3.Властивості й характеристики елементів-органогенів

3А. Оксиген

Оксиген – найпоширеніший на Землі елемент, на його частку доводиться близько 47,4 % маси твердої земної кори. Він входить до складу всіх біохімічних сполук – білків, ліпідів, вуглеводів і т.д.

Форми існування Оксигену в природі (екзогенні форми) є: молекулярний кисень (О₂), озон (О₃) і атомарний кисень (∙О∙).

Молекулярний кисень – один з найважливіших компонентів повітря й з ним звʼязані більшість життєвих процесів. Маса кисню в атмосфері становить 1,5∙10¹⁵ т. Більшість його утворюється в процесі фотосинтезу в зелених рослинах згідно схеми:

6Н₂О + 6С₂  С₆Н₁₂ О₆ + 6О₂.

Цей процес реалізується при поглинанні квантів світла h молекулами хлорофілу. Установлено, що 1 га дубового лісу за рік утворює близько 830 кг кисню, березового лісу – 725 кг, соснового – 540 кг. Щорічно в атмосферу надходить 350·10⁹ т кисню, причому, приблизно половина цієї кількості виробляється фітопланктоном морів и океанів, хоча його маса на декілька порядків менше рослинної біомаси континентів.

Важливим екологічним фактором є підвищення розчинності основних компонентів повітря у воді при зменшенні температури (закон Генрі). Тому фауна водних басейнів полярних широт, яка потребує кисню для дихання, різноманітна й численна. У теплих тропічних водах концентрація розчиненого кисню нижче, тому водних тварин менше.

Кисень – газ без кольору, смаку й запаху. Розчинний у воді, причому розчиняється тем краще, чим нижче її температура.

Озон має характерний запах (запах повітря після грози).

Кисень вступає у взаємодію майже з усіма хімічними елементами й утворює з ними безліч сполук. Найпоширеніші наступні: оксиди (-О-), пероксиди (-О-О-), гідроксиди –ОН (кислоти й основи) і їх численні похідні. Сильний окиснювач – взаємодіє з усіма Ме, крім благородних, з усіма нeметалами, крім Hal. Підтримує процеси дихання, горіння, гниття.

Оксиген є життєво важливим хімічним елементом майже для всіх живих організмів. Основна функція кисню – окиснення органічних сполук з утворенням СО₂ і Н₂О. Звільнена при цьому енергія використовується для протікання життєвих процесів.

Вміст Оксигену в організмі дорослої людини становить близько 62 % від маси тіла (43 кг на 70 кг маси тіла). Число атомів у тілі людини: 1,7∙10²⁷, в одній клітці 1,7∙10¹³. Він входить до складу молекул води (55-65 % від маси тіла) і всіх компонентів організму – білків, ліпідів, вуглеводів, нуклеїнових кислот тощо.

Основний шлях надхождення О₂ в організм – через легені (дихання), де він проникає в кров, поглинається гемоглобіном і утворює оксигемоглобін, а потім із крові надходить в усі органі й тканини.

Оксиген надходить в організм також і у звʼязаному стані – у виді води та їжі. У тканинах кисень витрачається на окиснення різних речовин при цьому він відновлюється до СО₂ і Н₂О, і виводиться з організму через легені й нирки. Частина його йде на утворення нових біомолекул.

Добове надходження із продуктами харчування: 1,5 …2,5 кг, з повітрям – 500…1000 г.