (se oxidativ fosforylering). Ca. 85% af organismens oxygenforbrug kan henføres til denne proces. Den resterende del går bl.a. til forskellige nedbrydningsprocesser, katalyseret af dioxygenaser, monooxygenaser (hydroxylaser, fx hydroxylering med cytochrom P450, se cytochromer) og oxidaser.
Nogle af oxygens omdannelsesprodukter i organismen, de reaktive oxygenforbindelser (eng. reactive oxygen species (ROS)), er giftige for cellerne, idet de bevirker oxidative skader på lipider, proteiner og nukleinsyrer. Til ROS henregnes hydrogenperoxid (H2O2), der bl.a. dannes i reaktioner katalyseret af oxidaser, superoxidanionen (O2-), der kan dannes ved alle typer af oxidationer med oxygen, samt hydroxylradikalet (OH∙), der dannes af H2O2 og O2-. Organismens forsvar mod disse forbindelser er dels enzymatiske reaktioner, der kan omsætte forbindelserne til oxygen, dels antioxidanter, der ikke-enzymatisk reagerer med forbindelserne. Oxidative skader på proteiner menes bl.a. at være en væsentlig patogen faktor ved åreforkalkning, ligesom dannelsen af ROS synes at være en væsentlig årsag til giftigheden af høje oxygenkoncentrationer. Superoxiddannelse er dog også vigtig i organismens forsvar mod bakterier, idet aktiverede makrofager danner store mængder superoxid, der virker bakteriedræbende. Se også radikaler. Vedr. oxygen som miljøfaktor, se ilt og iltsvind. Se også iltbehandling, autoxidation, oxidation og naturlige antioxidanter.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.