Номер 16, страница 413 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 8. Металлы. Параграф 57. Железо - номер 16, страница 413.

Условие.

16. Подготовьте сообщение о биологической роли железа в жизнедеятельности растений и животных.

Решение.

Решение 2.

Железо ($\text{Fe}$) — один из важнейших микроэлементов, необходимый для нормального функционирования как растительных, так и животных организмов. Его роль связана в первую очередь с участием в окислительно-восстановительных реакциях, где ионы железа могут легко изменять свою степень окисления ($Fe^{2+} \leftrightarrow Fe^{3+}$).

Биологическая роль железа в жизнедеятельности растений
Железо играет ключевую роль в нескольких жизненно важных процессах у растений.
Во-первых, оно необходимо для синтеза хлорофилла — зеленого пигмента, отвечающего за фотосинтез. Хотя железо не входит в состав молекулы хлорофилла, оно является кофактором ферментов, катализирующих его образование. Недостаток железа вызывает хлороз — пожелтение листьев (особенно молодых, так как железо плохо реутилизируется), что резко снижает эффективность фотосинтеза.
Во-вторых, железо является компонентом белков, участвующих в процессе клеточного дыхания и фотосинтеза. Оно входит в состав цитохромов — переносчиков электронов в электрон-транспортных цепях митохондрий и хлоропластов. Также железосодержащий белок ферредоксин является важным участником переноса электронов в световой фазе фотосинтеза.
В-третьих, железо необходимо для процесса фиксации атмосферного азота. Оно входит в состав фермента нитрогеназы, который у азотфиксирующих бактерий (в том числе симбиотических, живущих на корнях бобовых) катализирует восстановление молекулярного азота ($N_2$) до аммиака ($NH_3$).
Ответ: В растениях железо необходимо для синтеза хлорофилла, процессов фотосинтеза и клеточного дыхания (входит в состав цитохромов и ферредоксина), а также для фиксации атмосферного азота (компонент нитрогеназы).

Биологическая роль железа в жизнедеятельности животных
В организмах животных и человека железо выполняет множество критически важных функций.
Основная и наиболее известная роль железа — участие в транспорте кислорода. Оно является центральным ионом в составе гема — небелковой части таких белков, как гемоглобин и миоглобин. Гемоглобин, содержащийся в эритроцитах, обратимо связывает кислород в легких и переносит его ко всем тканям и органам. Миоглобин обеспечивает создание запаса кислорода в мышечной ткани.
Подобно растениям, железо у животных является незаменимым компонентом клеточного дыхания. Оно входит в состав цитохромов и железосерных белков, которые формируют дыхательную цепь переноса электронов в митохондриях, обеспечивая синтез АТФ.
Железо также является кофактором для многих ферментов. Оно участвует в синтезе ДНК, метаболизме коллагена, работе иммунной системы (пролиферация лимфоцитов), процессах детоксикации в печени (цитохром Р450), а также в синтезе нейромедиаторов. Недостаток железа приводит к развитию железодефицитной анемии, которая проявляется слабостью, утомляемостью, бледностью кожных покровов и снижением иммунитета.
Ответ: В животных организмах железо является ключевым элементом для транспорта кислорода (входит в состав гемоглобина и миоглобина), клеточного дыхания (компонент цитохромов), а также выступает кофактором множества ферментов, участвующих в синтезе ДНК, работе иммунной системы и других метаболических процессах.