안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
호흡이란 두가지 각도에서 설명합니다. 첫째, 우리가 숨을 쉬는 현상을 호흡이라고 하구요, 둘째는 세포 내에서 미토콘드리아가 산소를 이용해서 포도당을 분해하는 과정 역시 호흡이라고 합니다. 굳이 생물이 산소를 이용하는 이유는 산소가 에너지 수준에서 이용하기가 가장 쉽기 때문입니다. 물질의 분해도 쉽기 때문이죠. 대기중에 질소가 80%에 달하고 산소는 상대적으로 매우 적어서 20% 가량밖에 안되어도 산소를 사용하는 이유가 바로 그것입니다.
즉, 현재 산소를 이용해서 호흡하는 생물은 질소나 다른 기체분자를 이용할 수 없습니다. 질소의 경우 N2 형태로 존재하는데, 삼중결합으로 질소원자들이 묶여있으며 이를 쪼개려면 엄청난 에너지가 필요하기 때문입니다. 간혹 질소를 이용하는 생물들 (콩과 식물과 공생하는 뿌리혹 박테리아나 호수, 강 등에서 볼 수 있는 남조류 등등)은 특정 효소를 가지고 있어서 질소분자를 효율적으로 쪼개기는 합니다만.. 역시 보편적이지는 않습니다
