Номер 4, страница 25, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. К чему приведет дефицит и избыток железа в организме?

Дефицит железа

Железо – это жизненно важный микроэлемент, который играет ключевую роль в процессе кроветворения и тканевого дыхания. Оно является основным компонентом гемоглобина – белка в эритроцитах, ответственного за перенос кислорода от легких ко всем клеткам организма. Также железо входит в состав миоглобина, который запасает кислород в мышцах, и множества ферментов, участвующих в метаболических процессах.

Недостаток железа приводит к нарушению синтеза гемоглобина и развитию железодефицитной анемии. При этом состоянии кровь не может переносить достаточное количество кислорода, что вызывает кислородное голодание (гипоксию) тканей и органов.

Последствия и симптомы дефицита железа включают: общую слабость, быструю утомляемость, снижение работоспособности, бледность кожных покровов и слизистых оболочек, одышку даже при незначительной физической нагрузке, учащенное сердцебиение, головокружение и головные боли. Также наблюдаются трофические нарушения: ломкость ногтей, выпадение волос, сухость кожи. Дефицит железа ослабляет иммунную систему, что приводит к повышенной восприимчивости к инфекциям, и негативно сказывается на когнитивных функциях, вызывая проблемы с концентрацией внимания и памятью.

Ответ: Дефицит железа приводит к развитию железодефицитной анемии, которая вызывает системную гипоксию (кислородное голодание) тканей, проявляющуюся в виде хронической усталости, слабости, бледности, одышки, снижения иммунитета и ухудшения умственной деятельности.

Избыток железа

Избыток железа в организме, также известный как гемохроматоз, является более редким, но крайне опасным состоянием. В отличие от многих других веществ, у организма человека нет физиологического механизма для активного выведения излишков железа. В результате оно накапливается во внутренних органах, оказывая токсическое действие.

Основная опасность избытка железа связана с его способностью катализировать образование высокоактивных свободных радикалов в ходе реакции Фентона ($Fe^{2+} + H_2O_2 \rightarrow Fe^{3+} + OH^\cdot + OH^−$). Эти частицы вызывают окислительный стресс, повреждая клеточные мембраны, белки и ДНК, что ведет к гибели клеток и хроническому воспалению.

Накопление железа происходит в первую очередь в паренхиматозных органах. Это приводит к серьезным патологиям: в печени – к фиброзу, циррозу и повышенному риску рака печени; в сердце – к кардиомиопатии, аритмиям и сердечной недостаточности; в поджелудочной железе – к разрушению клеток, производящих инсулин, и развитию сахарного диабета; в суставах – к артриту; в эндокринных железах – к нарушению их функций. Внешне избыток железа может проявляться в виде характерного бронзового или серого оттенка кожи.

Ответ: Избыток железа приводит к его токсическому накоплению в жизненно важных органах (печени, сердце, поджелудочной железе), что вызывает их повреждение и дисфункцию из-за окислительного стресса, и может стать причиной цирроза печени, сердечной недостаточности, сахарного диабета и артрита.