暮影武者第46章 根瘤菌

“此外在自然界中一些微生物也需要通过有氧呼吸获得能量例如细菌中的芽孢杆菌、根瘤菌、固氮菌、硝化细菌以及霉菌、放线菌等在有氧环境中都吸收分子氧进行呼吸作用。

兼性厌氧微生物在有氧条件下氧阻遏发酵作用促进呼吸作用也通过有氧呼吸获得生命活动所需的能量。

这些微生物虽然微小但它们在氧的循环和利用中也有着不可忽视的作用。

”老师通过显微镜展示了一些微生物的图像让他们对微生物的呼吸有更直观的认识。

在讲解完氧元素的生理作用后老师开始介绍氧元素的分布情况。

“氧是地壳中最丰富的、分布最广的元素它在地壳中基本上是以氧化合物（如二氧化硅、硅酸盐及含氧酸盐等）的形式存在在整个地壳中的质量分数为 48.6%。

在大气中主要以氧单质（氧气和臭氧）的形式存在约占整个大气体积的 21%大气质量的 23%。

在海洋、江河以及湖泊中主要以水的形式存在质量分数约为 88.8%。

此外氧在人体和动物中质量占比约为 65%在火星大气中也含有约 0.15%的氧气。

可以说氧元素无处不在它构成了我们这个丰富多彩的世界的重要基础。

” 老师指着墙上的一幅地球剖面图上面标注着氧元素在不同圈层中的分布。

“同学们想象一下从地球的核心到大气层氧元素就像一个无形的纽带将各个部分联系在一起。

在地壳中那些坚硬的岩石里蕴含着大量的氧它们参与了地球漫长的地质演化过程。

在大气中氧气是我们呼吸的源泉臭氧则在高空为我们阻挡了紫外线的伤害。

而在水体中氧溶解在水中维持着水生生物的生存。

这种广泛的分布决定了氧元素在地球生态系统中的核心地位。

” “地球早期的大气是缺氧的属于还原性质的大气。

氧逐渐增加是大气圈的主要变化之一。

”老师开始讲述大气氧含量的演变过程她的声音仿佛带着同学们穿越到了远古的地球。

“有科学家推测37 亿年前也许已存在与氧混合的大气但缺少有力的证据。

一般认为太古宙的自由氧已有明显的意义可能已存在臭氧。

在早元古宙南非有古土壤并且枕状玄武岩中有氧化环说明那时大气中自由分子氧已增多。

” 老师在黑板上画出了不同时期地球大气的示意图展示氧气含量的变化趋势。

“有学者认为在 23 亿年前已出现大量红层在各洲都有红色层的记录。

从那时起易氧化的碎屑硫化物、铀云母从地质记录中基本消失这表明在大气中已有较多的自由氧。

18 - 20 亿年前广泛分布的条带沉积铁矿是海洋中二价铁氧化为 Fe?O?沉积形成的另一种猜测认为可能铁细菌通过光合作用产生出氧氧化了亚铁这都说明那时大气中自由氧的浓度不断增高。

” “最原始的真核细胞可能在 25 - 17 亿年前出现真核生物是喜氧的呼吸能力增大。

个体较大的单细胞真核生物具复杂细胞器大约出现在 14 亿年左右要求氧的浓度更高。

元古宙晚期出现红层是陆上二价铁的氧化红层是含有 Fe?O?的沉积物产生 Fe?O?所需的氧含量要比产生条带状铁矿岩层 Fe?O?所需的氧含量高。

”老师用生动的语言描绘着地球早期生命与氧气的关系让同学们感受到生命与环境相互影响的奇妙。

“自由氧的累积有多种途径其中光致离解的作用不容忽视。

在 45 - 32 亿年前估计大气上层温度达 1500℃ - 2000℃水汽和甲烷在大气上层受到光的分解即光致离解作用水分解成氢和氧。

海拔高度约 600km 以上是逃逸层那里温度高而空气稀薄分子间碰撞的机率小低分子量的氢以相当快的速度逃逸出地球引力圈外而分子量较重的氧留下因此氧逐渐累积。

水的‘光致离解’产生氧后部分活泼的自由氧与甲烷作用形成二氧化碳和水产生的水在高空中又‘光致离解’通过甲烷和水的接力分解自由氧不断有所增加。

不过早期大气中水汽的光致离解提供的自由氧大部分消耗在火山还原挥发物的氧化和风化中所以氧累积很缓慢。

”老师通过动画演示向同学们展示了光致离解的过程让这个复杂的科学概念变得更加易懂。

“游离氧的长期不断累积在高层大气中形成了薄薄的臭氧层。

臭氧层的形成是生物发展的必要条件之一它吸收紫外线大气中氧达到现代水平的 1％时就可形成保护作用所以 20 亿年前可能已存在这个条件但有的学者估计在 16 亿年前才形成臭氧层。

臭氧层保护了生物生物的作用又进一步加强了臭氧层这是一个相互促进的过程。

”老师强调了臭氧层对于地球生命的重要性让同学们意识到氧元素在地球保护机制中的关键作用。

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