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大氣中有78%的氮，隻有21%的氧。那麽(me) ，當有更多的氮需要時，為(wei) 什麽(me) 動物進化為(wei) 呼吸氧氣呢？有些樹是通過根部固定氮的，但是有沒有依賴氮的動物？

我們(men) 所有（人類，動物和植物）都依賴於(yu) 氮，因為(wei) 每種蛋白質都含有氮作為(wei) 構成元素之一。

人類從(cong) 植物和/或動物來源獲取氮來製造蛋白質。即使是能夠固氮的植物（和細菌）也不能直接利用空氣中的氮來建造蛋白質，而是以氨的形式或以硝酸鹽的形式存在。

為(wei) 什麽(me) 是氧氣？氧氣可以通過放熱反應與(yu) 碳水化合物反應，從(cong) 而提供能量。氮沒有成分的類似反應。

氮是一種相當惰性的化學物質（它確實會(hui) 發生反應，但不會(hui) 像氧氣那麽(me) 多——這就是為(wei) 什麽(me) 它在大氣中相當穩定，而氧氣必須通過光合作用不斷地再生）。

更有趣的是，生命是否可以用氯作為(wei) 氧化劑形成？需要一種非常不同的光合作用才能從(cong) 氯化鈉或其他氯化物中生成氯; 但是，如果存在這樣的光合作用，那麽(me) 通過使用遊離的遊離氯來逆轉光合作用過程，正如當今動物逆轉植物的氧基光合作用過程一樣，某些生命形式可以發展為(wei) 提取能量似乎並不可能。

有微生物可以利用氮氣（它們(men) 負責植物如豆類的固氮能力。）但如上所述，（氮氣的化學式）N2氣體(ti) 的反應性較低。打破N-N鍵需要更多的能量。

生物從(cong) 涉及電子轉移的化學反應中獲得能量，稱為(wei) 氧化還原反應。可以使用各種物質作為(wei) 電子給體(ti) ，並且可以使用各種物質作為(wei) 電子受體(ti) 。

在動物中，O2是電子受體(ti) 。有些生物可以使用硝酸鹽（NO3）亞(ya) 硝酸鹽（NO2）硫酸鹽（SO4），二氧化碳和三價(jia) 鐵作為(wei) 電子受體(ti) 。

為(wei) 什麽(me) 我們(men) 進化為(wei) 使用氧氣，我不確定，但我猜它會(hui) 與(yu) O2，葡萄糖和水等相對豐(feng) 富的東(dong) 西有關(guan) ，最後會(hui) 產(chan) 生能量支出，因為(wei) 並非所有的氧化還原反應都會(hui) 產(chan) 生 相同的能量。

這是一個(ge) 有趣的小事實。每重量，巧克力曲奇餅幹含有比TNT更多的能量。這似乎不對，因為(wei) 我不能用巧克力餅幹炸掉汽車，即使我用打火機點燃它。兩(liang) 者之間的差異與(yu) 能量釋放的速率有關(guan) 。而且我懷疑某些化學反應可能會(hui) 對某些生物過快或過慢釋放能量。

真正的秘密在於(yu) ，氧氣是吸入空氣的生物想要利用的化學能的主要來源。

物理化學家的觀點（我在生理學或醫學方麵幾乎沒有星空体育官网入口网站，也沒有專(zhuan) 業(ye) 星空体育官网入口网站）：

氧氣是一種非常高能量的化學物質。氮氣是一種非常低能量的化學物質。

目前存在於(yu) 地球大氣中的氧氣是一種生物氣體(ti) 。這是20億(yi) 年光合作用的盈餘(yu) ：陽光能+水+二氧化碳（或海洋碳酸氫根離子）->碳水化合物+氧氣+化學能。化學能分布在碳水化合物和氧氣之間。其中大部分必須與(yu) 氧氣相關(guan) ，因為(wei) 你可以通過碳水化合物的厭氧（無氧）降解獲得最多的能量

碳水化合物->石墨+水

當氧氣可用時，隻有大約15％的可用能量

碳水化合物+氧氣->二氧化碳+水。

氮氣不僅(jin) 不起反應，而且還缺乏化學能。因此，任何涉及氮氣的反應可獲得的唯一能量是來自其他反應物的化學能。

生物都需要其他形式的氮作為(wei) 蛋白質的基礎，而蛋白質是其功能的核心。但是“低化學能”的原因是固氮生物通常（如果不總是）存在於(yu) 與(yu) 其他生物的共生排列中：“如果你能提供我的能源需求，我將從(cong) 大氣氮氣中提供氮氣需求 化學，以及我自己的繼續存在和複製“。

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