lunes, 29 de junio de 2015

OXIGENO O2

OXIGENO
El oxigeno es el elemento quimico mas abundante en el aire (atmosfera) que estamos respirando y sin el cual seria imposible nuestra vida.
Al principio debio ser una sustancia toxica para la vida, por su gran poder oxidante.  Todavía ahora una atmosfera, de oxigeno puro produce daños irreparables en las células. Pero el metabolismo se ha adapto a usa la molecula de oxigeno como agente oxidante de los alimentos, abriendo asi una nueva via de obtención de energía mucho mas eficiente que la anaeróbica (en ausencia de oxigeno).
Casi todos los elementos químicos, menos los gases inertes forman compuestos con el oxigeno. Entre los compuestos binarios mas abundantes de oxigeno esta el agua (H20 ) y la silica SIO2 componente principal de la arena.
Como se menciono anteriormente, este elemento, el oxigeno es de gran interés por ser el elemento esencial en los procesos de respiración de la mayor parte de las células vivas y en los procesos de combustión.
Las propiedades del oxigeno y sus principales aplicaciones en orden de importancia son:
1.- Fundicion. Refinación y fabricación de acero y otros metales
2.- manufactura de productos químicos por oxidación controlada
3.- propulsión de cohetes
4.- apoyo a la vida biológica y medicina
5.- minería, producción y fabricación de productos de piedra y vidrio.
EFECTOS DEL OXIGENO SOBRE LA SALUD
Todo ser humano necesita oxigeno para respirar, pero como ocurre con muchas sustancias, un exceso de oxigeno no es bueno. Si uno se expone a grandes cantidades de oxigeno durante mucho tiempo, se pueden producir daños en los pulmones.
La atmósfera terrestre está compuesta aproximadamente por un 78% de nitrógeno y un 21% de oxígeno junto a cantidades menores de otros gases, principalmente dióxido de carbono y argón. El oxígeno es esencial para toda la vida animal y para otros muchos organismos que utilizan el oxígeno en su metabolismo. Además de este uso por las formas de vida aerobias, el oxígeno también reacciona con muchos minerales de la tierra y otros elementos. A través de estos procesos el oxígeno es retirado de la atmósfera y va siendo repuesto mediante diversas vías, principalmente la fotosíntesis de plantas, algas y algunas bacterias.
La fotosíntesis, principal fuente de oxígeno
Se estima que aproximadamente el 98% del oxígeno que hay en la atmósfera proviene de la fotosíntesis, en concreto de la fotosíntesis oxigénica, un proceso que realizan los llamados organismos fotoautótrofos oxigénicos (para diferenciarlos de otros organismos que realizan fotosíntesis anoxigénica y de otros autótrofos que realizan quimiosíntesis).
Actualmente los organismos fotoautótrofos oxigénicos conocidos son las plantas, algas (llamadas también plantas inferiores) y las cianobacterias (como la espirulina). Estos organismos toman agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2) del medio y con estas moléculas forman compuestos orgánicos utilizando la energía que obtienen de la luz solar. En la fotosíntesis, además de las moléculas orgánicas, también se forma oxígeno molecular (O2) que es desprendido al medio (aire y agua). Este proceso lleva realizándose en el planeta Tierra desde hace miles de años, oxigenando la atmósfera y permitiendo la vida de otros seres vivos que necesitan el oxígeno, incluyendo el ser humano y todos los animales del planeta.
De todos los organismos fotosintéticos, la mayor contribución al oxígeno atmosférico corresponde a las cianobacterias y algas del fitoplancton oceánico y a las plantas terrestres. 
A medida que las cantidades de hierro disponibles para combinarse con el oxígeno fueron agotándose, el oxígeno gaseoso fue acumulándose en la atmósfera. Se piensa que hace 2.300 millones de años el oxígeno representaba tan sólo el 1% del aire. La acumulación de oxígeno en la atmósfera continuaría durante millones de años hasta alcanzarse un cierto equilibrio entre la formación y el consumo por nuevas formas de vida, los seres vivos heterótrofos, como el ser humano, que consume materia orgánica y la oxida para obtener energía mediante el proceso conocido como respiración aerobia. En este proceso, el carbono orgánico, que en última instancia proviene del formado en la fotosíntesis, es oxidado y se desprende dióxido de carbono (CO2), una forma inorgánica de carbono que será de nuevo utilizado por los organismos fotosintetizadores.

Disminución del oxígeno atmosférico
Existen diversos estudios que muestran una caída continuada en los niveles de oxígeno oceánico y medidas del oxígeno atmosférico muestran un descenso global del 0,0317% entre el año 1990 y 2008. Esta caída es atribuida principalmente a la intensa combustión de hidrocarburos como el petróleo y combustibles fósiles como el carbón. Esta combustión utiliza oxígeno y emite CO2, lo que promueve el descenso de la concentración de O2 en la atmósfera. El descenso medido, no obstante, parece ser menor al que cabría esperar de la gran cantidad de estos combustibles consumidos durante estos años. Una posibilidad es que el incremento de dióxido de carbono, posiblemente combinado con el uso de fertilizantes agrícolas, haya contribuido a un crecimiento más rápido de algunas plantas cuya fotosíntesis haya compensado parcialmente el consumo de oxígeno. Se cree que, aunque todas las reservas de combustibles fósiles del planeta se quemaran, no habría un gran impacto en la concentración de oxígeno en la atmósfera.
La deforestación es otra de las grandes preocupaciones. Aunque la destrucción de grandes áreas de bosques húmedos tiene efectos muy perjudiciales para el medio ambiente, no se puede decir lo mismo del efecto sobre la concentración de oxígeno en la atmósfera. Algunas de las explicaciones de este bajo impacto puede estar en que los bosques, además de árboles y plantas fotosintéticas, también albergan una gran cantidad de vida aeróbica que consume oxígeno por lo que su contribución global al oxígeno atmosférico estaría cerca de ser neutra. Pero que quede claro que la deforestación es un problema medioambiental serio, aunque no por los niveles de oxígeno, sino por otros muchos motivos, como la desertización o pérdida de biodiversidad.
El oxígeno forma parte del grupo de los anfígenos en la tabla periódica y es un elemento no metálico altamentereactivo que forma fácilmente compuestos (especialmente óxidos) con la mayoría de elementos, excepto con losgases nobles helio y neón. Asimismo, es un fuerte agente oxidante y tiene la segunda electronegatividad más alta de todos los elementos
el oxígeno es el tercer elemento más abundante del universo, tras el hidrógeno y el helio,2 y el más abundante en la corteza terrestre, formando prácticamente la mitad de su masa.3 Debido a su reactividad química, el oxígeno no puede permanecer en la atmósfera terrestre como elemento libre sin ser reabastecido constantemente por la acción fotosintética de los organismos que utilizan la energía solar para producir oxígeno elemental a partir del agua
Dado que constituye la mayor parte de la masa del agua, es también el componente mayoritario de la masa de los seres vivos. Muchas de las moléculas más importantes que forman parte de los seres vivos, como las proteínas, losácidos nucleicos, los carbohidratos y los lípidos, contienen oxígeno, así como los principales compuestos inorgánicosque forman los caparazones, dientes y huesos animales
El oxígeno elemental se produce por cianobacterias, algas y plantas, y todas las formas complejas de vida lo usan para su respiración celular
El oxígeno es tóxico para los organismos de tipo anaerobio obligado, las formas tempranas de vida que predominaban en la Tierra hasta que el O2comenzó a acumularse en la atmósfera. Otra forma (alótropa) del oxígeno, el ozono (O3), ayuda a proteger la biosfera de la radiación ultravioleta a gran altitud, en la llamada capa de ozono, pero es contaminante cerca de la superficie, donde es un subproducto del esmog. A altitudes aún mayores de la órbita baja terrestre, el oxígeno atómico tiene una presencia significativa y causa erosión en las naves espaciales
El oxígeno es el elemento químico más abundante, por masa, en la biosfera, el aire, el mar y el suelo terrestres. Es, asimismo, el tercero más abundante en el universo, tras el hidrógeno y el helio.2 Alrededor del 0,9 % de la masa del Sol es oxígeno,5 que constituye también el 49,2 % de la masa de la corteza terrestre3 y es el principal componente de los océanos de la Tierra (88,8 % de su masa total)
La inusualmente alta concentración de oxígeno gaseoso en la Tierra es el resultado del ciclo de circulación. Este ciclo biogeoquímico describe el movimiento del oxígeno en el interior de sus tres principales reservas en el planeta: la atmósfera, la biosfera y la litosfera. El factor de conducción más importante en este ciclo es la fotosíntesis, responsable de la atmósfera moderna de la Tierra, que libera oxígeno en la atmósfera, mientras que los procesos de respiración y descomposición lo eliminan. En el equilibrio actual, la producción y el consumo tienen lugar con un ratio aproximado de 1/2000 de la totalidad del oxígeno atmosférico por año.
Los diez elementos más comunes en la Vía Láctea estimados estereoscópicamente36
Z
Elemento
Fracción másica en partes por millón
1
739 000
(71 × la masa del oxígeno, barra roja)
2
240 000
(23 × la masa del oxígeno, barra roja)
8
Oxígeno
10 400

6
4600

10
1340

26
1090

7
960

14
650

12
580

16
440

 La cantidad de O2 en el agua puede haberse visto reducida por la contaminación hídrica, debido a la acción de la descomposición de las algas y otros biomateriales por un proceso llamado eutrofización
Fotosíntesis y respiración

El oxígeno es liberado por las bacterias fotosintéticas, las algas y las plantas mediante la fotosíntesis. En el proceso inverso, los organismos aerobios mediante la respiración usan el oxígeno para convertir los nutrientes en energía (ATP). La disminución de oxígeno provoca hipoxemia y su falta total, anoxia, lo que puede provocar la muerte del organismo.
En la naturaleza, el oxígeno no combinado se produce por la fotodescomposición del agua durante la fotosíntesis. Según algunas estimaciones, las algas verdes y las cianobacterias de ambientes marinos proporcionan alrededor del 70 % del producido en la Tierra, y las plantas terrestres, el resto.38 Otros investigadores estiman que la contribución oceánica al oxígeno atmosférico es aún mayor, mientras que otros la sitúan por debajo, en torno a un 45 % del oxígeno atmosférico total del planeta cada año.3
Una fórmula global simplificada de la fotosíntesis es:40
6 CO2 + 6 H2O + fotones → C6H12O6 + 6 O2
dióxido de carbono + agua + luz solar → glucosa + dioxígeno
La evolución fotolítica del oxígeno tiene lugar en las membranas tilacoides de los organismos fotosintéticos y requiere la energía de cuatro fotones.nota 6 Están implicados muchos procesos, pero el resultado es la formación de un gradiente de unprotón a través de la membrana tilacoide, que se usa para sintetizar adenosín trifosfato (ATP) por la fotofosforilación.41 El O2 restante tras la oxidación de la molécula de agua se libera a la atmósfera.nota 7
El dioxígeno molecular es esencial para la respiración celular en todos los organismos aerobios, ya que las mitocondrias lo usan para ayudar a generar adenosín trifosfato durante la fosforilación oxidativa
En los vertebrados, el O2 se difunde por membranas pulmonares hacia los glóbulos rojos. La hemoglobina envuelve el O2 cambiando su color de un rojo azulado a un rojo brillante19 (el CO2 se libera desde otra parte de la hemoglobina mediante el efecto Bohr). Otros animales usan la hemocianina (moluscos y algunosartrópodos) o la hemeritrina (arañas y langostas)

Las especies reactivas de oxígeno, como el ion superóxido (O2-) y el peróxido de hidrógeno, son peligrosos subproductos del uso de oxígeno en los organismos.35Algunas partes del sistema inmunitario de organismos más avanzados, sin embargo, crean peróxido, superóxido y oxígeno singlete para destruir microbios invasores. Las especies reactivas de oxígeno también tienen un rol importante en la respuesta hipersensible de las plantas contra ataques patógenos.41
Un adulto humano en reposo respira de 1,8 a 2,4 gramos de oxígeno por minuto.nota 8 Sumada la cantidad inhalada por todas las personas del planeta, hace un total de 6000 millones de toneladas de oxígeno por año

El oxigeno es el elemento quimico mas abundante en el aire (atmosfera) que estamos respirando y sin el cual seria imposible nuestra vida.
Al principio debio ser una sustancia toxica para la vida, por su gran poder oxidante.  Todavía ahora una atmosfera, de oxigeno puro produce daños irreparables en las células. Pero el metabolismo se ha adapto a usa la molecula de oxigeno como agente oxidante de los alimentos, abriendo asi una nueva via de obtención de energía mucho mas eficiente que la anaeróbica (en ausencia de oxigeno).
Casi todos los elementos químicos, menos los gases inertes forman compuestos con el oxigeno. Entre los compuestos binarios mas abundantes de oxigeno esta el agua (H20 ) y la silica SIO2 componente principal de la arena.
Como se menciono anteriormente, este elemento, el oxigeno es de gran interés por ser el elemento esencial en los procesos de respiración de la mayor parte de las células vivas y en los procesos de combustión.
Las propiedades del oxigeno y sus principales aplicaciones en orden de importancia son:
1.- Fundicion. Refinación y fabricación de acero y otros metales
2.- manufactura de productos químicos por oxidación controlada
3.- propulsión de cohetes
4.- apoyo a la vida biológica y medicina
5.- minería, producción y fabricación de productos de piedra y vidrio.
EFECTOS DEL OXIGENO SOBRE LA SALUD
Todo ser humano necesita oxigeno para respirar, pero como ocurre con muchas sustancias, un exceso de oxigeno no es bueno. Si uno se expone a grandes cantidades de oxigeno durante mucho tiempo, se pueden producir daños en los pulmones.
La atmósfera terrestre está compuesta aproximadamente por un 78% de nitrógeno y un 21% de oxígeno junto a cantidades menores de otros gases, principalmente dióxido de carbono y argón. El oxígeno es esencial para toda la vida animal y para otros muchos organismos que utilizan el oxígeno en su metabolismo. Además de este uso por las formas de vida aerobias, el oxígeno también reacciona con muchos minerales de la tierra y otros elementos. A través de estos procesos el oxígeno es retirado de la atmósfera y va siendo repuesto mediante diversas vías, principalmente la fotosíntesis de plantas, algas y algunas bacterias.
La fotosíntesis, principal fuente de oxígeno
Se estima que aproximadamente el 98% del oxígeno que hay en la atmósfera proviene de la fotosíntesis, en concreto de la fotosíntesis oxigénica, un proceso que realizan los llamados organismos fotoautótrofos oxigénicos (para diferenciarlos de otros organismos que realizan fotosíntesis anoxigénica y de otros autótrofos que realizan quimiosíntesis).
Actualmente los organismos fotoautótrofos oxigénicos conocidos son las plantas, algas (llamadas también plantas inferiores) y las cianobacterias (como la espirulina). Estos organismos toman agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2) del medio y con estas moléculas forman compuestos orgánicos utilizando la energía que obtienen de la luz solar. En la fotosíntesis, además de las moléculas orgánicas, también se forma oxígeno molecular (O2) que es desprendido al medio (aire y agua). Este proceso lleva realizándose en el planeta Tierra desde hace miles de años, oxigenando la atmósfera y permitiendo la vida de otros seres vivos que necesitan el oxígeno, incluyendo el ser humano y todos los animales del planeta.
De todos los organismos fotosintéticos, la mayor contribución al oxígeno atmosférico corresponde a las cianobacterias y algas del fitoplancton oceánico y a las plantas terrestres. 
A medida que las cantidades de hierro disponibles para combinarse con el oxígeno fueron agotándose, el oxígeno gaseoso fue acumulándose en la atmósfera. Se piensa que hace 2.300 millones de años el oxígeno representaba tan sólo el 1% del aire. La acumulación de oxígeno en la atmósfera continuaría durante millones de años hasta alcanzarse un cierto equilibrio entre la formación y el consumo por nuevas formas de vida, los seres vivos heterótrofos, como el ser humano, que consume materia orgánica y la oxida para obtener energía mediante el proceso conocido como respiración aerobia. En este proceso, el carbono orgánico, que en última instancia proviene del formado en la fotosíntesis, es oxidado y se desprende dióxido de carbono (CO2), una forma inorgánica de carbono que será de nuevo utilizado por los organismos fotosintetizadores.

Disminución del oxígeno atmosférico
Existen diversos estudios que muestran una caída continuada en los niveles de oxígeno oceánico y medidas del oxígeno atmosférico muestran un descenso global del 0,0317% entre el año 1990 y 2008. Esta caída es atribuida principalmente a la intensa combustión de hidrocarburos como el petróleo y combustibles fósiles como el carbón. Esta combustión utiliza oxígeno y emite CO2, lo que promueve el descenso de la concentración de O2 en la atmósfera. El descenso medido, no obstante, parece ser menor al que cabría esperar de la gran cantidad de estos combustibles consumidos durante estos años. Una posibilidad es que el incremento de dióxido de carbono, posiblemente combinado con el uso de fertilizantes agrícolas, haya contribuido a un crecimiento más rápido de algunas plantas cuya fotosíntesis haya compensado parcialmente el consumo de oxígeno. Se cree que, aunque todas las reservas de combustibles fósiles del planeta se quemaran, no habría un gran impacto en la concentración de oxígeno en la atmósfera.
La deforestación es otra de las grandes preocupaciones. Aunque la destrucción de grandes áreas de bosques húmedos tiene efectos muy perjudiciales para el medio ambiente, no se puede decir lo mismo del efecto sobre la concentración de oxígeno en la atmósfera. Algunas de las explicaciones de este bajo impacto puede estar en que los bosques, además de árboles y plantas fotosintéticas, también albergan una gran cantidad de vida aeróbica que consume oxígeno por lo que su contribución global al oxígeno atmosférico estaría cerca de ser neutra. Pero que quede claro que la deforestación es un problema medioambiental serio, aunque no por los niveles de oxígeno, sino por otros muchos motivos, como la desertización o pérdida de biodiversidad.
El oxígeno forma parte del grupo de los anfígenos en la tabla periódica y es un elemento no metálico altamentereactivo que forma fácilmente compuestos (especialmente óxidos) con la mayoría de elementos, excepto con losgases nobles helio y neón. Asimismo, es un fuerte agente oxidante y tiene la segunda electronegatividad más alta de todos los elementos
el oxígeno es el tercer elemento más abundante del universo, tras el hidrógeno y el helio,2 y el más abundante en la corteza terrestre, formando prácticamente la mitad de su masa.3 Debido a su reactividad química, el oxígeno no puede permanecer en la atmósfera terrestre como elemento libre sin ser reabastecido constantemente por la acción fotosintética de los organismos que utilizan la energía solar para producir oxígeno elemental a partir del agua
Dado que constituye la mayor parte de la masa del agua, es también el componente mayoritario de la masa de los seres vivos. Muchas de las moléculas más importantes que forman parte de los seres vivos, como las proteínas, losácidos nucleicos, los carbohidratos y los lípidos, contienen oxígeno, así como los principales compuestos inorgánicosque forman los caparazones, dientes y huesos animales
El oxígeno elemental se produce por cianobacterias, algas y plantas, y todas las formas complejas de vida lo usan para su respiración celular
El oxígeno es tóxico para los organismos de tipo anaerobio obligado, las formas tempranas de vida que predominaban en la Tierra hasta que el O2comenzó a acumularse en la atmósfera. Otra forma (alótropa) del oxígeno, el ozono (O3), ayuda a proteger la biosfera de la radiación ultravioleta a gran altitud, en la llamada capa de ozono, pero es contaminante cerca de la superficie, donde es un subproducto del esmog. A altitudes aún mayores de la órbita baja terrestre, el oxígeno atómico tiene una presencia significativa y causa erosión en las naves espaciales
El oxígeno es el elemento químico más abundante, por masa, en la biosfera, el aire, el mar y el suelo terrestres. Es, asimismo, el tercero más abundante en el universo, tras el hidrógeno y el helio.2 Alrededor del 0,9 % de la masa del Sol es oxígeno,5 que constituye también el 49,2 % de la masa de la corteza terrestre3 y es el principal componente de los océanos de la Tierra (88,8 % de su masa total)
La inusualmente alta concentración de oxígeno gaseoso en la Tierra es el resultado del ciclo de circulación. Este ciclo biogeoquímico describe el movimiento del oxígeno en el interior de sus tres principales reservas en el planeta: la atmósfera, la biosfera y la litosfera. El factor de conducción más importante en este ciclo es la fotosíntesis, responsable de la atmósfera moderna de la Tierra, que libera oxígeno en la atmósfera, mientras que los procesos de respiración y descomposición lo eliminan. En el equilibrio actual, la producción y el consumo tienen lugar con un ratio aproximado de 1/2000 de la totalidad del oxígeno atmosférico por año.
Los diez elementos más comunes en la Vía Láctea estimados estereoscópicamente36
Z
Elemento
Fracción másica en partes por millón
1
739 000
(71 × la masa del oxígeno, barra roja)
2
240 000
(23 × la masa del oxígeno, barra roja)
8
Oxígeno
10 400

6
4600

10
1340

26
1090

7
960

14
650

12
580

16
440

 La cantidad de O2 en el agua puede haberse visto reducida por la contaminación hídrica, debido a la acción de la descomposición de las algas y otros biomateriales por un proceso llamado eutrofización
Fotosíntesis y respiración

El oxígeno es liberado por las bacterias fotosintéticas, las algas y las plantas mediante la fotosíntesis. En el proceso inverso, los organismos aerobios mediante la respiración usan el oxígeno para convertir los nutrientes en energía (ATP). La disminución de oxígeno provoca hipoxemia y su falta total, anoxia, lo que puede provocar la muerte del organismo.
En la naturaleza, el oxígeno no combinado se produce por la fotodescomposición del agua durante la fotosíntesis. Según algunas estimaciones, las algas verdes y las cianobacterias de ambientes marinos proporcionan alrededor del 70 % del producido en la Tierra, y las plantas terrestres, el resto.38 Otros investigadores estiman que la contribución oceánica al oxígeno atmosférico es aún mayor, mientras que otros la sitúan por debajo, en torno a un 45 % del oxígeno atmosférico total del planeta cada año.3
Una fórmula global simplificada de la fotosíntesis es:40
6 CO2 + 6 H2O + fotones → C6H12O6 + 6 O2
dióxido de carbono + agua + luz solar → glucosa + dioxígeno
La evolución fotolítica del oxígeno tiene lugar en las membranas tilacoides de los organismos fotosintéticos y requiere la energía de cuatro fotones.nota 6 Están implicados muchos procesos, pero el resultado es la formación de un gradiente de unprotón a través de la membrana tilacoide, que se usa para sintetizar adenosín trifosfato (ATP) por la fotofosforilación.41 El O2 restante tras la oxidación de la molécula de agua se libera a la atmósfera.nota 7
El dioxígeno molecular es esencial para la respiración celular en todos los organismos aerobios, ya que las mitocondrias lo usan para ayudar a generar adenosín trifosfato durante la fosforilación oxidativa
En los vertebrados, el O2 se difunde por membranas pulmonares hacia los glóbulos rojos. La hemoglobina envuelve el O2 cambiando su color de un rojo azulado a un rojo brillante19 (el CO2 se libera desde otra parte de la hemoglobina mediante el efecto Bohr). Otros animales usan la hemocianina (moluscos y algunosartrópodos) o la hemeritrina (arañas y langostas)

Las especies reactivas de oxígeno, como el ion superóxido (O2-) y el peróxido de hidrógeno, son peligrosos subproductos del uso de oxígeno en los organismos.35Algunas partes del sistema inmunitario de organismos más avanzados, sin embargo, crean peróxido, superóxido y oxígeno singlete para destruir microbios invasores. Las especies reactivas de


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