Oksigen atmosfer dibutuhkan oleh semua tumbuhan dan hewan darat dan air untuk respirasi: penguraian senyawa organik menjadi karbon dan energi yang diperlukan untuk pemeliharaan dan pertumbuhan sel. Tumbuhan dan hewan kemudian mengembalikan oksigen kembali ke atmosfer, tanah atau air, meskipun ada banyak jalur untuk mengambil oksigen, terutama dengan berinteraksi dengan molekul lain di tanah dan air.
Udara, Tanah dan Air
Atmosfer bumi memiliki konsentrasi oksigen sebesar 21 persen dan unsur tersebut berputar dengan cepat antara tumbuhan, hewan, dan atmosfer melalui fotosintesis dan respirasi. Di dalam air, oksigen bergerak jauh lebih lambat, sehingga konsumsi oksigen melalui respirasi seringkali melebihi produksi melalui fotosintesis, mengakibatkan pergeseran konsentrasi oksigen terlarut setiap hari. Demikian pula, penetrasi oksigen ke dalam tanah jenuh jauh lebih lambat daripada di tanah kering yang menyebabkan perbedaan konsentrasi oksigen di berbagai bagian tanah. Ini, pada gilirannya, mempengaruhi transportasi oksigen lebih lanjut.
Fotosintesis
Dalam fotosintesis, karbon dioksida atmosfer diubah menjadi glukosa di dalam daun tanaman. Oksigen adalah produk sampingan dari fotosintesis dan dilepaskan oleh tanaman kembali ke atmosfer. Itu juga dapat dilepaskan melalui sistem akar, menyediakan oksigen ke tanah. Tumbuhan air yang terendam dan fitoplankton melepaskan oksigen yang dihasilkan selama fotosintesis ke dalam air. Tumbuhan darat dan air membuat oksigen tersedia untuk respirasi oleh tumbuhan dan hewan lain.
Pernafasan
Respirasi adalah proses seluler yang dilakukan oleh tumbuhan dan hewan. Selama respirasi, molekul oksigen digunakan untuk memecah senyawa karbon organik. Pada hewan, karbon ini berasal dari makanan yang mereka konsumsi, sedangkan karbon pada tumbuhan diperoleh selama proses fotosintesis. Respirasi yang membutuhkan oksigen disebut respirasi aerobik dan terdiri dari oksigen yang menerima elektron dari karbon. Unsur selain oksigen dapat digunakan untuk menerima elektron dari karbon, meskipun kurang efisien.
Respirasi Anaerobik
Oksigen menyediakan energi paling banyak untuk tumbuhan, hewan, dan mikroba selama respirasi. Namun, ketika semua oksigen dalam air atau tanah jenuh telah dikonsumsi, beberapa mikroba dapat menggantikan oksigen dengan senyawa lain, termasuk besi, mangan, nitrat, dan sulfat, dalam proses yang dikenal sebagai respirasi anaerobik. Respirasi anaerob biasa terjadi di tanah basah, yang sering tergenang dan memiliki konsentrasi oksigen lebih rendah daripada tanah yang lebih kering. Ketika oksigen masuk kembali ke tanah atau air, respirasi aerobik dimulai lagi.
Gambar Thinkstock / Comstock / Getty
