UNIVERSIDAD CIENTÍFICA DEL SUR

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

ESCUELA DE MEDICINA HUMANA

CURSO:

- Química General

TEMA:

- Óxido Nítrico un gas toxico que actúa como regulador de la presión sanguínea.

DOCENTE:

- Mg. Martínez Torres, German

INTEGRANTES DE MESA:

- Aguilar de la Cruz, Valeria- Barzola Herrera, Herbert Mauro- Davalos Chino, Claudia- Zuñiga Morales, Pedro Agustin

LIMA – PERÚ

2015

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN.........................................................................................................3

OBJETIVOS...................................................................................................................4

MARCO TEÓRICO.......................................................................................................5

PARTE EXPERIMENTAL...........................................................................................7

REACCIONES QUÍMICAS.........................................................................................8

CONCLUSIONES.......................................................................................................12

RECOMENDACIONES..............................................................................................13

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS........................................................................14

INTRODUCCIÓN

A partir de los últimos años se han señalado nuevas funciones del Óxido Nítrico en procesos fisiológicos y fisiopatológicos del organismo y las consecuencias en la salud.

Considerando que la hipertensión arterial el cual es el trastorno de salud más extendido en el mundo, estudios actuales sugieren que la producción corporal total de óxido nítrico esta disminuida en pacientes con hipertensión esencial.

En nuestro organismo el NO se produce por varias células a partir del precursor L-arginina y es sorprendente pensar que una molécula con esas características dañinas pueda tener una extensa gama de funciones beneficiosas en nuestro organismo, especialmente por sus efectos vasodilatadores. Es muy útil en la hipertensión arterial, relajación del musculo liso, inhibición de la agregación plaquetaria, neurotransmisión, disfunción eréctil, síndrome de distrés respiratorio del adulto (SDRA), enfermedad de Alzheimer y Parkinson; además de ser citotóxico también tiene actividad inhibitoria de la agregación plaquetaria que previene la formación de trombos.

OBJETIVOS

1. Dar a conocer los beneficios y perjuicios del Óxido Nítrico en el organismo humano.

2. Relacionar algunas de las propiedades del Óxido Nítrico con la regulación de la Presión Arterial.

3. Detallar el proceso de reacción endotérmica del Óxido Nítrico

4. Establecer las diferentes Aplicaciones Clínicas mediante las enfermedades relacionadas con la producción de NO.

5. Determinar algunas propiedades físicas y químicas más importantes del NO y relacionarlas con un papel fundamental en las acciones biológicas.

MARCO TEÓRICO

La historia del descubrimiento del NO es relativamente nueva, los estudios datan de finales del siglo IX y principios del siglo XX. En 1980 se identificó un "factor relajante del endotelio" que participa en el mantenimiento del tono muscular de los vasos

sanguíneos y por tanto, en la regulación de la presión sanguínea. Años después se demostró que este factor es el NO y las células lo sintetizan a partir del aminoácido L-arginina.

Las investigaciones sobre el NO en fisiología humana se iniciaron con el papel de la regulación de la presión sanguínea. Los descubridores de este mecanismo los doctores Ignarro, Furchgott y Murad quienes obtuvieron el premio Nobel de Medicina en 1998 que demostraron que existía un sinnúmero de acciones fisiológicas, bioquímicas y patológicas en las que actuaba directa e indirectamente.

Otros investigadores descubrieron que los macrófagos producían NO después de detectar agentes patógenos, y así eliminar las células infectadas. Las investigaciones sobre las acciones del NO sobre el sistema cardiovascular y en la respuesta inmune se desarrollaron casi simultáneamente, y poco después se inició el estudio fisiológico en diversos sistemas biológicos como en el sistema nervioso (hipocampo, área olfativa, área visual) digestivo, pulmonar.

Formación del NO a partir del L-arginina

Prácticamente todas las células tienen la capacidad de sintetizar NO a partir del aminoácido L-arginina con la ayuda de la enzima óxido nítrico sintetasa (NOS siglas del inglés nitric oxide syntetasa). El proceso es complejo y requiere la participación de un agente reductor el NADPH (dinucleótido de nicotinamida y adenina fosfato), también de cofactores: dinucleótido de flavina y adenina (FAD), mononucleótido de flavina y adenina (FMN), tetrahidrobiopterina (H4B) y hierro protoporfirina IX (hemo) y son dependientes de calcio.

La actividad del NOS está regulada por la arginina, oxígeno, calcio y otras sustancias necesarias para la síntesis del NO, esta regulación es de suma importancia ya que el exceso en la producción o síntesis del NO puede conducir al mal funcionamiento e incluso llegar a la muerte.

En las células se han identificado 3 isoformas de la NO, dos de ellas, la endotelial y la neuronal, están presentes en las células en todo momento y por ello se denominan formas constitutivas (cNOS). La tercera forma es inducible (iNOS) y se expresa como respuesta a diferentes estímulos. Por ejemplo, la pequeña cantidad de NO liberada en la terminación nerviosa actúa como un neurotransmisor, al regular procesos como la relajación esfinteriana en el tracto gastrointestinal o la neurotransmisión en el sistema nervioso central (SNC)

Síntesis de NO

El NO es producido a partir del aminoácido básico L-arginina por tres diferentes isoformas de la NO-sintetasa [NOS I o neuronal (NOSn), NOS II o inducible (NOSi), NOS III o endotelial (NOSe)] expresadas en prácticamente todos los tipos de células vasculares, pero es la isoforma endotelial la principal responsable de la síntesis de NO en las células endoteliales.

Mientras que NOSe y NOSn son proteínas constitutivamente expresadas, la expresión de NOSi requiere la interacción de la célula con estímulos que generen señales nucleares apropiadas

Las tres isoformas de NOS comparten un ciclo catalítico similar, que consiste en la oxidación de L-arginina para formar NO y L-citrulina en una compleja reacción que utiliza como co-sustratos O2 y nicotinamida adenina dinucleótido (NADPH) y requiere varios cofactores redox como tetrahidrobiopterina (BH4), flavina adenina dinucleótido (FAD), flavina adenina mononucleótido (FMN) y el grupo Hemo.

PARTE EXPERIMENTAL

REACCIONES QUÍMICAS

Propiedades físicas

El NO es un gas incoloro (a 1 atm de presión y temperatura ambiente). Su punto de ebullición es de –151,7ºC a 1 atm. Es una molécula con carácter apolar. Su solubilidad máxima en agua es similar a la del O2 (2-3mM). Su coeficiente de difusión en solución acuosa es de 3.3 10-5 cm2/s.

Propiedades químicas

En la molécula de NO el número de oxidación del N es +2. Su estructura de Lewis es la que se muestra en la fórmula 1. Se pueden escribir estructuras de resonancia (fórmula 2).

Formula 1:

Formula 2:

El átomo de N contiene un electrón desapareado, por tanto, el NO presenta propiedades paramagnéticas, radicalarias. El orden de enlace es de 2,5. La longitud de enlace de 1,151 Å, la fuerza de enlace de 1.840 cm–1.

ONONON+––+

N + O

ON

La figura 1 muestra el diagrama de orbitales moleculares para el óxido nítrico.El electrón desapareado del NO se encuentra situado en un orbital πx* πy*. Al ser un orbital antienlazante el electrón es lábil (potencial de ionización: 9,25 eV comparado con los 15,56 eV del N2 o los 14,01 eV del CO).Al perder el electrón y formar NO+ el orden de enlace de la molécula aumenta y pasa de 2,5 a 3. La facilidad con que el NO se oxida tiene gran importancia en su función en los sistemas biológicos, como se verá más adelante. Comparado con otros radicales, el NO es una molécula estable, no dimeriza (excepto como sólido a –164 ºC), pero en contacto con el aire se oxida rápidamente a dióxido de nitrógeno (fórmula 3).

Formula 3:

Diagrama de orbitales moleculares para el óxido nítrico.

Obtención Química:

2 NO2 (g)O2 (g)2 NO (g) +

s

1s1s

*s

s

2s2s

*s

x y

2pz2p

*x *y

*z

ONON

La obtención a partir de sus elementos (fórmula 4). Es una reacción endotérmica. Según el Principio de Le Chatelier la composición en el equilibrio se desplaza hacia la formación de NO si la temperatura aumenta.

Formula 4:

Se forma así en los motores de explosión de los automóviles y aviones que lo expulsan con los gases de escape. El óxido nítrico se obtiene industrialmente por oxidación catalítica del amoníaco (fórmula 5).

Formula 5:

En el laboratorio el óxido nítrico puede obtenerse también por reducción de nitrito con un reductor débil como el I– (fórmula 6).

Formula 6:

Acción Contaminante:

Hfº = + 181 kJ2 NO2 (g) +

N2 (g) O2 (g)

4 NO (g) + 6 H2O (g)850º C, Pt4 NH3 (g) + 5 O2 (g)

(g) (aq) 2 (I)(aq)3 (aq) (aq) + 2 H O2 NO + I2+ 4H++ 2 I–2NO –

El óxido nítrico presente en la atmósfera contribuye a la lluvia ácida y a la formación de (smog) o niebla fotoquímica. También contribuye, al igual que los clorofluorocarbonos (CFC), a la destrucción de la capa de ozono (fórmula 7).

Formula 7:

El resultado neto de estas dos reacciones es la destrucción de 2 moléculas de ozono y la regeneración de una molécula de óxido nítrico, que queda libre para reaccionar con otras moléculas de ozono (fórmula 8).

Formula 8:

Como consecuencia, una pequeña cantidad de óxido nítrico puede eliminar una gran cantidad de ozono.

CONCLUSIONES

+NO (g) 3O2 (g)+NO2 (g) 2O3 (g)

+NO (g) 2O2 (g)+NO2 (g) O3 (g)

+NO2 (g) O2 (g)+NO (g) O3 (g)

RECOMENDACIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS

http://bvs.sld.cu/revistas/san/vol2_3_98/san08398.pdf

http://www.scielo.org.bo/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1817-74332009000100011

http://www.fac.org.ar/1/publicaciones/libros/tratfac/hta_01/endotelio2.pdf

http://web.austral.edu.ar/descargas/2008-oxido_nitrico.pdf