Аммиак: различия между версиями

[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
м →‎Комплексообразование: оформление, пунктуация
Строка 129:
 
== Биологическая роль ==
 
[[Файл:Symptoms of hyperammonemia.svg|thumb|250px|Основные симптомы гипераммониемии (повышения уровня эндогенного аммиака до токсических концентраций).<ref>{{cite news|url=http://emedicine.medscape.com/article/944996-overview |title=eMedicine Specialties > Metabolic Diseases > Hyperammonemia|author= Karl S. Roth, MD |accessdate=2009-07-07}}</ref>]]
 
Аммиак является важным источником [[азот]]а для живых организмов. Несмотря на высокое содержание свободного азота в атмосфере (более 75 %), очень мало живых существ способны использовать свободный, нейтральный двухатомный азот атмосферы, газ N<subchem>2N2</subchem>. Поэтому для включения азота атмосферы в биологический оборот, в частности в синтез [[аминокислоты|аминокислот]] и [[нуклеотид]]ов, необходим процесс, который называется «[[Азотфиксация|азотфиксацией]]». Некоторые растения зависят от доступности аммиака и других нитрогенных соединений, образующихся в почве в результате разложения органических (растительных и животных) остатков. Другие, такие как бобовые, используют преимущества симбиоза с азотфиксирующими бактериями (ризобиями), которые способны синтезировать аммиак из атмосферного азота<ref>{{cite web|author=Adjei, M. B.; Quesenberry, K. H. and Chamblis, C. G.|title=Nitrogen Fixation and Inoculation of Forage Legumes|url=http://edis.ifas.ufl.edu/AG152|archiveurl=https://web.archive.org/web/20070520075000/http://edis.ifas.ufl.edu/AG152|archivedate=2007-05-20|publisher=University of Florida IFAS Extension|date=2002-06}}</ref> с помощью ферментов, называемых [[нитрогеназа]]ми. И хотя маловероятно, что когда-либо будут изобретены биомиметические методы, способные конкурировать по производительности с химическими методами производства аммиака из азота, тем не менее, учёные прилагают большие усилия к тому, чтобы как можно лучше понять механизмы биологической фиксации азота. Научный интерес к этой проблеме отчасти мотивируется необычной структурой активного каталитического центра азотфиксирующего фермента (нитрогеназы), которая содержит необычный биметаллический молекулярный ансамбль Fe<subchem>7Fe7MoS9</sub>MoS<sub>9</subchem>.
 
Аммиак является также конечным побочным продуктом [[метаболизм]]а аминокислот, а именно продуктом их [[дезаминирование|дезаминирования]], катализируемого такими ферментами, как глутамат-дегидрогеназа. Экскреция аммиака в неизменённом виде является обычным путём детоксикации аммиака у водных существ (рыбы, водные беспозвоночные, отчасти амфибии). У млекопитающих, включая человека, аммиак обычно быстро превращается в [[мочевина|мочевину]], которая гораздо менее токсична и, в частности, имеет менее щелочную реакцию и меньшую реакционную способность в качестве восстановителя. Мочевина является основным компонентом сухого остатка мочи. Большинство птиц, пресмыкающихся, насекомых, паукообразных, однако, выделяют в качестве основного нитрогенного остатка не мочевину, а [[мочевая кислота|мочевую кислоту]].
Строка 140 ⟶ 139 :
Менее выраженная, однако клинически существенная, гипераммониемия может наблюдаться при любых процессах, при которых наблюдается повышенный катаболизм белков, например, при обширных [[ожоги|ожогах]], синдроме сдавления или размозжения тканей, обширных гнойно-некротических процессах, гангрене конечностей, [[сепсис]]е и т. д., а также при некоторых эндокринных нарушениях, таких, как [[сахарный диабет]], тяжёлый [[тиреотоксикоз]]. Особенно высока вероятность возникновения гипераммониемии при этих патологических состояниях в тех случаях, когда патологическое состояние, помимо повышенного катаболизма белков, вызывает также выраженное нарушение детоксицирующей функции печени или выделительной функции почек.
 
Аммиак важен для поддержания нормального кислотно-щелочного баланса крови. После образования аммиака из [[глютамин]]а, альфа-кетоглутарат может быть далее расщеплён с образованием двух молекул [[гидрокарбонат]]а, которые затем могут использоваться как буфер для нейтрализации кислот, поступающих с пищей. Полученный из глютамина аммиак затем выделяется с мочой (как непосредственно, так и в виде мочевины), что, с учётом образования двух молекул бикарбоната из кетоглутарата, приводит в сумме к потере кислот и сдвигу pH крови в щелочную сторону. Кроме того, аммиак может диффундировать через почечные канальцы, соединяться с ионом водорода и экскретироваться совместно с ним (NH<sub>3</subchem>NH3 + H<sup>^+</sup> =-> NH<sub>4</sub><sup>NH4^+</supchem>), и тем самым ещё больше способствовать выведению кислот из организма<ref>{{cite book|author=Rose, Burton, and Helmut Rennke|title=Renal Pathophysiology|location=Baltimore |publisher=Williams & Wilkins|year= 1994|isbn=0-683-07354-0}}</ref>.
 
Аммиак и ионы аммония являются токсическим побочным продуктом метаболизма у животных. У рыб и водных беспозвоночных аммиак выделяется непосредственно в воду. У млекопитающих (включая водных млекопитающих), земноводных и у акул аммиак в цикле мочевины преобразуется в мочевину, поскольку мочевина гораздо менее токсична, менее химически реакционноспособна и может более эффективно «храниться» в организме до момента возможности её выделения. У птиц и пресмыкающихся (рептилий) аммиак, образовавшийся в процессе метаболизма, преобразуется в мочевую кислоту, которая является твёрдым остатком и может быть выделена с минимальными потерями воды<ref>{{cite book |last=Campbell |first=Neil A. |authorlink=Neil Campbell (scientist) |author2=Jane B. Reece |title=Biology |edition=6th |year=2002 |publisher=Pearson Education, Inc |location=San Francisco |isbn=0-8053-6624-5 |pages=937–938 |chapter=44}}</ref>.