Ciclo del Oxígeno

El oxígeno es el elemento químico más abundante en los seres vivos y representa el 21% de la atmósfera terrestre. Forma parte del agua y de todo tipo de moléculas orgánicas, abastece las necesidades de todos los organismos terrestres respiradores y cuando se disuelve en el agua, las necesidades de los organismos acuáticos.

Como molécula O₂, su presencia en la atmósfera se debe ala actividad fotosintética de organismos primitivos. Al principio debió ser una sustancia tóxica para la vida, por su gran poder oxidante, una atmósfera de oxígeno puro produce daños irreparables en las células. Pero el metabolismo celular se adaptó a usarlo para oxidar a los alimentos surgiendo una nueva forma de obtención de energía más eficiente que la anaerobia.

Su ciclo está estrechamente ligado al del carbono pues el proceso por el cual el C es asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también la devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que el  proceso de respiración ocasiona el efecto contrario.
Por cada molécula de bióxido de carbono CO₂ absorbida en la fotosíntesis, se libera una molécula de oxígeno, inversamente, por cada molécula de oxígeno utilizada en la respiración celular, se libera una molécula de bióxido de carbono.

El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la luz para remover los electrones  de los átomos de oxígeno de las moléculas de agua. Los electrones reducen los átomos de C (contenidos en el CO₂) produciendo sacarosa y oxígeno molecular O₂ que se desprende al aire.
La fotosíntesis es en realidad un conjunto de complejas reacciones químicas en el que se produce una variedad de carbohidratos (almidones y azúcares), sin embargo para los propósitos de este tema podemos simplificarla así:

11H₂O + 12CO₂ + Luz solar  →   C₁₂H₂₂0₁₁ + 12O₂

Una parte del ciclo natural del oxígeno de notable interés indirecto para los seres vivos es su conversión en ozono. Las moléculas de O₂, activadas por las radiaciones, se rompen en átomos libres que reaccionan con otras moléculas de O₂, formando ozono O₃.
Esta reacción es reversible, de forma que el ozono, absorbiendo radiaciones ultravioleta de alta energía vuelve a convertirse en O₂.

Ciclo del carbono

Ciclo del carbono.

El ciclo del carbono son las transformaciones químicas de compuestos que contienen carbono en los intercambios entre biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera. Es un ciclo de gran importancia para la supervivencia de los seres vivos en nuestro planeta, debido a que de él depende la producción de materia orgánica que es el alimento básico y fundamental de todo ser vivo.
El carbono es un componente esencial para los vegetales y animales. Interviene en la fotosíntesis bajo la forma de CO₂ (dióxido de carbono) o de H₂CO₃ (ácido carbónico), tal como se encuentran en la atmósfera. Forma parte de compuestos como: la glucosa, carbohidrato fundamental para la realización de procesos como la respiración y la alimentación de los seres vivos, y del cual se derivan sucesivamente la mayoría de los demás alimentos.
La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO₂ que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO₂ se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 21 años.
La vuelta de CO₂ a la atmósfera se hace cuando en la respiración, los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO₂. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles.
Los productos finales de la combustión son CO₂ y vapor de agua. El equilibrio en la producción y consumo de cada uno de ellos por medio de la fotosíntesis hace posible la vida.
Los vegetales verdes que contienen clorofila toman el CO₂ del aire y durante la fotosíntesis liberan oxígeno, además producen el material nutritivo indispensable para los seres vivos. Como todas las plantas verdes de la tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es posible siquiera imaginar la cantidad de CO₂ empleada en la fotosíntesis.
En la medida de que el CO₂ es consumido por las plantas, también es remplazado por medio de la respiración de los seres vivos, por la descomposición de la materia orgánica y como producto final de combustión del petróleo, hulla, gasolina, etc.
En el ciclo del carbono participan los seres vivos y muchos fenómenos naturales como los incendios.
Los seres vivos acuáticos toman el CO₂ del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la que tiene en el aire.