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窒素分子は三重結合で結合した2個の窒素原子からなる。この三重結合は大気中の窒素を比較的安定にします。しかし、多くの窒素化合物は大気中の窒素にその存在を負っています
重要な化合物は窒素由来 (Jupiterimages / Photos.com / Getty Images)
窒素酸化物
二酸化窒素(NO 2)、一酸化窒素(NO)、亜酸化窒素(N 2 O)の3種類の酸化物が大気中の窒素から自然に形成されます。これらの酸化物は、落雷が隣接する窒素と酸素分子間の反応を促進するのに十分な熱を生成するときに形成されます。
硝酸
雷は通常嵐の間に起こるので、雷によって触媒された酸化物は水と接触するかもしれません。その結果は硝酸(HNO 3)と呼ばれるもう一つの酸素誘導体です。
アンモニア
青と緑のシアノバクテリアと藻類は、アンモニア(NH 3)と呼ばれる別の窒素誘導体の合成を行うために窒素ガスを使います。 「窒素固定」と呼ばれるこのプロセスは、通常、マメ科小結節で発生します。
窒素塩
窒素は、硝酸塩、亜硝酸塩および亜硝酸塩と呼ばれるいくつかの塩の組成に入ります。例えば、大気中で形成された硝酸は土壌に入り、アンモニアと反応して硝酸アンモニウムと呼ばれる塩を形成します。硝酸ナトリウムのような他の硝酸塩も自然に形成され、その中の世界の豊富さはチリのアタカマ砂漠にあります。
アミン
植物は大気中の窒素を直接使用することはできませんが、落雷や窒素固定生物によって提供される窒素誘導体を同化します。動物はこれらの同じ窒素誘導体から間接的に利益を得て、草食植物または動物を食べます。植物や動物の細胞は、アミンなどの他の窒素誘導体を合成するためにそれらが獲得した窒素を使用します。アミンは、3つの水素原子のうち少なくとも1つが有機基で置き換えられた、改変された分子です。置換基は、メチル(-CH 3)基、炭素環または炭素鎖であってもよい。
タンパク質
動植物細胞は、タンパク質と呼ばれる窒素由来の複合体も合成します。窒素に加えて、タンパク質は炭素、水素、酸素、そして時には硫黄を持っています。構造タンパク質は、植物や動物の組織の構成要素として機能します。酵素と呼ばれるいくつかのタンパク質は、動植物細胞における化学反応の触媒として機能します。
リン化合物
動植物細胞によって合成されるいくつかの窒素誘導体はリンを含んでいます。 ATP、NADPH、RNA、DNAが重要な例です。 ATPとNADPHは細胞反応にエネルギーを提供します。 DNAは生命プロセスを制御する遺伝子を含み、RNAはタンパク質の合成を助けます。
亜硝酸塩およびアゾ化合物
化学実験室は多くの炭素誘導体を合成し、ニトリルおよびアゾ化合物は2つの例である。ニトリルは、三重結合によって窒素に結合した炭素原子を含む化合物である。アゾ化合物は、二重結合によって連結された2つの隣接窒素を含有する。