Tlenek azotu II (NO) – nieorganiczny, nietrwały i bardzo aktywny biologicznie związek chemiczny. W temperaturze pokojowej jest bezbarwnym gazem. W organizmie człowieka tlenek azotu tworzony jest z aminokwasu argininy pod wpływem syntazy NO.

Istnieją trzy różne formy enzymu:

a) NOS-1 – syntaza neuronalna, w którą wyposażone są neurony nitrergiczne mózgu oraz zakończenia włókien współczulnych typu NANC. Tlenek azotu tworzony w mózgowiu bierze udział w procesach konsolidacji pamięci, co umożliwia procesy uczenia. Wpływa także na wydzielanie podwzgórzowych neuropeptydów (GnRH, LH, AVP i CRH) oraz uwalnianie acetylocholiny m.in. w korze mózgu.

b) NOS-2 – syntaza indukowana, do działania wymagająca uprzedniej aktywacji procesów immunologicznych. Ta forma enzymu obecna jest w makrofagach biorących udział w odpowiedzi organizmu na czynniki patogenne. Pod wpływem rodnika nadtlenkowego i tlenu, tlenek azotu w makrofagach przekształca się w peroksyazotyn (ONOO-), który działa silnie bakteriobójczo.

c) NOS-3 – syntaza śródbłonkowa tworząca NO w śródbłonku wyścielającym naczynia krwionośne. Tlenek azotu zwiększa stężenie cGMP (cyklaza guanylowa) w komórach mięśni gładkich naczyń, co skutkuje hiperpolaryzacją ich błony komórkowej. W efekcie następuje rozkurcz naczyń oraz zmniejszenie ciśnienia tętniczego krwi. Większość transmiterów działających naczynio-rozkurczająco (bradykinina, ATP, ACh i in.), działając przez swoje receptory w naczyniach wzbudza syntezę tlenku azotu.