Номенклатура, строение и свойства высших жирных кислот. Физиологические функции производных арахидоновой кислоты – эйкозаноидов.
Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью, содержащиеся в этерифицированной форме в жирах, маслах и восках растительного и животного происхождения. Жирные кислоты, как правило, содержат неразветвленную цепь из четного числа атомов углерода (С4-24, включая карбоксильный углерод) и могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными.
Жирные кислоты могут быть насыщенными (только с одинарными связями между атомами углерода), мононенасыщенными (с одной двойной связью между атомами углерода) и полиненасыщенными (с двумя и более двойными связями, находящимися, как правило, через CH2-группу). Они различаются по количеству углеродных атомов в цепи, а также, в случае ненасыщенных кислот, по положению, конфигурации (как правило цис-) и количеству двойных связей. Жирные кислоты можно условно поделить на низшие (до семи атомов углерода), средние (восемь — двенадцать атомов углерода) и высшие (более двенадцати атомов углерода). Исходя из исторического названия данные вещества должны быть компонентами жиров. На сегодня это не так; термин «жирные кислоты» подразумевает под собой более широкую группу веществ.
Карбоновые кислоты начиная с масляной кислоты (С4) считаются жирными, в то время как жирные кислоты, полученные непосредственно из животных жиров, имеют в основном восемь и больше атомов углерода (каприловая кислота). Число атомов углерода в натуральных жирных кислотах в основном чётное, что обусловлено их биосинтезом с участием ацетил-кофермента А.
Большая группа жирных кислот (более 400 различных структур, хотя только 10—12 распространены) находятся в растительных маслах семян. Наблюдается высокое процентное содержание редких жирных кислот в семенах определённых семейств растений.
Под незаменимыми понимаются те жирные кислоты, которые не могут быть синтезированы в организме. Для человека незаменимыми являются кислоты, содержащие по крайней мере одну двойную связь на расстоянии более девяти атомов углерода от карбоксильной группы.
Простые омыляемые липиды. Свойства жиров. Воски.
Основу строения омыляемых липидов составляют спирты – высшие одноатомные, глицерол или двухатомный аминоспирт сфингозин. В случае 2-х последних один из гидроксилов может быть этерифицирован замещеным остатком фосфорной кислоты. Различают простые (двухкомпонентные) и сложные (многокомпонентные) липиды.
К
простым липидам принято относить жиры
воска и масла. Другой важной группой
простых липидов являются воски. Восками
называют сложные эфиры высших одноосновных
карбоновых кислот (C°18—С°30) и одноатомных
(содержащих одну группу ОН) высокомолекулярных
(с 18—30 атомами углерода) спиртов (рис.3).
Физиологически активные липиды и их роль в питании человека
Воски широко распространены в природе. В растениях они покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Содержание восков в зерне и плодах невелико. В оболочках семян подсолнечника содержится до 0,2% восков от массы оболочки, в семенах сои — 0,01%, риса — 0,05%. [1]
Воска выполняют в организме преимущественно защитную функцию, которая сводится к образованию защитных покрытий. Воски — важный компонент воскового налета виноградной ягоды — прюина. Воска входят в состав жира, покрывающего кожу, шерсть, перья. Воска – сложные эфиры высших одноатомных спиртов и высших карбоновых кислот. Они образуют защитную смазку на коже человека и животных и предохраняют растения от высыхания. Примерами служат цетиловый эфир пальмитиновой кислоты (содержится в спермацетовом масле) и мирицилпальмитат (содержится в пчелином воске).
Жиры
и масла (нейтральные жиры, глицеролипиды,
триацилглицерины) – глицериновые эфиры
высших жирных кислот (ЖК). В организме
человека триацилглицерины играют роль
структурных компонентов клеток и
запасного вещества. Их энергетическая
ценность примерно в 2 раза превышает
таковую белков и углеводов. Однако,
повышенное содержание триацилглицеринов
в крови наряду с холестерином является
фактором атерогенности. Твердые
триацилглицерины называют жирами,
жидкие – маслами. Простые триацилглицерины
содержат остатки одинаковых ЖК, а сложные
– различных. В триацилглицеринах
животного происхождения, как правило,
преобладают остатки насыщенных ЖК
(такие триацилглицерины, как правило,
твердые), в то время как в растительных
организмах как правило приобладают
триацилглицерины, содержащие ненасыщенные
ЖК (такие триацилглицерины, как правило,
жидкие). Природные жиры и масла представляют
собой смеси смешанных триацилглицеринов.
Их количественной характеристикой
служит процентное соотношение отдельных
кислот, а также йодное число – мера
ненасыщенности, указывающее количество
граммов йода, способное присоединится
к 100 г вещества.
Жиры, или триглицериды — природные органические соединения, полные сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов. В живых организмах выполняют структурную, энергетическую и др. функции. Свойства жиров.Энергетическая ценность жира приблизительно равна 9,1 ккал на грамм, что соответствует 38 кДж/г. Таким образом, энергия, выделяемая при расходовании 1 грамма жира, приблизительно соответствует, с учетом ускорения свободного падения, поднятию груза весом 39000 Н (массой ≈ 3900кг) на высоту 1 метр.При сильном взбалтывании с водой жидкие (или расплавленные) жиры образуют более или менее устойчивые эмульсии (см. гомогенизация). Природной эмульсией жира в воде является молоко. Физические и химические свойства жиров определяет их жирнокислотный состав. Жиры легче воды, плотность жиров в пределах 0,91—0,97, растворимы в органических растворителях — бензине, хлороформе, сероуглероде и др. При комнатной температуре жиры в зависимости от состава жирных кислот могут иметь твердую, мазеообразную и жидкую консистенцию. Глицериды твердых жиров состоят в основном из высокомолекулярных предельных жирных кислот. С повышением содержания непредельных жирных кислот точка плавления жира понижается. Так, в глицеридах говяжьего жира предельные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая, миристиновая составляют 54% всего количества жирных кислот. Температура плавления говяжьего жира находится в пределах 43—51°. Глицериды подсолнечного масла, имеющего температуру плавления 16°, состоят в основном из непредельных жирных кислот (линолевой, олеиновой), а предельные кислоты составляют только 9% от всего количества жирных кислот. Жидкие жиры при охлаждении загустевают, а некоторые из них, например оливковое масло и др., мутнеют, так как выпадает осадок кристаллов глицеридов высокомолекулярных предельных кислот. Температура застывания жидких жиров различная: подсолнечного масла от —16 до —18°, хлопкового от —1 до —6° и т. д. Твердые жиры переходят в жидкое состояние в пределах некоторого интервала температур, так как они состоят из смеси различных триглицеридов. Температурой плавления жира считают температуру, когда расплавленный жир полностью осветляется. Она всегда на несколько градусов выше температуры застывания.Жиры не летучи, так как молекулы триглицеридов имеют высокую молекулярную массу. При нагревании жиров свыше 200° они кипят, а при температурах 240—250° разлагаются с образованием летучих продуктов. В воде жиры практически не растворяются, но могут образовывать эмульсии в присутствии слабых щелочей, а также белков и других веществ коллоидного типа. Примером является молоко, в котором мельчайшие капельки жира взвешены в молочной сыворотке. Способность жиров образовывать эмульсии имеет большое значение при переваривании жиров: эмульгированный жир обладает большей поверхно-стью, что способствует лучшему воздействию на него ферментов, катализирующих расщепление жиров. В жире растворяется воды мало (десятые доли процента). С повышением температуры до 100° растворимость воды в жире доходит до 1%.