지구의 생명체들은 왜 산소를 호흡 용도로 사용하게 댄걸까여?

Question

다른 기체들도 많이 잇엇을텐데여, 지구의 생명체들은 왜 산소를 호흡 용도로 사용하게 댄 것인지에 대해서 생물 전문가들의 다양한 의견이 담긴 답변을 통해서 알고시퍼여?

Answer 1

안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

초기 생명체는 산소 없이도 살았지만, 광합성 생물이 산소를 대기에 축적 시키면서 상황이 바뀌었습니다. 산소는 전자를 매우 잘 받아들이는 강력한 최종 전자 수용체라서 유기물에서 많은 ATP를 얻기에 유리합니다. 그래서 산소를 활용하는 생물이 큰 에너지 이점을 얻어 복잡한 생명체로 진화하기 쉬웠습니다. 다만 지금도 발효나 황,질산염 등을 이용하는 생물은 존재합니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 전문가입니다.

초기 생명체는 산소 없이도 살았지만, 광합성 생물이 만든 산소가 대기에 축적된 뒤, 산소 가 강력한 전자수용체로서 포도당 등에서 훨씬만든 ATP를 생산할 수 있었기 때문에, 산소 호흡 생물이 진화적으로 큰 이점을 얻어서 널리 번성하게 되었습니다.

감사합니다.

Answer 3

0지구 생명체가 산소를 호흡에 사용하게 된 이유는 에너지 효율성이 높을 뿐만 아니라 지구 환경의 변화 때문입니다.

산소를 전자를 끌어당겨 무산소 호흡보다 15배 이상 많은 ATP에너지를 만들 수 있습니다. 이 막대한 에너지는 신경계와 복잡한 장기를 가진 고등 생물로 진화하는 원동력이 되었습니다.

약 24억 년 전 시아노박테리아의 광합성으로 지구 대기에 산소가 폭발적으로 늘어났습니다.

당시 강한 독성을 띤 산소를 에너지원으로 변환해 적응한 생물만이 살아남을 수 있었습니다.

질소는 대기에 가장 많기는 하지만, 결합이 너무 강해서 반응성이 낮아 호흡용으로 적합하지 않았습니다. 또한 이산화탄소는 이미 산화가 완료된 상태라 전자를 받아 에너지를 낼 여지가 없습니다.

메탄과 수소 역시 전자를 받아주는 산화제가 아니라 주는 환원제여서 호흡의 최종 수용체가 될 수는 없었죠.

결국 생명체가 산소를 원해서 선택했다기보다, 많아진 산소를 가장 효율적으로 이용하도록 진화한 것입니다.