CO2 - oxid uhličitý.
Chemická struktura
Chemická struktura CO2 není nijak významně složitá. Uhlík je prvek umístěný v periodě druhé a skupině čtvrté. Jeho protonové číslo je 6. Jeho elektronová konfigurace je proto: 2He 2s2 2p2, čili má jeden volný orbital a dva valenční elektrony. Aby mohl vytvořit dvě dvojné vazby s kyslíkem, je nutné, aby vstoupil do excitovaného stavu a umístil jeden elektron z orbitalu 2s do orbitalu 2p, čili získáme stav: 2He 2s1 2p3, čili máme 4 valenční elektrony. Uhlík se vytvoří dvě dvojné vazby s kyslíkem, čili CO2 je z toho důvodu relativně stabilní látka.Fysiologická významnost v těle
V již dříve publikovaných článcích bylo zmíněno proč v těle oxidu uhličitý vzniká. Je tomu tak z toho důvodu, že pro normální pohon lidských buněk je potřeba získávat energii a protože člověk je chemoorganotrofní heterotrof, tak energii získává oxidací organických látek. Koloběh tohoto děje je velice jednoduchý: zelená rostlina na své fotosystému v chloroplastech zachytí fotony (tedy kvanta energie), které využije pro tvorbu energie ve formě ATP. ATP je použito pro zabudování CO2 ze vzduchu (nebo z vody) do organických látek. Typicky se jedná o glukózu. Glukóza (obvykle ve formě polysacharidů jako je například škrob) dostává do lidského těla, posléze do jeho jednotlivých buněk a organismus musí z glukózy tu energii vyextrahovat, což s sebou přináší uvolnění oxidu uhličitého, který tam byl rostlinami zabudován. Proto člověk vydechuje = "produkuje" oxid uhličitý.Další významné funkce oxidu uhličitého pro tělo. Oxid uhličitý s vodou reaguje za vzniku velmi slabé kyseliny uhličité. Sůl této kyseliny = hydrogen uhličitan sodný (může být i draselný, ale v těle zdaleka nejvíce sodný), je naprosto nezbytnou součástí pufrovacích mechanismů organismu. Bez pufrů by člověk dlouho nepřežil (denně vzniká 20molů (molů!!! ne mmolů!) oxidu uhličitého = v podstatě 20molů slabé kyseliny + 300mmolů silných kyselin). Oxid uhličitý, protože to je plyn, je možné eliminovat z těla plícemi, a proto s ním obvykle není problém. Problémy nastávají pokud dýcháme málo nebo hodně.
Oxid uhličitý je též (tím, že produkuje kyselinu) důležitý pro normální zásobení tkání kyslíkem. Umožňuje totiž existenci tzv. Bohrova efektu = hemoglobin "pouští" kyslík ve tkáních, protože tam je oxid uhličitý, tam je tedy nižší pH, a protože hemoglobin je tak nastaven, dochází zde k uvolňování kyslíku, což je žádoucí, aby pracující tkáň dostala kyslík, který potřebuje.
Oxid uhličitý je naprosto nezbytný pro normální funkci regulace dýchání.
Oxid uhličitý je potenciačním faktorem růstu některých patogenních streptokoků (nazývají se proto kapnofilní streptokoky).
Oxid uhličitý je jedním z určujících faktorů, které regulují parciální tlak kyslíku v krvi, neboť hladina oxidu uhličitého v krvi určuje kolik kyslíku může být v alveolech, a tak určuje kolik kyslíku může přejít do krve.
Oxid uhličitý je zdrojem bikarbonátu, čímž je v podstatě zodpovědný za existenci Hamburgerova efektu (= zvýšený hematokrit žilní krve kvůli výměně bikarbonátu za chloridy, které táhnou do červených krvinek vodu, a tak je zvětšují, a proto má žilní krev vyšší hematokrit)
