困惑和有问题吗?我们有答案。Chegg研究,你可以从该领域的专家那里得到问题的逐步解决方案。如果你宁愿得到1:1的学习帮助,尝试30分钟免费在线辅导 Chegg导师.

氧气

摘自《生物在线词典》《生物在线词典》金宝博正网
跳转到: 导航搜索

定义

名词

复数:氧

牛·Y·根,[脑梗塞]


(生物化学一种无色,无臭的,气体元素,由符号“O”表示,原子序数为8,按体积计约占气氛,在生物学上对其在各种生化和生理过程中的作用很重要,尤其是有氧生物


细节

概述

氧是自然界中发现的化学元素之一。化学元素是指一种原子的纯物质。目前,94是天然元素,而24是合成元素。氧是生物中最常见的元素之一,在一起,和.它也是宇宙中第三丰富的元素,接下来是氢和氦。


氧气的性质

氧是一种天然气体元素原子序数是8和an原子量第15.96页。在周期表中,它属于圣殿。它是一种反应性非金属,电子结构为[He]2s。22p.它能与一切结合元素,除了,形成氧化物,酸酐氧酸,.在房间温度,氧对大多数物质只有中等程度的活性。然而,在更高的温度,它变得非常积极的它被认为是最强大的化学物质之一代理.氧气的熔点为-218.79°C。在0°C和760 mm压力下,STP的密度为1.49 g/l。


在18和19世纪,科学家们了解到空气成分可以通过压缩和冷却空气来液化。1883年,氧气首次在稳定状态下液化。[1]液氧是淡蓝色的,密度1.141 g/cm,−182.96°C的沸点为101.325 kPa(760毫米汞柱),冰点为−218.79°C。目前,它用于军用飞机和天然气工业。


固体氧是在低于−218.79°C的正常大气压力下形成的另一种氧的物理状态。它还有浅蓝色。密度21厘米/α相摩尔至23.5厘米γ-phase /摩尔。〔2〕


同位素的氧气

天然存在的氧同位素是氧-16,氧-17,和氧18。这三种同位素都是稳定的。氧气-16(16o)原子核中有8个中子和8个质子。它是最丰富的氧同位素,占天然丰度的99.762%(Na,即(自然界中同位素的丰富程度)。Oxygen-17(17o)核中有9个中子和8个质子。其NA在海水中的含量分别为0.0373%和0.0377421%。氧18(18O)原子核内有10个中子和8个质子。其NA为0.2%。


氧的同素异形体

元素的同素异形体属于由一种元素构成的多种物质中的任何一种。氧同素异形体的例子是原子氧,分子氧,臭氧,和tetraoxygen。原子氧(o)1)是氧的一种非常活泼的同素异形体。它往往很快与附近的分子结合。二氧(o)2)(游离氧)主要有两种形式:三重态单线态.三线态氧(O型2]是二恶英的三重基态。它更广为人知的名字是分子氧.它的两个氧原子由一个全σ键加上两个π半键连接。它是地球上最常见和最稳定的氧的同素异形体。这是生物体利用的形式,例如在细胞呼吸。它也是光自养生物光合作用的副产物。单峰氧(1O型2]是一种分子式为O=O的二恶英。它对有机化合物的反应性比三元氧强。根据电子自旋的数目,它可以与三重态氧区别开来。单态氧只有一种可能的电子自旋排列,而三态氧有三种。单峰氧是活性氧的一种。在光自养生物中,单峰氧是由叶绿素分子在光合作用中产生的。植物通过类胡萝卜素的作用对抗有害的氧化作用。食入富含叶绿素色素的植物部分,产生单态氧的草食动物容易产生光敏性。人类,例如,坚持纯素饮食的人可能对光线更敏感,更容易发生光性皮炎。在哺乳动物中,活性氧与低密度脂蛋白胆固醇的氧化有关。反过来,解释了对心血管系统的有害影响。在医学上,它是光动力疗法中的活性氧。臭氧(o))是平流层臭氧层中的一种分子。它能够吸收太阳的大部分紫外线。四氧(o))也被称为臭氧。


含氧化合物

氧化物

水(H2o)是氢的氧化物之一,也是最常见的氧化物。氢原子通过共价键与氧结合。水是极性分子因为氧带轻微负电荷而氢带轻微正电荷。水的极性使它成为一种很好的溶剂。稍负的氧吸引阳离子,而稍正的氢吸引阴离子。因此,水有离解和电离分子的能力。水,一氧化碳2,氧化镁艾尔2O型,Na2哦,曹,包,氧化锌是氧化物的例子,它们也是含有氧的无机化合物的例子。


有机化合物

有机化合物从根本上定义为含有碳原子和碳碳(C-C)以及碳氢(C-H)键的物质。含氧的常见有机化合物和R(有机官能团)是醇(R-OH)。醛类(R-CO-H)酰胺[R-C(O)-NR2],请酯(R-COO-R),醚(R-O-R),酮(R-CO-R)。其他含氧的重要有机化合物是柠檬酸,甲醛、甘油,乙酰胺,甲醛、和戊二醛。


发现的氧气

在17和18世纪,像罗伯特胡克这样的科学家的早期实验,奥勒博奇,皮埃尔·巴耶恩导致了氧气的产生。然而,当时它还没有被认为是一种化学元素。相反,几个世纪以来的主要思想是空气,和地球.还不知道它们都是由更简单的成分组成的,后来被称为化学元素.


约瑟夫·普里斯特利[1733–1804],英国牧师他坚持这种观点,声称空气是由物质组成的,比如他在实验中观察到的从氧化汞(HgO)中释放出来的气体。他称这种气体为空气使消炎.之后,气体被命名为奥格内恩1777年拉瓦锡【1743–1794年】,法国化学家〔3〕普里斯特利是第一个发表关于氧气的文章,因此通常被认为是氧气的发现者。


的英文名字氧气是从拉瓦锡收养的奥格内恩,反过来是源自希腊ὀξύς(oxus,意思是“夏普”)和-γε_(-genēs,意为“生产商”)。这是用词不当,尽管如此,因为这种元素被认为是所有酸的组成部分。这个名字很确定,直到现在它仍然存在,即使在它被发现是不真实的。


生物的重要性

生物学,氧在各种生物化学和生理过程中起着至关重要的作用。它是人体内最丰富的元素(质量的65%)。其次是:碳(18.5%),氢(9.5%),氮(3.2%),钙(1.5%),磷(1%)。


呼吸

在人类和其他陆生脊椎动物中,二恶英(O2)通过肺部进入身体,然后与红细胞的血红蛋白结合,输送到身体的各个部位。二恶英从血红蛋白中分离出来,通过扩散进入组织。反过来,二氧化碳被吸收到肺中释放出来。


氧气进入细胞供线粒体通过细胞呼吸产生ATP。在氧化磷酸化过程中充当电子传递链中的最终电子受体。细胞呼吸的总体反应是:

CH12O型+6点钟2~(6)Co2+ 6 H2O+2880 kJ/mol

因为它利用氧气,过程描述为有氧的.氧气的存在使细胞呼吸大约是产量的十倍三磷酸腺苷.


免疫功能

在人类中,过氧化氢(H2O型2),单线态氧超氧化物离子是一些作为氧气使用副产品自然产生的活性氧。它们被用来消灭病原体,因此具有免疫功能。


光合作用

光自养生物,比如蓝藻,绿藻和植物,通过光合作用产生氧气。该过程的总公式为:

6一氧化碳2+ 6 H2O+光子→CH12O型+6点钟2

二氧化碳,水,光子需要产生葡萄糖和O。2.氧气最终被释放到大气中。


医疗功能

氧也被认为具有治疗作用,特别是治疗或管理。缺血性 组织.氧气疗法,用于医疗的氧气,用于治疗吸氧能力受损的情况,比如肺炎和肺气肿。氧气(O2),但在高分压(<50千帕)下可能是有毒的。它会导致健康问题和抽搐。


氧气地质史

35.5至24.5亿年前,地球大气中还没有自由氧,大部分海洋部分缺氧。当光合有机体进化时,大气中开始存在自由氧。这被认为发生在大约35亿年前.通过光合作用,他们利用二氧化碳,水,光子产生糖。光合作用产生的氧气也作为废物被丢弃。


245-185万年前,氧含量开始显著上升。生物体产生的大部分自由氧被海洋和海底岩石吸收。生物诱导的氧气积聚被称为大氧化事件.据推测是在……期间发生的Siderian时期(25 - 23亿年前)古元古代的。游离氧的大量积累导致许多专性厌氧菌的灭绝。


自由氧开始从海洋中排出气体。18.5亿至8.5亿年前.地面吸收了大部分的水分。从那时到现在,自由氧最终聚集在大气中,尤其是当氧气罐充满时。能代谢氧气的生物体的进化抑制了可用自由氧的增加。


石炭纪(3.589–2.989亿年前)的古生代,大气中的氧气含量以体积计上升到35%。这被认为是大型昆虫和两栖动物进化的一个因素。还假设氧气的可利用性导致有氧生物的多样性。[4]


氧循环

氧是宇宙中第三丰富的元素,氢和氦之后。它,因此,广泛发生并在地球上循环。氧循环是地球上的生物地球化学循环之一,从一种形式转换为另一种形式。


氧的四大储藏库是大气,水气,岩石圈,以及生物圈。岩石圈是最大的储层,特别是在地壳和地幔中的硅酸盐和氧化物矿物中。在大气中,氧气主要以二恶英的形式存在。它也有其他的产氧分子,例如臭氧(O),一氧化碳2,H2O(如水蒸气),以及其他氧化物。臭氧的高浓度导致了紫外线屏蔽的形成,称为臭氧层,在平流层。在水气,氧存在于水分子中,在碳酸,作为游离氧。氧的主要来源是生物圈,作为生物过程的副产品,光合作用。光解也能形成氧气。它分解水和一氧化二氮向大气释放自由氧,而氢和氮,进入太空。带有碳酸钙外壳的海洋动物也是一种生物来源。当他们死的时候,其壳中的碳酸钙被并入石灰岩沉积岩中。


大气中的游离氧由有氧动物代谢,用于呼吸。这样做,它们释放二氧化碳。


岩石圈在化学风化过程中从大气中吸收游离氧,例如在生锈的过程中。


补充

词源学

  • 古希腊语(oxus,意思是“夏普”)+γε_(-genēs,意思是“生产者”)。

象征

  • O型

派生的条款


进一步阅读

另请参阅


参考

  1. Papanelopoulou,f.(2013)。路易斯·保罗·凯莱特:氧的液化与低温研究的出现

.伦敦皇家学会的笔记和记录.67(4):355–73。内政部:10.1098/rsnr.2013.0047

  1. 罗德,H.M(1978)。“与蒸汽平衡的固体氧的摩尔体积(密度)”。物理和化学参考数据杂志。7 (3):949。doi: 10.1063/1.555582
  2. 约瑟夫·普里斯特利,氧的发现者国家历史化学里程碑-美国化学学会。(2015年,1月1日)。从[检索链接]
  3. HickeyH.(2015年,1月1日)。氧气提供了生命的呼吸,使动物得以进化。从[检索链接]



©生物学在线。内容提供和版主188bet服务中心