氧气的两副面孔
虽然在生活中，我们常常会忘记身边常见事物的珍贵，但对于那些必不可少的人，我们常常会称他们为“如氧气般的人”。氧气对所有人来说都是必不可少的生命燃料。
这里我们必须要弄清楚的问题是与氧气结合，释放热和能量的氧化反应。火燃烧、铁生锈、富含氧气的血液呈鲜红色等现象，只有反应的快慢不同，实则都是与氧气结合的氧化现象。
我们的身体产生能量也是一种氧化现象。构成人体的约60万亿个细胞，通过血液将养分与氧气结合，利用氧化产生能量。这一过程发生在细胞里的线粒体中。碳水化合物、蛋白质、脂肪等被氧化，就会产生水和二氧化碳等副产物，同时释放能量。制造出的能量储存在ATP（腺苷三磷酸）中待使用。氧气是生命体制造能量不可或缺的要素。
广义上的氧化和还原
物质遇到氧气后发生反应形成的二元化合物被称为氧化物。反之，当化合物中的氧元素脱离时，就会发生还原。从广义上讲，物质失去氢或原子失去电子可以被称为氧化；反之，物质和氢结合或者原子得到电子被称为还原
那么，生命体内的氧气浓度升高会怎样呢？细胞内氧气的供应就会更加顺畅，细胞的生命活动就会更加活跃。换句话说，就是充满活力。但是，注意！若氧气浓度无限升高，稍有不慎就会成为毒药。
ATP
相当于储存能量的电池。这个电池释放能量时会变成ADP（腺苷二磷酸），补充能量时会变回ATP。
细胞呼吸
所谓呼吸，就是生物把通过食物摄取的有机物和氧气结合，即通过氧化释放能量并吸收，同时产生水和二氧化碳的过程。在细胞内的线粒体中，供给细胞的养分和氧气结合，释放能量，这时产生的水和二氧化碳被释放出来，而制造出的能量被存储在ATP中。
包括人类在内的许多生物如果离开氧气，支撑不了几分钟就会死亡。匪夷所思的是，这样的氧气还会成为危害生命的毒药。氧气之所以会变成毒药，是因为它会把构成生物体的碳水化合物，即有机物给氧化掉。有机物一旦被氧化，其结构就会变形或遭到破坏。氧气还可以置生物于死地。出现划伤或擦伤时，你可能用过氧化氢溶液消过毒。将过氧化氢溶液涂抹在伤口周围会出现白色的气泡，这些气体就是氧气。伤口中流出的过氧化氢酶会将过氧化氢分解，并产生氧气，氧气可以发挥杀菌作用，杀死可能存留在伤口中的细菌。
基于这些事实，氧气对于生命来说并非安全，反倒可能是致命的存在。也许我们一生都在为防止身体氧化而与氧气进行无声的斗争。女性为了防止皮肤氧化，也就是老化，使用含有抗氧化剂的护肤品的原因也在于此。自生命诞生至今，生命体开发出了各种策略，以防止自身氧化。这里为大家介绍它们独创的四种策略。
如果氧气中毒，会发生什么事情？
19世纪，随着水肺潜水开始普及，氧气的毒性也首次为人所知。起初，潜水员们潜水时背着只充有氧气的钢瓶。但在潜水过程中，肌肉痉挛或癫痫等症状时有发生。法国生理学家保罗·贝尔特认为，这种现象与氧气的浓度有关，便开始用动物进行实验。在正常大气压下，氧气浓度达到75%时，动物的肺部会产生严重的炎症。氧气浓度过低，结果也是致命的。英国生理学家霍尔丹受英国海军委托，着手进行水肺潜水员氧气中毒的相关实验。霍尔丹分别在不同的压力下制造不同的氧气浓度，并亲自参与了实验。借助霍尔丹的实验，英国海军成功开发出了可以防止氧气中毒的氮气和氧气的混合物（又被称为高氧气体，即Nitrox）。此后，潜水员们就可以在更深的地方进行更持久的安全作业了。
破伤风梭菌
破伤风梭菌是典型的厌氧菌，伤口部位如果感染了破伤风梭菌，会出现麻痹和疼痛等感染性症状
第一，“三十六计，走为上计”。细菌中有一类尤为讨厌氧气，它叫作厌氧菌。地球上只要是没有氧气的地方，它们都能生存。它们也会在动物的肠胃中生存。不，准确地说应该是“藏”在其中。藏在人类内脏中的厌氧菌有400多种，约100万亿个（100万亿个意味着比构成人体的细胞数量还要多）。特别是人类的大肠，那里正是适合厌氧菌生存的绝佳场所。好氧菌必须有氧气才能生存，大肠中的好氧菌利用氧气将尚未消化的食物转变成能量。因此，大肠中氧气的浓度还不到大气的0.1%，实际上可以看作没有氧气的状态。
第二，打造安全区域。在过着大规模集体生活的厌氧菌中，有的种类能够自我保护，创造出只属于自己的私密空间。就如同在四面八方设置了地雷，阻止敌人入侵。比如，硫酸盐还原菌会向周围释放硫化氢，而硫化氢很容易与氧气结合，生成一种叫作硫酸盐的物质，而硫酸盐又是硫酸盐还原菌的食物。换句话说，这种细菌释放出的硫化氢能够清除周围的氧气，从而形成安全区域，而副产物可以作为自己的食物，可谓一石二鸟。
第三，随身携带传感器。比如，独立生活的纤毛虫感知到氧气浓度升高，就会迅速逃离现场。这就需要能够感知氧气浓度的传感器。这种传感器就是含有血红素的蛋白质。血红蛋白在有氧处与氧气反应，并变成红色。当信号灯变为红色，纤毛虫会迅速逃向没有氧气的地方。
最后，穿上防护服。这种方法是利用黏液。独立生活的厌氧菌会分泌一层黏液来隔绝氧气，将自己包裹得像一个胶囊，就像螃蟹裹着一层厚厚的壳一样。
血红素
一种铁的化合物。在红细胞中，血红素与蛋白质结合，形成血红蛋白。厌氧菌将其当作感知致命氧气的传感器，但它在人体内的红细胞中充当氧气的搬运工。它拥有与氧气结合的同时改变颜色的性质。
但是，不要以为这些策略只适合于十分微小的微生物。人类也使用同样的方法。我们也是藏在死亡的细胞层中生存的，也就是藏在被称为皮肤的死细胞中。人类像纤毛虫那样以血红蛋白为传感器，使体内的氧气浓度维持在一定范围。像硫酸盐还原菌一样，通过隔绝氧气的保护装置将硫加以利用，鼻孔、呼吸道、肺等用黏液把与氧气直接接触的细胞包裹起来，免受氧气的伤害。我们的身体本身也在使用独特的战略以应对危险的氧气。