Азотният оксид е инертен газ, който няма ароматни качества или цвят. Има няколко връзки:
- Оксидът (I) не е солеобразуващ. Ако концентрацията е висока, това може да предизвика стимулация на нервната система. Наричат го още смеещ се газ. Азотният оксид е намерил своето приложение като лека анестезия в медицината;
- Азотният оксид е безцветен газ. Свойството на азотния оксид (II) е неговата ниска степен на разтворимост във вода;
- Оксидът (III) е течност с тъмно син цвят. При нормални условия той проявява нестабилност. При взаимодействие с вода е способен да образува азотиста киселина;
- Оксидът (IV) е в газообразна форма, цветът му е кафяв. В това състояние веществото е по-тежко от въздуха и следователно може лесно да се компресира. Едно от свойствата на азотния оксид е способността да взаимодейства с вода и алкални разтвори;
- Оксидът (V) е вещество в кристална форма без цвят. Проявява свойствата на силен окислител.
Азотният оксид като хранителна добавка има свойства против пламък и остъкляване. Това съединение е известно още с имената азотен анхидрид, безсолен оксид, азотен диоксид, азотен анхидрид, диазотен триоксид, азотен моноксид, диазот пентоксид, диазот тетроксид, нитрозил азид, тринитрамид.
Приложения на азотен оксид
Съединението практически не се използва като хранителна добавка. Азотният оксид намира приложение в опаковките на храни, използва се за приготвяне на аерозолни масла и за разбиване на сметана.
Поради специалните си свойства съединението се използва като газов спрей в медицински бутилки. Поради способността си да проявява анестетичен ефект, оксидът се използва в хирургическата практика.
Азотен оксид в тялото
Както беше установено през последните години, молекулата на азотния оксид има широк спектър от биологични ефекти. Това действие може да бъде разделено на защитно, регулиращо и вредно.
Оксидът участва в регулацията на междуклетъчните и вътреклетъчните сигнални системи. В допълнение, съединението е отговорно за ендотелната релаксация на гладката мускулатура и участва в процесите на репродуктивната, имунната и нервната система. Проявява цитостатични и цитотоксични свойства.
Оксидът се използва от клетките на имунната система за унищожаване на злокачествени туморни клетки и бактерии. При нарушения в метаболизма и биосинтеза на азотен оксид се развиват бронхиална астма, коронарна болест на сърцето, първична белодробна хипертония, инфаркт на миокарда, невротична депресия, захарен диабет, невродегенеративни заболявания, импотентност, есенциална артериална хипертония.
Азотен оксид в спорта
Вероятно мнозина са чували за продукти, които могат да активират производството на азотен оксид. Тези продукти станаха доста популярни в индустрията за хранителни добавки. Смята се, че чрез увеличаване на производството на оксид се увеличава притока на кръв към скелетните мускули, което има положителен ефект върху тялото на спортиста.
Според учени от Тексаския университет етапът на ограничаване на тъканната скорост на аминокиселините е отговорен за транспорта през интерстициалната течност и кръвта. Това означава, че повишеният приток на кръв към скелетните мускули, заедно с увеличаването на концентрацията на аминокиселини, осигурява по-интензивно усвояване на аминокиселини от мускулните клетки.
Вредата на азотния оксид
Без значение какво, азотните оксиди са вредни и опасни за човешкото здраве. В резултат на това хранителната добавка принадлежи към третия клас на опасност. Например NO се счита за силна отрова, която засяга централната нервна система и може да доведе до увреждане на кръвта чрез свързване на хемоглобина. NO2 също е силно токсичен и може да причини дразнене на дихателните пътища.
Популярни статииПрочетете още статии
02.12.2013
Всички ходим много през деня. Дори и да водим заседнал начин на живот, ние пак ходим - все пак ние...
607513 65 Повече подробности
10.10.2013
Петдесет години за нежния пол са своеобразен крайъгълен камък, преминавайки който всяка секунда...
447015 117 Повече подробности
02.12.2013
Днес бягането вече не предизвиква много ентусиазирани отзиви, както преди тридесет години. Тогава обществото би...
Въведение
Ако се вгледате внимателно в азота в периодичната таблица на химичните елементи на Д. И. Менделеев, ще забележите, че той има променлива валентност. Това означава, че азотът образува няколко бинарни съединения с кислорода наведнъж. Някои от тях са открити наскоро, а други са проучени надлъж и нашир. Има нискостабилни и стабилни азотни оксиди. Химичните свойства на всяко от тези вещества са напълно различни, така че най-малко пет азотни оксида трябва да бъдат взети под внимание, когато се изучават. Това е, за което ще говорим в днешната статия.
Азотен оксид (I)
Формулата е N 2 O. Понякога може да се нарича азотен оксинитрид, двуазотен оксид, азотен оксид или смешен газ.
Имоти
При нормални условия това е безцветен газ със сладникава миризма. Може да се разтвори във вода, етанол, етер и сярна киселина. Ако газообразният едновалентен азотен оксид се нагрее до стайна температура под налягане от 40 атмосфери, той кондензира до безцветна течност. Това е несолеобразуващ оксид, който се разлага при нагряване и действа като редуциращ агент в реакциите.
Касова бележка
Този оксид се образува при нагряване на суха вода.Друг начин за получаването му е термичното разлагане на смес от сулфаминова + азотна киселина.
Приложение
Използван като инхалационен анестетик, хранително-вкусовата промишленост познава този оксид като добавка E942. Използва се и за подобряване на техническите характеристики на двигатели с вътрешно горене.
Азотен оксид (II)
Формула - НЕ. Среща се под наименованията азотен оксид, азотен оксид и нитрозил радикал
Имоти
При нормални условия той има формата на безцветен газ, който е слабо разтворим във вода. Трудно се втечнява, но в твърдо и течно състояние е син на цвят. Този оксид може да се окисли от атмосферния кислород
Касова бележка
Доста лесно се получава, за да направите това, трябва да загреете смес от азот и кислород до 1200-1300 o C. В лабораторни условия се образува в няколко експеримента наведнъж:
- Реакция на мед и 30% разтвор на азотна киселина.
- Взаимодействие на натриев нитрит и солна киселина.
- Взаимодействие на азотиста и йодоводородна киселина.
Приложение
Това е едно от веществата, от които се получава азотна киселина.
Азотен оксид (III)
Формула - N 2 O 3. Може също да се нарече азотен анхидрид и азотен сескиоксид.
Имоти
При нормални условия това е течност, която има син цвят, а при стандартни условия е безцветен газ. Чистият оксид съществува само в твърдо агрегатно състояние.
Касова бележка
Образува се при взаимодействието на 50% азотна киселина и твърд тривалентен арсенов оксид (може да бъде заменен и с нишесте).
Приложение
Солите му също се получават в лаборатории с помощта на това вещество.
Азотен оксид (IV)
Формула - NO 2. Може също да се нарече азотен диоксид или кафяв газ.
Имоти
Фамилното име съответства на един от имотите му. В крайна сметка този оксид изглежда или като червено-кафяв газ, или като жълтеникава течност. Характеризира се с висока химична активност.
Касова бележка
Този оксид се получава при взаимодействието на азотна киселина и мед, както и при термично разлагане на оловен нитрат.
Приложение
Използва се за производство на сярна и азотна киселина, окисляване на течни и смесени
Азотен оксид (V)
Формула - N 2 O 5. Може да се намери под наименованията азотен пентаоксид, нитроил нитрат или азотен анхидрид.
Имоти
Има вид на безцветни и много летливи кристали. Те могат да се стопят при температура 32,3 o C.
Касова бележка
Този оксид се образува чрез няколко реакции:
- Дехидратация на азотна киселина с петвалентен фосфорен оксид.
- Преминаване на сух хлор
- Взаимодействие на озон с четиривалентен азотен оксид.
Приложение
Поради изключителната си нестабилност не се използва никъде в чист вид.
Заключение
В химията има девет азотни оксида, горните са само класически съединения на този елемент. Останалите четири са, както вече беше споменато, нестабилни вещества. Всички те обаче имат едно общо нещо - висока токсичност. Емисиите на азотни оксиди в атмосферата водят до влошаване на здравето на хората, живеещи в близост до промишлени химически предприятия. Симптомите на отравяне с някое от тези вещества са токсичен белодробен оток, нарушение на централната нервна система и увреждане на кръвта, причината за което е свързването на хемоглобина. Следователно с азотните оксиди трябва да се работи внимателно и в повечето случаи трябва да се използват защитни мерки.
Азотният оксид е сигнализираща молекула, образувана от азот (N) и кислород (O), която буквално се нарича NO. Азотният оксид играе основна роля в съдовата релаксация (регулиране на кръвното налягане, еректилна дисфункция), имунен отговор, възпаление, антитромботична активност и формиране на паметта.
Известен също като: NO
Биологично значение
Структура
Азотният оксид (наричан по-долу NO - на снимката по-долу) е малка сигнална молекула, синтезирана от аминокиселината L-аргинин от семейство синтетази на азотен оксид, включително eNOS (ендотелна, NOS-III), iNOS (индуцируема, NOS-II) и nNOS (невронен, NOS-I). Това семейство от ензими действа като димери с различни кофактори, включително тетрахидробиоптерин, флавин аденин динуклеотид (FAD), флавин мононуклеотид (FMN), желязо и цинк. Докато регулирането и модулирането на всяка изоформа варира значително, всички изоформи ускоряват реакцията на L-аргинин с NADPH и кислород, за да се получи NO, цитрулин и NADP (Knowles and Moncada (1994); Marletta (1994).
Как азотният оксид предава сигнал?
Обяснението на действието на азотния оксид като сигнализираща газова молекула доведе до присъждането на Нобеловата награда за психология/медицина през 1998 г., тъй като беше първото, което разкри, че газовата молекула се произвежда от една клетка, незабавно прехвърлена към други клетки и след това действа като сигнална молекула в клетките. Например, NO, произведен от eNOS в ендотелните клетки, се транспортира до съседни гладкомускулни клетки, където инициира каскада от реакции чрез активиране на разтворима гуанилат циклаза, която ускорява производството на цикличен GMP. Увеличаването на нивата на cGMP предизвиква активиране на протеин киназа G (PKG), която от своя страна фосфорилира фосфатазите на леката верига на миозина (MLC) (по този начин ги активира). На свой ред активираната MLC фосфатаза дефосфорилира MLC, което води до релаксация на гладкомускулните клетки и по този начин съдова релаксация. Азотният оксид сигнализира, като стимулира своя рецептор, разтворимия гуанилил циклазен рецептор, и повишава клетъчните нива на сигнална молекула, наречена цикличен гуанидин монофосфат (cGMP). Допълнителни участници в регулирането на съдовия тонус включват фамилията фосфодиестераза (PDE 1-11), която ускорява хидролизата на cGMP до 3' крайния продукт, като ефективно спира NO-медиираната съдова релаксация. Поради ограниченото регулиране на производството на eNOS и NO, е трудно да се модулира съдовата релаксация чрез повлияване на активността на eNOS. Поради физиологичното значение на PDE за контролиране на нивата на cGMP, те са се превърнали в популярна цел, когато става въпрос за отпускане на кръвоносните съдове и кръвния поток. Леченията включват лекарства като Viagra, Cialis и Levitra, всички от които инхибират PDE5, което е особено експресирано в клетките на гладката мускулатура в кавернозното тяло на пениса. Тъй като инхибирането на тези ензими води до натрупване на cGMP, става значително възможно да се засили съдовият релаксиращ ефект на NO. Фосфодиестеразите са отрицателни регулатори на cGMP и cAMP (те хидролизират тези молекули). Въпреки че не всички PDE ензими могат да се насочат към cGMP-индуцираните ефекти на NO върху гуанилат циклазата, малък брой имат способността да контролират NO сигнализирането чрез разграждане на ключова сигнализираща молекула (cGMP).
Окислителен потенциал
Теоретично NO може да се разгради до молекула, известна като пероксинитрат (OONO-), която е резултат от реакцията на NO със супероксидни аниони (O2-). OONO- също действа като реактивна сигнална молекула, въпреки че крайният резултат е образуването на някои структури, които са отрицателни за тялото; OONO- може да нитрозилира (дари азотна група) върху аминокиселини, за да образува съединения като 3-нитротирозин или S-нитрозоцистеин, да образува протеинови карбонили или нитрозилиращи фосфолипиди, съдържащи полиненаситени мастни киселини (PUFA). В този смисъл азотният оксид може да се използва като субстрат от супероксида за образуване на реактивни съединения, които имат отрицателен ефект върху здравето, въпреки факта, че NO е сравнително полезен за тялото. Азотният оксид може да се трансформира (чрез комбиниране със супероксидни радикали) във формата на пероксинитрат, който след това може да образува различни молекули, които са свързани с нездравословни състояния и се смята, че са свързани с патологии.
Фармакология
Добавка азотен оксид
NO, който се синтезира в тялото и впоследствие се освобождава в кръвта, има полуживот от 5 секунди или по-малко и някои комплекси могат да бъдат създадени in vitro за увеличаване на полуживота до 445 секунди или така за изследователски цели. Тези кратки периоди на полуразпад показват бързото разпадане на молекулата на азотния оксид на нейните съставки (азот и кислород), а правилното съхранение на NO може да удължи срока на годност, който е потвърдено, че е само до 5 дни при използване на балони Mylar, които забавете разпадането. Поради ниската си устойчивост извън тялото, азотният оксид по същество никога не се използва като добавка, по-скоро се използват съединения, които могат да се задържат в кръвта достатъчно дълго, за да произвеждат непрекъснато нов NO. Азотният оксид е по същество нестабилен и има кратък полуживот; има незабавни ползи, но няма стойност като добавка или самостоятелно. NO добавките изискват други съединения, които влияят на вътрешната система за производство на азотен оксид.
Физиология
Сърдечно-съдовата система
Азотният оксид е свързан с отпускането на неприятните съдови мускули, което е механизмът, който е в основата на кардиопротективните ефекти на азотния оксид (чрез понижаване на кръвното налягане).
Невронно действие
Азотният оксид модулира йонните канали, вродената възбудимост, медиира синаптичната пластичност и може да пресича клетъчните мембрани. Невронната синтаза на азотен оксид (nNOS) е в състояние да образува димер с протеин, известен като PSD95, и този комплекс е положителен регулатор на депресията, тъй като инхибирането на взаимодействието nNOS-PSD95 има антидепресантни ефекти. Този комплекс се активира след активиране на NMDA рецептора.
Добавка
Донори на азотен оксид
Някои добавки, които са насочени към производството на NO, просто осигуряват източници на азот, които ензимът NOS може да използва за производството на NO. Аргининът е стандартният донор на NO в добавките, като цитрулинът е най-бионаличната форма на аргинин. Други донори на NO включват S-нитрозоглутатион (произведен ендогенно) или два класа N-диазениеви диолати или S-нитрозотиоли, последните от които съдържат ендогенен S-нитрозоглутатион. Някои съединения просто осигуряват азот на ензима за производство на азотен оксид.
Темата за първи път беше насочена към вниманието на обществеността през 1992 г., когато списание Science обяви азотния оксид (NO) за своя молекула на годината.
Оказа се, че е открита неизвестна досега регулаторна система на тялото, характерна за всички бозайници. Оказа се, че NO е много важна сигнална молекула, която регулира активирането на различни вътреклетъчни процеси.
Темата за първи път беше насочена към вниманието на обществеността през 1992 г., когато списание Science обяви азотния оксид (NO) за своя молекула на годината.
Изминаха още 6 години и учените, изиграли специална роля в изследването му, получиха заслужена награда: на 10 декември 1998 г. в Стокхолм (Швеция) трима учени от САЩ Робърт Ф. Фърчгот, Луис Дж. Игнаро и Ферид Мурад бяха удостоени с Нобелова награда за физиология или медицина през 1998 г. за откриването на ролята на „азотния оксид като сигнална молекула в сърдечно-съдовата система“. Молекулата на азотния оксид се оказа универсален биологичен агент.
Още преди двадесет години самото поставяне на въпроса за универсалната биологична роля на азотния оксид изглеждаше диво: азотният оксид е най-силният промишлен замърсител, той се разглеждаше изключително от гледна точка на вредност за всички живи същества, окисляването на азотния оксид в атмосферата води до киселинен дъжд. Огромно количество от него, съдържащо се в тютюневия дим, образува канцерогенни вещества.
Всичко започва през 1980 г., когато д-р Ф. Фърчгот, професор по фармакология в Държавния университет на Ню Йорк (Бруклин), провежда изследване на контрактилния ефект на лекарствата върху гладката мускулатура на съдовете. Но в един от експериментите, поради невниманието на млад служител, обичайният експериментален дизайн беше нарушен и когато беше добавено лекарство (ацетилхолин), вместо очакваното свиване, внезапно започна изключително силно отпускане на кръвоносните съдове. Те се заинтересуваха от откритието на мистериозен фактор, който отпуска кръвоносните съдове.
Малко по-рано д-р Ф. Мурад (ръководител на катедрата по интегративна биология, Медицински факултет, Тексаски университет, Хюстън) изучава механизма на действие на нитроглицерина. През 1977 г., докато работи в Университета на Вирджиния, той открива, че нитратите насърчават освобождаването на азотен оксид, който отпуска гладките мускулни клетки, което води до вазодилатация. Д-р Л. Игнаро (професор по фармакология, Медицински факултет, Калифорнийски университет, Лос Анджелис), в резултат на поредица от проучвания, стигна до заключението през 1986 г., че тези гореспоменати експерименти по същество са за едно и също нещо, и мистериозният фактор, който отпуска кръвоносните съдове, е азотният оксид.
Нобеловата награда признава упоритите усилия на учените, насочени към потвърждаване на основните биологични ефекти на азотния оксид, ендогенен газ и в същото време свободен радикал.
Научните изследвания са доказали критичната роля, която азотният оксид играе в такива фундаментални биологични процеси като регулирането на кръвното налягане, имунитета и дейността на централната нервна система.
Но откъде идва азотният оксид в тялото?
През 1987 г. е открито, че азотният оксид се образува чрез окисление на аминокиселината L-аргинин от кислороден атом в присъствието на специфичен ензим (NO синтаза). Както се оказа, азотният оксид се синтезира от различни клетки в тялото, както на бозайници, така и на хора.
По-нататъшното интензивно изследване на азотния оксид (NO) доведе до неочаквани твърдения: "Науката на 21 век - биология на азотния оксид!"Молекулярните биолози буквално се нахвърлиха върху азотния оксид. Около четири хиляди статии годишно са посветени на биологичната роля на NO. Вече е съвсем очевидно, че това е не само универсален регулатор на жизнените процеси, но и важен елемент от имунната система. Днес е трудно да се намерят метаболитни пътища, в които да не участва азотен оксид.
Оказа се, че е открита неизвестна досега регулаторна система на тялото, характерна за всички бозайници. Оказа се, че NO е много важна сигнална молекула, която регулира активирането на различни вътреклетъчни процеси. Ето резултатите от някои изследвания.
Хипертония.Установено е, че хроничният дефицит на азотен оксид в организма води до развитие на артериална хипертония. Професор G. G. Arabidze: „прогресията на хипертонията се основава на дисбаланс между ангиотензин и азотен оксид с излишък на първия и/или дефицит на последния.“ Изследователите отбелязват, че при хронични сърдечно-съдови заболявания, като правило, се наблюдава намаляване на синтеза на NO.И една от причините за това е намаляването на наличността на запасите от L-аргинин.
Чревен тракт.Отдавна известно заболяване, дифузният спазъм на хранопровода се причинява от тоничен спазъм на гладките му мускули. Заболяването също се основава на дефицит на NO, тъй като интравенозната инфузия на нитроглицерин (доставчик на NO) е придружена от изчезване на спазъм (Konturek S., Konturek P., 1995). Възможно е неизправността на дуоденалната клапа (и следователно стомашните язви) също да се основава на недостатъчно количество NO, в резултат на което тази клапа губи способността си да функционира.
ИмунитетДоста дълго време и напълно независимо от бъдещите нобелови лауреати, учените са изследвали как работят макрофагите и неутрофилите, клетките, отговорни за поддържането на имунитета. През 70-те години на миналия век беше открито, че активността на макрофагите е свързана с натрупването на нитрити и нитрати в извънклетъчната среда. Започна да се разкрива природата на клетъчния имунитет, как макрофагите и неутрофилите убиват целевите клетки (бактерии, злокачествени клетки). През 1983 г. учените откриват, че едно от оръжията на макрофагите е азотният оксид. Големи количества азотен оксид могат да убият целевите клетки. Тези. Колкото повече азотен оксид има в тялото, толкова по-добра е имунната система. Дефицитът на азотен оксид води до отслабване на имунитета.
Памет и психикаВъз основа на данни за ролята на азотния оксид в съдовата система, през 1988 г. английският изследовател Gerswaite установи, че специално обработените тънки участъци от мозъка отпускат кръвоносните съдове - както се оказва, централната нервна система произвежда азотен оксид. И е абсолютно необходимо, по-специално, за формирането на дългосрочна памет, която е в основата на мисленето. Около десет процента от невроните в мозъка имат ензими, които могат да отделят азотен оксид от различни химични съединения. Вегетативната нервна система също произвежда азотен оксид. Той се освобождава в синапси, нервни окончания, които инервират различни органи.
Рак."NO може да регулира и процеса на апоптоза - програмирана клетъчна смърт. Апоптозата е един от начините за предпазване от рак, нашият собствен механизъм за "избиване" на злокачествени клетки. Освен това в малки дози азотният оксид го потиска, а в големи - го подобрява.” (доктор на биологичните науки, професор А. Ф. Ванин) Преди 30 години беше открито в директен експеримент, че добавянето на L-аргинин води до намаляване на случаите на рак при мишки и до намаляване на злокачествените заболявания. Cancer Res. 1975 септември;35(9):2390-3.
АдаптацияПрез 1998 г. е публикувана работата на проф. Н. П. Аймашев „Антистрес ефект на адаптация към физическа активност: ролята на азотния оксид“. Същността на експериментите е следната. Плъховете били довеждани до точката на стрес, като били потапяни до вратовете им във вода. В резултат на стреса доста бързо се появиха стомашни язви. Плъховете се изваждат от водата и се измерва площта на улцеративните им лезии. Втората група плъхове също бяха докарани до стрес, но им бяха дадени лекарства, които повишават съдържанието на азотен оксид (NO донори) в организма. Въвеждането на донори на NO по време на експеримента доведе до 3-кратно намаляване на площта на язвите в сравнение с контролната група.Третата група плъхове бяха подложени на стрес, но им бяха дадени лекарства, които понижават съдържанието на NO (NO капани) в тялото. Въвеждането на No traps увеличи площта на язвите с 41% в сравнение с контролната група. Доказана е и способността на NO да ограничава отделянето на хормони на стреса (катехолаламини). И така, виждаме изключителното значение на азотния оксид за тялото. Липсата на това биологично активно вещество води до множество проблеми, но, както се оказва, в тялото азотният оксид (NO) се произвежда непрекъснато ензимно от аминокиселината L-аргинин. Тези. За пълното снабдяване на организма с азотен оксид (NO) е изключително важно да се осигури ежедневна, непрекъсната доставка на аминокиселината L-аргинин. Аргининът е една от двадесетте аминокиселини, които участват в образуването на протеини Аргининът е незаменима аминокиселина за децата (за възрастни е заменима), т.е. Организмът на детето не може сам да създаде такава аминокиселина, а трябва да я получава от храната. Аргининът също така помага за подобряване на спортните постижения, тъй като, заедно с глицина, той е една от основните съставки, от които се произвежда креатинът в черния дроб.
Ефект против стареенеТвърди се, че положителните ефекти на аргинина включват подобряване на изгарянето на мазнини и изграждането на мускули, укрепване на имунната система, борба с рака, ускоряване на зарастването на изгаряния и други рани, защита на черния дроб и детоксикация на токсичните вещества и подобряване на мъжката плодовитост. Също така възстановява половата функция при импотентни мъже. Изследователите смятат, че аргининът служи като източник на азотен оксид, който играе ключова роля в инициирането и поддържането на ерекция.
Клинично приложениеРазбира се, аргининът не е панацея. Но дългият списък от заболявания, които са причинени от дефицит на NO и следователно, вероятно, недостатъчен прием на аргинин от храната, е наистина впечатляващ. Ето приблизително резюме на аргинина:
L-аргининът е условно есенциална аминокиселина, която е един от основните компоненти на организма – донор на азот. Той доставя азот на система от ензими, наречени NO синтази, които синтезират NO или нитрозогрупа. Нитрозогрупата е медиатор на мускулната релаксация на артериалните съдове. Тоест нитрозогрупата е основното вещество, което регулира тонуса на кръвоносните съдове на артериалното легло, от което зависи диастолното налягане. При липса на L-аргинин и недостатъчна активност на синтеза на NO, диастолното налягане се повишава.
L-аргининът има забележителен психотропен ефект. Като предизвиква повишаване на горните нормални граници на соматотропния хормон "STT" (или иначе се нарича хормон на растежа "GH"), L-аргининът помага за подобряване на настроението, прави човека по-активен, проактивен и издръжлив, въвеждайки определено качество на умствената енергия в човешкото поведение. Липсата на L-аргинин в диетата води до забавяне на растежа. Използването на L-аргинин, чрез индуциране на производството на растежен хормон, интензифицира растежа на подрастващите.Това е реална възможност за ниските родители да гарантират, че децата им ще станат високи.
L-аргининът се използва за профилактика и лечение на хипертония.
L-аргининът се използва за предотвратяване на атеросклероза. Той предотвратява образуването на кръвни съсиреци и адхезията на тези съсиреци към вътрешната стена на артериите, като по този начин намалява риска от образуване на кръвни съсиреци и атеросклеротични плаки.
L-аргининът се използва за лечение и профилактика на заболявания като цироза и мастна дегенерация на черния дроб.
L-аргининът се използва за повишаване на прочистващия потенциал на бъбреците и елиминирането на крайните продукти от азотния метаболизъм.
L-аргининът забележително увеличава скоростта на зарастване на увредени тъкани - рани, навяхвания на сухожилия, фрактури на кости.
L-аргининът е много важен за мускулния метаболизъм (и следователно за тяхната специфична сила и маса).
L-аргининът е в състояние да увеличи мускулната маса и да намали телесните мазнини, което в крайна сметка прави фигурата по-стройна и лека.
L-аргинин се използва за профилактика и лечение на артрит и заболявания на съединителната тъкан. Липсата на L-аргинин повишава риска от развитие на диабет тип 2 (инсулинозависимите тъкани са имунизирани срещу действието на инсулина).
L-аргининактивира имунната система и се използва при имунодефицитни състояния, включително при лечение на СПИН.
L-аргининзабавя растежа на тумори, включително много ракови. Механизмите на това явление включват способността за: а) активиране на антитуморната цитотоксичност на макрофагите; б) увеличаване на броя и функционалната активност на Т-хелперите - основната връзка в развитието на имунния отговор; в) увеличаване на броя и активността на NK (естествен убиец) и LAK (лимфокин активирани клетки убийци) в тяхната директна антитуморна агресия.
L-аргининът може да увеличи силата и продължителността на притока на кръв към гениталните органи както при мъжете, така и при жените. Удължава времето на половия акт, засилва приятните сексуални усещания и прави оргазма по-дълъг и дълбок.Семенната течност е много богата на L-аргинин. Ако има недостиг на L-аргинин при децата, техният пубертет се забавя.
L-аргининът е ефективен за засилване на сперматогенезата, който се използва за лечение на безплодие при мъжете;
L-аргининне се препоръчва за бременни и кърмещи жени.
L-аргининне е показан при шизофрения.
Азотен оксид (II) NO (азотен оксид, азотен оксид, нитрозил радикал) е азотен оксид, който не образува сол. Това е безцветен газ, слабо разтворим във вода. Втечнява се трудно; в течна и твърда форма има син цвят.
Наличието на несдвоен електрон определя тенденцията на NO да образува слабо свързани N 2 O 2 димери. Това са слаби съединения с ΔH° на димеризация = 17 kJ. Течният азотен оксид (II) се състои от 25% N 2 O 2 молекули, а твърдият оксид се състои изцяло от тях.
Касова бележка
Азотният (II) оксид е единственият азотен оксид, който може да се получи директно от свободни елементи чрез комбиниране на азот с кислород при високи температури (1200-1300 °C) или при електрически разряд. В природата се образува в атмосферата по време на гръмотевични разряди:
N 2 + O 2 → 2NO - 180,9 kJ 2NO + O 2 → 2NO 2.
Когато температурата се понижи, азотният (II) оксид се разлага на азот и кислород, но ако температурата спадне рязко, тогава оксидът, който не е имал време да се разложи, съществува дълго време: при ниски температури скоростта на разлагане е ниска. Това внезапно охлаждане се нарича "закаляване" и се използва в един от методите за производство на азотна киселина.
В лабораторията обикновено се получава чрез взаимодействие на 30% HNO 3 с определени метали, например мед:
3Cu + 8HNO 3 (30%) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
По-чист NO, незамърсен с примеси, може да се получи чрез следните реакции:
FeCl 2 + NaNO 2 + 2HCl → FeCl 3 + NaCl + NO + H 2 O; 2HNO 2 + 2HI → 2NO + I 2 ↓ + 2H 2 O.
Промишленият метод се основава на окисляването на амоняк при висока температура и налягане с участието на Cr 2 O 3 (като катализатори):
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O.
Химични свойства
При стайна температура и атмосферно налягане окислението на NO от атмосферен кислород става незабавно:
2NO + O 2 → 2NO 2
NO също се характеризира с реакции на присъединяване на халогени с образуването на нитрозил халиди; в тази реакция NO проявява свойствата на редуциращ агент:
2NO + Cl 2 → 2NOCl (нитрозил хлорид).
В присъствието на по-силни редуциращи агенти NO проявява окислителни свойства:
2SO 2 + 2NO → 2SO 3 + N 2.
NO е слабо разтворим във вода и не реагира с нея, тъй като е несолеобразуващ оксид.
Физиологично действие
Азотен оксид (бял) в цитоплазмата на клетки от иглолистни дървета един час след механично въздействие.
Както всички азотни оксиди (с изключение на N 2 O), NO е токсичен и при вдишване засяга дихателните пътища.
През последните две десетилетия беше установено, че тази NO молекула има широк спектър от биологични ефекти, които могат да бъдат разделени на регулаторни, защитни и вредни. NO, като един от посланиците, участва в регулирането на вътре- и междуклетъчните сигнални системи. Азотният оксид, произведен от съдовите ендотелни клетки, е отговорен за отпускането на гладките мускули на съдовете и тяхното разширяване (вазодилатация), предотвратява агрегацията на тромбоцитите и адхезията на неврофилите към ендотела и участва в различни процеси в нервната, репродуктивната и имунната системи. . NO също има цитотоксични и цитостатични свойства. Клетките убийци на имунната система използват азотен оксид, за да унищожат бактериите и раковите клетки. Нарушенията в биосинтезата и метаболизма на NO са свързани със заболявания като есенциална артериална хипертония, коронарна болест на сърцето, инфаркт на миокарда, първична белодробна хипертония, бронхиална астма, невротична депресия, епилепсия, невродегенеративни заболявания (болест на Алцхаймер, болест на Паркинсон), захарен диабет, импотентност и др.
Азотният оксид може да се синтезира по няколко начина. Растенията използват неензимна фотохимична реакция между NO 2 и каротеноидите. При животните синтезът се осъществява от семейството на NO синтаза (NOS). NOS ензимите са членове на хем-съдържащо суперсемейство от ензими, наречени монооксигенази. Въз основа на структурата и функцията NOS може да бъде разделена на три групи: ендотелна (eNOS), невронална (nNOS) и индуцируема (iNOS). Активният център на всяка NO синтаза включва железен порфиринов комплекс, съдържащ аксиално координиран цистеин или метионин. Въпреки че всички изоформи на NOS катализират образуването на NO, всички те са продукти на различни гени, всеки от тях има свои собствени характеристики както в механизмите на действие и локализация, така и в биологичното значение за организма. Следователно, тези изоформи също обикновено се разделят на конститутивни (cNOS) и индуцируеми (iNOS) синтази на азотен оксид. cNOS се намира постоянно в цитоплазмата, зависи от концентрацията на калциеви йони и калмодулин (протеин, който е вътреклетъчен медиатор на транспорта на калциевите йони) и насърчава освобождаването на малки количества NO за кратък период в отговор на рецепторна стимулация. Индуцираният NOS се появява в клетките само след тяхното индуциране от бактериални ендотоксини и някои възпалителни медиатори, като гама интерферон, тумор некрозис фактор и др. Количеството на NO, образувано под въздействието на iNOS, може да варира и да достигне големи количества (наномоли). В същото време производството на NO продължава по-дълго. Характерна особеност на NO е способността бързо (за по-малко от 5 секунди) да дифундира през мембраната на клетката, която го синтезира, в междуклетъчното пространство и лесно (без участието на рецептори) да проникне в целевите клетки. Вътре в клетката той активира някои ензими и инхибира други, като по този начин участва в регулирането на клетъчните функции. По същество азотният моноксид е локален тъканен хормон. NO играе ключова роля в инхибирането на активността на бактериалните и туморните клетки чрез блокиране на някои от техните съдържащи желязо ензими или чрез увреждане на техните клетъчни структури с азотен оксид или свободни радикали, генерирани от азотен оксид. В същото време супероксидът се натрупва в мястото на възпалението, което причинява увреждане на протеините и липидите на клетъчните мембрани, което обяснява неговия цитотоксичен ефект върху целевата клетка. Следователно NO, прекомерно натрупвайки се в клетката, може да действа по два начина: от една страна, да причини увреждане на ДНК и, от друга, да има провъзпалителен ефект. Азотният оксид може да инициира ангиогенеза (образуване на кръвоносни съдове). В случай на инфаркт на миокарда азотният оксид играе положителна роля, т.к индуцира нов съдов растеж, но при ракови заболявания същият процес причинява развитието на тумори чрез насърчаване на храненето и растежа на раковите клетки. От друга страна, това подобрява доставянето на азотен оксид до туморните клетки. Увреждането на ДНК под въздействието на NO е една от причините за развитието на апоптоза (програмиран процес на клетъчно „самоубийство“, насочен към отстраняване на клетки, които са загубили своите функции). При експерименти се наблюдава дезаминиране на дезоксинуклеозиди, дезоксинуклеотиди и непокътната ДНК, когато се изложи на разтвор, наситен с NO. Този процес е отговорен за повишаване на чувствителността на клетките към алкилиращи агенти и йонизиращо лъчение, което се използва в противораковата терапия.
Клирънсът на NO (скоростта, с която кръвта се изчиства от NO по време на нейните химични трансформации) се осъществява чрез образуването на нитрити и нитрати и е средно не повече от 5 секунди. Междинните етапи могат да бъдат включени в клирънса, включващ взаимодействие със супероксид или хемоглобин за образуване на пероксинитрит. Азотният оксид може да бъде редуциран от NO редуктаза, ензим, тясно свързан с NO синтазата.
През 1998 г. трима американци - Furchgott, Ignarro и Murad - бяха удостоени с Нобелова награда за физиология "за техните открития относно азотния оксид като сигнална молекула в сърдечно-съдовата система".
Приложение
Производството на NO е един от етапите в производството на азотна киселина.
Фондация Уикимедия. 2010 г.