乐逍遥172850939

地球大气是由78%的氮气，21%的氧气以及其他的一些气体混合而成的，地球上大部分生命活动都离不开氧气的作用，而适合的氧气比例也是地球上生命得以旺盛发展的原因之一。

当人类深呼吸时，就会吸入大量空气，其中吸入的氧气汇合肺部的血红细胞结合，进入体内循环，可参与各种人体的生理活动，而呼气时，则会排出氮气，二氧化碳等。氮气是惰性气体，不参与体内的生理活动，可以起到配比例稀释氧气浓度的作用。

而氧气进入体内，会参加新陈代谢过程，和酶共同作用将摄入的营养物质氧化，从而释放能量给我们提供动力。氧气也直接参与人体微循环代谢，人体在缺氧的情况下，相应的器官会很快受损，产生昏厥直至死亡。

地球上的氧气也是随着蓝藻类的繁盛而增加，它们的光合作用使得地球上氧气浓度增大，一度地球上的氧气浓度较高，在远古时代出现了恐龙等巨型动物，但高浓度的氧气也会对生物体氧化损伤，加速老化。所以当前地球上这个合适的21%的氧气含量，是人类得以生存的重要因素。

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量子实验室

虽然空气中成分最多的是氮气，但人类的生存依赖于第二多的氧气，而与氮气无关。这背后的原因在于氮气和氧气的不同化学性质。

与氧气相比，氮气的化学性质非常稳定，因为组成氮气分子的两个氮原子形成了十分稳定的共价三键。由于氮氮三键的存在，使得氮原子的3p轨道被全部填满，所以这种共价键具有极高的键能，这使氮气分子成为最稳定的双原子分子。因此，氮氮三键很难断裂而参与化学反应。

相比之下，氧气分子中的两个氧原子形成的是双键，键能较低，容易被打断而参与化学反应，所以氧气要比氮气更为活泼。

人类想要生存，就必须消耗能量进行新陈代谢，这就需要发生化学反应。由于氧气比较活泼，很容易参与化学反应，并且反应后能够释放出能量，所以人类呼吸氧气用于体内的化学反应。而氮气太稳定了，并且它们参与的反应往往会吸收能量，所以人类不会利用氮气。

不过，地球上有少数生物并不依赖于氧气，固氮细菌可以利用氮气。事实上，早期地球生物都是微生物，并且它们都是厌氧的，那时地球上几乎没有氧气。

上图为蓝藻细菌。

到了大约26亿年前，地球上出现了大量的蓝藻细菌，它们通过光合作用制造出了大量的氧气，导致当时的厌氧微生物大量灭绝，因为氧气对于它们而言是有毒气体，这就是大氧化事件。在此之后，地球上出现的生物大多依赖于氧气。

火星一号

大气中有78%的氮，只有21%的氧。那么，当有更多的氮需要时，为什么动物进化为呼吸氧气呢？有些树是通过根部固定氮的，但是有没有依赖氮的动物？

我们所有（人类，动物和植物）都依赖于氮，因为每种蛋白质都含有氮作为构成元素之一。

人类从植物和/或动物来源获取氮来制造蛋白质。 即使是能够固氮的植物（和细菌）也不能直接利用空气中的氮来建造蛋白质，而是以氨的形式或以硝酸盐的形式存在。

为什么是氧气？氧气可以通过放热反应与碳水化合物反应，从而提供能量。 氮没有成分的类似反应。

氮是一种相当惰性的化学物质（它确实会发生反应，但不会像氧气那么多——这就是为什么它在大气中相当稳定，而氧气必须通过光合作用不断地再生）。

更有趣的是，生命是否可以用氯作为氧化剂形成？ 需要一种非常不同的光合作用才能从氯化钠或其他氯化物中生成氯; 但是，如果存在这样的光合作用，那么通过使用游离的游离氯来逆转光合作用过程，正如当今动物逆转植物的氧基光合作用过程一样，某些生命形式可以发展为提取能量似乎并不可能。

有微生物可以利用氮气（它们负责植物如豆类的固氮能力。）但如上所述，（氮气的化学式）N2气体的反应性较低。 打破N-N键需要更多的能量。

生物从涉及电子转移的化学反应中获得能量，称为氧化还原反应。 可以使用各种物质作为电子给体，并且可以使用各种物质作为电子受体。

在动物中，O2是电子受体。 有些生物可以使用硝酸盐（NO3）亚硝酸盐（NO2）硫酸盐（SO4），二氧化碳和三价铁作为电子受体。

为什么我们进化为使用氧气，我不确定，但我猜它会与O2，葡萄糖和水等相对丰富的东西有关，最后会产生能量支出，因为并非所有的氧化还原反应都会产生 相同的能量。

这是一个有趣的小事实。 每重量，巧克力曲奇饼干含有比TNT更多的能量。 这似乎不对，因为我不能用巧克力饼干炸掉汽车，即使我用打火机点燃它。 两者之间的差异与能量释放的速率有关。 而且我怀疑某些化学反应可能会对某些生物过快或过慢释放能量。

真正的秘密在于，氧气是吸入空气的生物想要利用的化学能的主要来源。

物理化学家的观点（我在生理学或医学方面几乎没有知识，也没有专业知识）：

氧气是一种非常高能量的化学物质。 氮气是一种非常低能量的化学物质。

目前存在于地球大气中的氧气是一种生物气体。这是20亿年光合作用的盈余：阳光能+水+二氧化碳（或海洋碳酸氢根离子）->碳水化合物+氧气+化学能。化学能分布在碳水化合物和氧气之间。 其中大部分必须与氧气相关，因为你可以通过碳水化合物的厌氧（无氧）降解获得最多的能量

碳水化合物->石墨+水

当氧气可用时，只有大约15％的可用能量

碳水化合物+氧气->二氧化碳+水。

氮气不仅不起反应，而且还缺乏化学能。因此，任何涉及氮气的反应可获得的唯一能量是来自其他反应物的化学能。

生物都需要其他形式的氮作为蛋白质的基础，而蛋白质是其功能的核心。 但是“低化学能”的原因是固氮生物通常（如果不总是）存在于与其他生物的共生排列中：“如果你能提供我的能源需求，我将从大气氮气中提供氮气需求 化学，以及我自己的继续存在和复制“。

科学先驰

人类利用氧气而不利用氮气，主要是利用氧气有很强的氧化性。

自然界中，我们来看看氧气是怎样的一个"角色"，铁器动不动就生锈，氧气极易和铁在常温下发生化学反应，生成三氧化二铁。氧气和铝反应生成三氧化二铝，氧气和铜反应生成氧化铜或碱式碳酸铜等等，人类真是烦恼之极，想尽方法来对付氧气，利用合金(不锈钢)来对付它，利用涂油膜的方法阻碍它，利用真空的方法来排除它。

但是人类也需要它，谁都知道，缺氧就会窒息身亡，这是因为体内缺氧，所有的组织器官就会"嗷嗷待哺"，没有了能量，它们就渐渐地停止了"工作″，首先是大脑的"反抗"。人体内的能量最终来源是葡萄糖，其它的物质都要先转化为葡萄糖才能为人体提供能量。

葡萄糖释放能量的过程，就是氧化反应，葡萄糖和氧气反应后，生成二氧化碳和水，并释放出能量，这也是人体内水的来源之一。而氮气性质非常不活动，不能与葡萄糖等其它物质发生化学反应的。

人体内如果接触到比氧气性质更活泼的物质，就会排斥氧气，主要是氧气的运输和贮备，人体也会发生缺氧窒息。如亚硝酸盐中毒、一氧化碳(煤气)中毒，其中，亚硝酸盐主要是使血红细胞的亚铁离子变成三价铁离子，使红细胞失去运输氧气的能力，一氧化碳主要是与氧气竞争与血红蛋白亚铁离子的结合，而且"竞技"是氧气的几十倍，有CO存在，氧气就靠边站了。氮气不能与血红蛋白结合的。

温馨提示:严寒的冬天已经到了，大家一定要在有高浓度氧的情况下才能烤碳火，这时生成物是二氧化碳，低氧情况下生成物是一氧化碳，CO是无色无味，会使你在不知不觉中去见上帝，每年冬天有多少人因此而悲剧！第二个提醒:亚硝酸盐就存在于我们的食物和工业盐中，是一种防腐剂，食品添加剂。所以，不能吃隔夜的绿叶菜类，不能食用工业盐。

理性科普者

因为先有氧气后有生物，所以在氧气环境中进化出来的生物大都依赖氧气。

氧气环境怎么出现的

其实地球最初大气成分里面几乎是没有氧气的。也就是说，最早的生命体进化出来的时候，一定是厌氧的。这些生命体都是低级的单细胞生物，依靠地热等能量维生。

随后有一种藻类叫蓝藻。它为了生存，进化出了光合作用，只靠太阳的照射就能获取能量。依赖于厌氧代谢的消费者，在能量利用率方面，已经无法跟得上新时代的拥有光合作用的生产者的步伐了，所以才导致了大氧化事件。这使得地球大气从厌氧环境变成了一个富氧环境，因为氧气对于绝大多数厌氧生物来说，是如同毒素般的存在。因此，这次事件堪称进化史上最大的污染事件。

氮气和氧气有着完全不同的化学性质。与氧气相比，氮气的化学性质非常稳定。

人类想要生存，就必须消耗能量进行新陈代谢，这就需要发生化学反应。

碳水化合物和脂类彻底释放能量的方式就是氧化。

由于氧气比较活泼，很容易参与化学反应，并且反应后能够释放出能量，所以人类呼吸氧气用于体内的化学反应。而氮气太稳定了，并且它们参与的反应往往会吸收能量，所以人类不会利用氮气。

结论

因为有氧代谢能更高效率的利用能量，使得个体内不同细胞之间的功能分化成为可能---一部分专注于产生能量，而另一部分专注于利用能量做更多的事情（运动、捕猎、防御、繁殖等等）。所以目前常见的多细胞物种中，基本上都是依赖有氧代谢的（大部分植物也都会进行有氧呼吸），越是大型越是高级就越是这样。

氧气使我们能转化能量，让我们生存，同时也是人类衰老的帮凶。

人的新陈代谢也像是氧化作用，亦即人体每天都在生锈，所产生的锈在医学里就叫自由基。

我们的身体每一瞬间都在燃烧着能量，而负责传递能量的搬运工就是自由基。但如果自由基的活动失去控制，超过一定的量，生命的正常秩序就会被破坏，疾病可能就会随之而来。已知有许多疾病皆因于自由基作祟，如类风湿性关节炎、急性呼吸窘迫症候群、艾滋病以及牙周病等。自由基除会对细胞产生伤害外，最恶劣的伎俩在于能发动自由基连锁反应，进一步恶化、伤害体内组织。这种连锁反应相当惊人：正常的化学物质系由原子与分子构成且需携带二个成对电子来维持化学状态的安定；而自由基即是含有不成对电子的分子或原子，因此它极须抢夺其它分子或原子的电子凑对，才能安抚它的野性，保持安定。然而，如果自由基豪夺的对象是蛋白质、碳水化合物、醣类、脂肪等人体必须物质，则这些失去电子的营养成分，不仅因为遭氧化而面目全非，更会进一步利用其自由基的新身份，再去抢夺其它电子由此形成恶性循环的自由基连锁反应；人体的功能也会因此逐渐损伤败坏。

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群才科技

首先人类是动物，地球的动物是碳基生物，它的能量主要来源是吃动、植物中的营养，碳水及含氮等的碳水化合物（蛋白质）氧化产生能量，其实就是氧参与的燃烧过程。所以地球动物需要呼吸氧气，以参与细胞能量吸收，呼出氧化后产生的二氧化碳气体。而空气中的氮气，没有氧化作用，动物也不需要自己合成营养物质，所以不吸收。除了一些特殊的植物，如豆类可以吸收空气中氮气，作为植物的营养物质，合成碳水化合物和蛋白质。

地球的氮气就是稀释氧气，使得氧气不至于与地球物质太剧烈反应，如果是氧气浓度太高，一旦森林或动植物燃烧，根本没得救，很快烧死，地球也不会有生物存在了。

维度开拓者

人是碳基需氧生命，通过食用碳基物质来满足人体需求，这其中主要是摄取糖、脂肪、蛋白质。糖、脂肪在人体内与氧反应生成二氧化碳和水，蛋白质与氧反应生成二氧化碳、水、尿酸。而糖、脂肪与氮气反应能生成个啥？氨、一氧化碳？这个反应不仅不能提供能量反而要吸收能量，所以从最早的生物演进过程来看，吸收氮气满足能量所需就不可行啊！目前自然界唯一能直接利用氮气的生物是固氮菌，但固氮菌也需要吸收氧气和碳氢化合物作为能源固定氮气。

下一个问题还有地球上硅比碳多为什么人不能吃沙子（二氧化硅）管饱？

唐宋文盲

地球上的大气中，氮气占了78.09%,氧气占20.95%,其它微量气体占0.96%。因为氮气性质远远没有氧气活跃，难以被生物吸收利用。就像地球有71%的水源，但人却生存在陆地上一样。

从化学角度看，氮气N2性质非常稳定。它由2个氮原子构成，每个氮原子有5个电子，这样的单分子组合就形成了坚固的共价三键。这种十分稳定坚固的性质让氮气很难被生物利用吸收。

本人认为人类或动物呼吸空气时，是将氮气和氧气都呼进了身体，但活跃的氧气吸入更多，极易与人体这个有机体发生反应，促进新陈代谢，将反应后生成的二氧化碳排出。稳定的氮气虽随着空气一起呼入，但一部分被留在血管和肺部，另一部分与废气二氧化碳一起排出呼吸道。

地球上因为有氧气才会出现丰富多彩的万物生长，才有纷纷扰扰的精彩世界！这是其它星球是不具备的。

弄潮科学

地球上氮气占78%，为什么人类却只能吸收到氧气而生存？

主要是人类的红血球在肺泡内只与氧气结合并且将其带到全身各个脏器参与新陈代谢工作，而其它诸如氮气则不参与生理活动，还有诸如稀有气体等属于惰性气体，在人类的肺部只是一圈游而已，最终又被肺部的呼气运动排出体外！

携带了氧气的新鲜血液从红色主动脉到达全身各个角落，包括毛细血管，然后再从静脉汇总回到心脏，然后再无限循环，永不停息......也许大家都希望永不停息，但事实上都做不到哈！

尽管我们只需要氧气，但氧气浓度过高却不是一件好事，因为长期在高含氧量的环境生活会导致醉氧，如果更高那么有可能会氧中毒，另外儿童吸氧过度会导致失明等严重的后遗症！因此氧浓度过高并不是一件好事！

另外有一个要提醒一下的是，理论上大气中只有氧气参与了人体内的新陈代谢工作，但二氧化碳和一氧化碳等一样喜欢凑热闹，特别是一氧化碳，它与红血球的结合能力比氧气要强，因此人体在一氧化碳浓度过高的条件下工作是十分危险的，比如将煤炉带到室内燃烧取暖，燃气热水器排风口在室内等等都是极其要不得的！

人体在吸入过高一氧化碳缺氧的情况下会四肢无力，头疼欲裂，严重这昏迷直至死亡！而二氧化碳中毒则稍稍有些区别，头疼头晕记忆力减退以及浓度过高的会突发呼吸骤停而死亡！

冬季正是取暖的季节，各位千万要注意了！！

星辰大海路上的种花家

C6H12O6+6O2+6H2O==6CO2+12H2O+能量6CO2+6H2O==C6H12O6+6O2

看以上的两个反应式，第一个是生物体内的葡萄糖、氧气、水在催化剂作用下释放能量的过程，例如我们的每一个动作过程身体内都伴随着这样的过程。第二个反应式是植物类在光的作用下把水和二氧化碳变成葡萄糖的过程（光合作用）。这两个反应式就是地球上生物生存的基础。

空气里的氮气含量78%，氧气含量大约21%，其它是一些惰性气体等，而生物呼吸空气后在体内只利用了氧其他的排出体外。氮气是非常稳定不活泼的气体，人体根本利用不上。

而氧气就不同了，这是碳基生物需要的，氧气呼入肺部进入血液传遍全身，与葡萄糖发生作用变成二氧化碳带出碳，最后植物的光合作用把二氧化碳中的碳又送回了葡萄糖。最后葡萄糖被生物摄取。

这就完成了一个循环，如果宇宙中存在其他类型的生命，它们需要的可能就不是氧气了。而现在空气中含有的大量氮气正好稀释了氧气浓度，如果氧气浓度过高人体也是接受不了的。

關鍵字: 地球 氮气 氧气