呼吸

質問

バカな質問ですいません。
小中通して一番理科が苦手で、高校生物もやったことがない私です。
分かりやすく教えてくださると嬉しいです。

なぜ、呼吸は「酸素」オンリーなのでしょうか。
他の気体を使っている生物はいないのでしょうか？
宇宙人がいるとして、
やっぱり酸素を使っていると思いますか？
たとえば二酸化炭素だらけの惑星があるとして、生物も二酸化炭素を吸って生きていたりってありえないのでしょうか^^;
宜しくお願いします。

回答No.6

dipearl · ベストアンサー

＞なぜ、呼吸は「酸素」オンリーなのでしょうか。
前の人も書いている通り、酸素だけではありませんが、酸素について言うと、酸素が極めて強力な酸化剤だからです。呼吸とは、物質を酸化してエネルギーを取り出すことです。

「物質が酸化されるとエネルギーが生まれる」

＞二酸化炭素を吸って生きていたりって
二酸化炭素は、炭素を酸化して出た残りカスです。既に酸化されたCO2はエネルギー源としては極めて使いにくいものです。細菌のような小さな生物ならともかく、多細胞の生物ではそのような呼吸の仕組みでは生命を維持できないでしょう。

「多細胞生物が生命を維持するには効率の良い呼吸システムが必要」

＞やっぱり酸素を使っていると思いますか？
酸素を使っているでしょうね。理由は既に述べた通りです。

＞生物は呼吸で酸素を取り込み、体内で栄養素を酸素で燃焼させることでエネルギーを生み出し
べつに燃焼しているわけではありません。酸素を使った連鎖反応（TCA回路）によりエネルギー物質(ATP)を作っているんです。

＞水素とか、そういうのでは代わりにならないんでしょうか？
水素は、酸化される側です。水素が酸化されるというのは、酸素と結びついて水になるということで、やはり酸素が必要です。

＞または、植物の光合成みたいなのはだめなんでしょうか？
光合成と呼吸は全く違います、というより、呼吸とは逆です。高エネルギーの物質（糖）と酸素で二酸化炭素に異化するのが呼吸、エネルギーを使用して二酸化炭素を糖に合成する、すなわちCO2のC（炭素）からO2（酸素）を引きはがして捨てるのが光合成です。

お礼

回答ありがとうございます。
すごく丁寧&分かりやすいご説明で、勉強になりました。
＞二酸化炭素は、炭素を酸化して出た残りカス
なるほど～！
＞光合成と呼吸は全く違います、というより、呼吸とは逆です。
＞CO2のC（炭素）からO2（酸素）を引きはがして捨てるのが光合成
確かに、理科の教科書では逆→でしたね。
でもよく分かっていなかった。。。
学校でも、こう教えてくれればよかったのに～。。。
（自分の不勉強を棚にあげていってみました^^;）

回答No.5

Tacosan

二酸化炭素から酸素を作ろうとすると
・必要なエネルギーをどう調達するか
・余った炭素はどうしよう
という 2点が問題になります. メタン菌はこの辺の問題を「水素と反応させてメタンを作る」ことでクリアしてます. 一方 (呼吸じゃないんだけど) 光合成では「太陽から来る光エネルギー」を使い「糖分を作る」ことでクリアしています.
単純に光合成した方が簡単な気がする....

お礼

たびたび回答ありがとうございます。
なるほど、二酸化炭素での呼吸は難しいのですね。。。

またまたおばかな質問ですが、
光合成する宇宙人って可能性として、ありえるのでしょうか？？？

回答No.4

Tacosan

えぇと, 他の惑星まで行かずとも, 地球上に「二酸化炭素をメタンに還元することでエネルギーを作り出す」細菌はいるそうです. 反応は
4H2 + CO2 → 2H2O + CH4
だとか.
「炭酸塩呼吸」とか「メタン生成経路」とかのキーワードで検索してみてください.
ただ「宇宙人の活動」を考えると, かなり大量のエネルギー産生が必要だと思います. そうすると, やはり第1候補は酸素じゃないかなぁ. 宇宙全体をみてもかなり大量に存在する元素ですし, 「それほど容易には反応しないけど反応するとエネルギーを大量に発生する」ことはできますから....

お礼

回答ありがとうございます。
検索してみました。
NO2さんが教えてくださった嫌気呼吸ってやつなんですね。
勉強になりました。

それにしても、やはり細菌とかのレベルの話なんですね^^;
いやあ、二酸化炭素を使って酸素を作ってくれる宇宙人とかいれば、
温暖化問題一気に解決なのに～とか、思ったんですが^^;

回答No.3

ranuwe

>>微生物は酸素を使わずに呼吸しているのですね

微生物も酸素使って呼吸していますよ。
酸素が無いなど特殊な条件下に置かれると、酸素を使わない呼吸を始める
微生物も居るということです。

お礼

ありがとうございます。
理解いたしました。

回答No.2

ranuwe

糖を分解するとエネルギーが出てきます。
酸素がエネルギーなのではなく、酸素はその分解の過程に使われます。

お酒や酢なんかは発酵で作られますが、あれは酸素が少ないところで
微生物が酸素を使わずに行う嫌気的呼吸と呼ばれるものです。

酸素が少ない条件下になると、酸素を使わずに糖を分解してエネルギーを得ます。
その副産物として、アルコールや酢酸などが生成されそれを人間が利用している
というわけです。

息を吸う意味での呼吸と、エネルギーを得るという意味での呼吸は
若干意味合いが違います。
生物学的に呼吸というと大抵後者を指すようです。

別の気体を使ってするものも、宇宙のどこかに存在しているかも
しれませんが、必ず気体を取り入れるというスタイルではないと思いますよ。

お礼

回答ありがとうございます。
すごく勉強になりました。
呼吸ってどういうことかすら知らなかった・・・。
微生物は酸素を使わずに呼吸しているのですね。
気体にこだわる必要がない、というのは目から鱗でした。

回答No.1

mojitto

生物は呼吸で酸素を取り込み、体内で栄養素を酸素で燃焼させることでエネルギーを生み出し、燃えカスとして水と二酸化炭素が残り、二酸化炭素を呼吸で排出します。
つまり燃焼させてエネルギーを得るスタイルである限りは、酸素を取り込み、二酸化炭素を放出させなくてはいけません。

もしそれ以外の方法でエネルギーを得ているのであれば、呼吸の必要すらない場合も考えられます。
たとえば、太陽（のような恒星）からのエネルギーを直接得たりする場合は、呼吸の必要はないかもしれませんね。

ちなみに生物ではないのですが、ウィルスは代謝しないので呼吸をしてないはずです。（違ったらすいません）

お礼

早速の回答ありがとうございます。
そうなんですか～。
体の中で燃やして、エネルギーを作っているわけですね。
こうなったら、バカを更に露呈しますが、
じゃあ、水素とか、そういうのでは代わりにならないんでしょうか？
または、植物の光合成みたいなのはだめなんでしょうか？
子どもの質問みたいで、すいません^^;

補足

カテゴリを「化学」にしてしまってました。
「生物」ですよね。
お恥ずかしいです。
それでも、回答してくださった回答者様に感謝です。