III. Кислород

Энергетические процессы в живом организме основываются на окислительно-восстановительных реакциях. При этом лишь некоторые организмы осуществляют эти процессы без участия кислорода - путем гликолиза или брожения. Кислородный тип обмена выгоден энергетически: он тесно связан с газообменом - постоянным притоком О₂ и выносом СО₂. У растений газообмен осуществляется всеми органами и тканями - кислород проникает через устьица, растворяется в цитоплазме клеток. Растения не лимитированы по снабжению кислородом, трудности возникают лишь при при переувлажнении почвы, что негативно сказывается на дыхании корневой системы.

У животных процесс дыхания шел в основном через специализированные органы (легкие), за исключением некоторых земноводных и беспозвоночных, которые полностью или частично получают кислород через покровы. Выделяют внешнее дыхание (газообмен в дыхательных органах) и внутреннее (газообмен в клетках и тканях). Скорость диффузии кислорода уменьшается по мере удаления от поверхности обмена, т.е. получать кислород через поверхность способны либо очень мелкие организмы (около 1 мм) или либо за счет сильного уплощения (плоские черви), сложной структурированности тела (губки), а также расположением живых клеток на поверхности инертной массы воды и минеральных веществ (медузы).

У водных организмов газообмен часто идет через всю поверхность тела, а у крупных млекопитающих и рыб через жабры и легкие. В воде имеется нередко недостаток кислорода и, поэтому, важны такие характеристики как площадь контакта с водной поверхностью для жабр и покровов, использование водных течений, замедление обмена веществ при недостатке кислорода, наличие дополнительного воздушного дыхание, запасание воздуха перед нырянием (у млекопитающих).