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一氧化氮奇特生物化学作用正在提醒中
95年夏天在北京进展的第27届国际化学奥林匹克有一道以NO的生物化学功能为主题的竞赛试题、反映了试题编制者们力求的先进性、趣味性和颖性，受到广泛欢送。下面是有关这个曾被美国某杂志选为明星分子的小小无机分子奇特功能的一些近报道的综述，读者通过阅读本文或许还可以感受到，化学对生命的争论已经进步到什么地步。本文主要是依据CEN，MAY6、1996：38～42上一长篇报道改写的。
你或许知道有一种叫做硝酸甘油酯的药物，已经用了100多年了，它可以用来治疗突发的心绞痛。其实，这是利用了这种药物在生理条件下释放出的一氧化氮，它或许是一氧化氮作为药物的最老应用，尽管是不自觉的，只是到了近年，人们才生疏到一氧化氮对动物有着多种重要作用。例如，已经知道，它是神经脉冲的传递介质，有调整血压的作用，能引发免癌功能等；假设人体不能准时制造出足够的一氧化氮，会导致一系列严峻的疾病：高血压、血凝失常、免疫功能损伤、神经化学失衡、性功能障碍以及精神苦痛等等；使用释放NO的药甚至可能对抑制癌症有重要作用。
对一氧化氮的生疏首先要归功于微量分析技术的进展，由于一氧化氮在生命体内的浓度是极低的，仅达微摩尔级甚至更低。而且、一氧化氮在细胞间存留的寿命也很短，由于NO是单电子分子，很活泼，一旦生成,很快被反响掉。因此，测试太难，这就不难理解，这样简洁的分子为什么这样晚才被人有所生疏。
NO的生成
一氧化氮分子在生命体中是在一氮化氮合成酶〔下文用缩写NOS〕的催化作用下生成的。这种酶有多种存在形式，但其功能都是氧化精氨酸的两个胍基氮之一生成瓜氨
酸和一氧化氮。反响所需的电子来自辅酶II[即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸〔NADPH〕］,后者同时被氧化。分子态氧是一氧化氮的氧源。
NO在生物体里的主要反响
在生物体内NO的攻击目标首先是蛋白质辅基里的金属离子，特别是血红蛋白里的铁，它与金属原子形成亚硝酰加合物。其次个去处是NO能与超氧离子〔O-〕反响生成
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过氧亚硝酸根〔ONOO-〕，第三个去处是，跟蛋白质或肽里的硫醇基反响生成S－亚硝酰加合物。
NO对NOS的自抑制作用
96年3月在美国的一次全国会议上，有人描述了通过神经原的NOS的作用产生的一氧化氮如何快速地与酶本身的血红素中心的亚铁离子生成络合吻的过程。该络合物生成的速度极快，在酶合成第3个一氧化氮分子之前就使反响到达平衡。据报道，与NO分子快速反响的其他生物分子对该络合反响的速率没有影响，这证明，NO脱离酶的活性中心与其他分子反响前始终是键合着的。一旦生成亚铁－亚硝酰络合物，酶便不再具有活性。争论者使用可见光谱和拉曼光谱证明。甚至NO正在连续合成时，70～90％的酶已经失去活性成为自抑态。争论者很惊异：为什么酶会如此快地因自己的产物〔NO〕而失活？他们认为，可能酶的活性是组织中存在的氧量调整的。NO络合物的生成容许神经原的NOS去合成NO，其速度则与氧的浓度成正比。
NO是氧量传感器
NO结合血红素里的亚铁，一结合便与分子氧反响，生成硝酸根离子，并把血红素铁氧化成高铁。争论者强调，NO－酶络合物与氧的反响是阻抑酶再次进入生化合成历程的唯一途径。这就建立了一种不寻常的条件，使借助氧来分解亚铁－NO络合物成为稳态下的催化剂的定速步骤，而打算速度的并非电子转移、产物离去或任何其他通常打算生物合成反响的步骤，因而，通过生成亚铁－NO络合物，NOS事实上成为氧的“传感器”，能快速转变正被合成的NO的量，以反映组织中氧量的变化。
NOS并非唯一一种能够反映NO受氧浓度变化影响的含血红素蛋白质，血红蛋白也具有这种性质[Nature,380,221,〔1996〕]。血红蛋白结合或释放氧或者与NO和氧反响生成硝酸根离子会引起整个血红蛋白四聚体的变化。这些变化导致位于蛋白质半胱氨酸残基的硫基结合或释放NO。在血红蛋白的巯基和血红蛋白之间的相互反响是极其奇异的，此中，血红蛋白会发生一次变构，引起巯基释放NO，该过程则既受配体的结合力的掌握，又受血红素的自旋态的掌握。
NO调整血压
这些争论者从而闹清了一个长期未解的谜：NO一个重要的生物化学功能-调整血压。血管内壁细胞含有它们自己的NOS，它们合成NO