Inhalt
- Stickoxide
- Salpetersäure
- Ammoniak
- Stickstoffsalze
- Amine
- Proteine
- Phosphorverbindungen
- Nitrite und Azoverbindungen
Ein Stickstoffmolekül besteht aus zwei Stickstoffatomen, die durch eine Dreifachbindung verbunden sind. Diese Dreifachbindung macht den Luftstickstoff relativ stabil. Viele Stickstoffverbindungen verdanken ihre Existenz jedoch dem Luftstickstoff
Stickoxide
Drei Arten von Oxiden bilden sich auf natürliche Weise aus Luftstickstoff: Stickstoffdioxid (NO2), Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffoxid (N2O). Diese Oxide bilden sich, wenn der Blitz genug Wärme erzeugt, um Reaktionen zwischen benachbarten Stickstoff- und Sauerstoffmolekülen zu fördern
Salpetersäure
Blitze treten normalerweise während eines Sturms auf, daher können durch Blitze katalysierte Oxide in Kontakt mit Wasser kommen. Das Ergebnis ist ein weiteres Sauerstoffderivat namens Salpetersäure (HNO3).
Ammoniak
Blaue und grüne Cyanobakterien und Algen verwenden Stickstoffgas, um die Synthese eines anderen Stickstoffderivats namens Ammoniak (NH3) durchzuführen. Dieser Vorgang, der als "Stickstoff-Fixierung" bezeichnet wird, tritt typischerweise in Hülsenfruchtknoten auf
Stickstoffsalze
Stickstoff tritt in die Zusammensetzung mehrerer Salze ein, die als Nitrate, Nitrite und Nitrite bezeichnet werden. Zum Beispiel dringt in der Atmosphäre gebildete Salpetersäure in den Boden ein und reagiert mit Ammoniak unter Bildung eines als Ammoniumnitrat bezeichneten Salzes. Andere Nitrate bilden sich auch auf natürliche Weise, wie Natriumnitrat, von dem eine Weltfülle in der Atacama-Wüste in Chile lebt
Amine
Pflanzen können atmosphärischen Stickstoff nicht direkt verwenden, sie assimilieren jedoch die Stickstoffderivate, die von blitzartigen und stickstofffixierenden Organismen bereitgestellt werden. Die Tiere profitieren indirekt von diesen gleichen Stickstoffderivaten und fressen pflanzenfressende Pflanzen oder Tiere. Pflanzliche und tierische Zellen verwenden den von ihnen gewonnenen Stickstoff zur Synthese anderer Stickstoffderivate wie Amine. Amine sind veränderte Moleküle, bei denen organische Gruppen mindestens eines der drei Wasserstoffatome ersetzen. Der Substituent kann eine Methylgruppe (-CH 3), ein Kohlenstoffring oder eine Kohlenstoffkette sein.
Proteine
Pflanzliche und tierische Zellen synthetisieren auch Komplexe, die aus dem Eiweiß Stickstoff stammen. Proteine enthalten neben Stickstoff Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und manchmal Schwefel. Strukturproteine dienen als Bestandteile pflanzlichen und tierischen Gewebes. Einige Proteine, sogenannte Enzyme, dienen als Katalysator für chemische Reaktionen in pflanzlichen und tierischen Zellen.
Phosphorverbindungen
Einige von pflanzlichen und tierischen Zellen synthetisierte Stickstoffderivate enthalten Phosphor. ATP, NADPH, RNA und DNA sind wichtige Beispiele. ATP und NADPH liefern Energie für zelluläre Reaktionen. DNA enthält die Gene, die die Lebensprozesse steuern, und RNA hilft bei der Proteinsynthese.
Nitrite und Azoverbindungen
Chemische Laboratorien synthetisieren viele Kohlenstoffderivate, Nitrile und Azoverbindungen. Nitrile sind Verbindungen, die ein Kohlenstoffatom enthalten, das durch eine Dreifachbindung an Stickstoff gebunden ist. Azoverbindungen enthalten zwei benachbarte Stickstoffatome, die durch eine Doppelbindung verbunden sind.