Номер 2, страница 24 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Какова их роль в жизнедеятельности живых организмов?

2. Контекст вопроса, скорее всего, относится к свободным радикалам, так как они упоминаются в следующем, частично видимом вопросе. Свободные радикалы — это атомы или молекулы, имеющие один или несколько неспаренных электронов на внешней электронной оболочке, что делает их чрезвычайно химически активными. В жизнедеятельности живых организмов они играют двойственную, или дуалистическую, роль.

Положительная роль (физиологические функции):

Иммунная защита: Клетки иммунной системы, фагоциты (например, нейтрофилы и макрофаги), целенаправленно производят свободные радикалы, такие как супероксидный радикал ($O_2^{\cdot-}$) и оксид азота ($NO^{\cdot}$), чтобы уничтожать вторгшиеся патогены — бактерии, грибки и вирусы. Этот процесс известен как «окислительный взрыв».

Клеточная сигнализация: В низких, контролируемых концентрациях некоторые свободные радикалы, в частности активные формы кислорода (АФК) и оксид азота ($NO^{\cdot}$), функционируют как важные сигнальные молекулы (вторичные мессенджеры). Например, оксид азота является ключевым регулятором тонуса кровеносных сосудов (вызывает их расслабление и снижение артериального давления), нейромедиатором в центральной нервной системе и модулятором иммунных реакций.

Регуляция клеточных процессов: Свободные радикалы участвуют в регуляции ключевых клеточных процессов, таких как пролиферация (размножение клеток), дифференцировка (приобретение клеткой специализации) и апоптоз (запрограммированная клеточная гибель).

Отрицательная роль (патологические процессы):

Когда баланс между производством свободных радикалов и способностью организма их нейтрализовать (с помощью антиоксидантной системы) нарушается в сторону первых, возникает состояние, называемое окислительным (или оксидативным) стрессом. Избыток свободных радикалов оказывает разрушительное действие на клетки:

Повреждение клеточных мембран: Радикалы инициируют цепные реакции перекисного окисления липидов, что приводит к нарушению структуры и функций клеточных мембран. Это повышает их проницаемость и может вести к гибели клетки.

Повреждение белков: Атакуя белки, свободные радикалы вызывают их окисление, изменение структуры и, как следствие, потерю ферментативной или структурной функции. Это нарушает метаболизм и работу клеточных механизмов.

Повреждение ДНК: Свободные радикалы могут повреждать нуклеиновые кислоты, вызывая разрывы в цепях ДНК и модификацию азотистых оснований. Это приводит к генетическим мутациям, которые лежат в основе процессов старения, канцерогенеза (развития рака) и многих хронических заболеваний, включая сердечно-сосудистые и нейродегенеративные (болезни Альцгеймера и Паркинсона).

Ответ: Роль свободных радикалов в жизнедеятельности организмов двойственна. С одной стороны, они являются необходимыми участниками физиологических процессов: обеспечивают работу иммунитета (уничтожение патогенов), служат сигнальными молекулами (например, оксид азота регулирует сосудистый тонус) и контролируют клеточный цикл. С другой стороны, их избыточное накопление (окислительный стресс) вызывает повреждение жизненно важных макромолекул — липидов, белков и ДНК, что является причиной старения и фактором развития множества заболеваний, включая рак, атеросклероз и нейродегенеративные расстройства.