ВУЗ: Тамбовский государственный технический университет
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Химия
Добавлен: 09.02.2019
Просмотров: 5490
Скачиваний: 15
44
группы рядом с двойными связями легко подвергаются действию ки-
слорода. Протекает ряд реакций с образованием гидроперекиси, поли-
меризацией, сшиванием полимерных цепей. Благодаря полимеризации
непредельные жиры (масла) применяются в качестве плёнкообразую-
щих. Льняное масло используется как связующее и носитель пигмента
в масляных красках. Прогорклость растительных масел – это результат
окислительного разрыва двойных связей с образованием низших аль-
дегидов и кетонов.
Химическую нестойкость растительных масел устраняют гидри-
рованием (восстановление водородом) над никелевым катализатором,
при этом понижается tº
пл
жиров, идёт их отвердение.
Одна из особенностей жиров – способность к эмульгированию.
При взбалтывании жира с водой образуется эмульсия – взвесь капелек
жира в воде. При стоянии капельки жира всплывают на поверхность и
сливаются. Такие эмульсии называются нестойкими. А стойкие обра-
зуются с помощью эмульгаторов, – веществ, которые адсорбируют на
своей поверхности жир и образуют тончайшую плёнку, препятствую-
щую слипанию капелек жира. Важнейшими физиологическими эмуль-
гаторами являются желчные кислоты и их соли. Желчные кислоты
образуют в кишечнике с жирами стойкие эмульсии, и тем самым спо-
собствуют быстрейшему всасыванию жира. Жир вводится в контакт с
ферментными системами и с их помощью гидролизуется. Освобож-
дённые жирные кислоты всасываются слизистой оболочкой кишок, где
и совершается новый синтез жиров.
Жиры выполняют в организме следующую роль:
1.
Энергетическую. При сгорании 1 г жира выделяется
≈
39 кДж
теплоты. Жиры – ценная высокоэнергетическая составная часть пищи.
2.
Жиры являются запасным питательным веществом, откладыва-
ются под кожей, в сальнике, брыжейке. Молоко содержит большое ко-
личество нейтральных жиров. Многие семена растений (подсолнечник,
конопля, лён, клещевина) богаты нейтральными жирами (растительные
масла), откуда они и добываются в пищевой промышленности.
3.
Жиры являются регуляторами теплоотдачи, они плохие про-
водники тепла.
4.
Выполняют защитную роль, предохраняя органы от ударов.
5.
Жиры являются растворителями жирорастворимых витаминов.
6.
Принимают участие в построении клеточных мембран, входят
в состав клетки. Протоплазматический жир тесно связан с белком, его
количество не меняется даже в тяжёлых случаях истощения.
Жиры используются в мыловаренной промышленности.
Воски – эфиры высших спиртов (с С
16
по С
36
) и высших монокар-
боновых кислот (с С
24
по С
36
). В состав восков также входят свободные
45
высшие спирты и свободные высшие кислоты (табл. 1), немного угле-
водородов всегда с нечётным числом углеродных атомов (от С
27
до
С
33
), красящих и душистых веществ. Общее количество примесей мо-
жет быть
≈
50%.
Различают воски растительного и животного происхождения. Они
нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических раство-
рителях. Воски выполняют защитные функции, предохраняют растения
от повреждений и потери влаги, проникновения микроорганизмов.
Воск одного из видов пальм, произрастающих в Бразилии, назы-
вается карнаубским воском, – является церотиново-мирициловым
эфиром:
СН
3
–(СН
2
)
24
–СО–О–СН
2
–(СН
2
)
28
–СН
3
При экстрагировании органическими растворителями бурого угля
или торфа выделяют монтанный воск, в составе которого есть монтан-
ная кислота и её эфиры.
В пчелином воске преобладает пальмитиново-мирициловый эфир:
СН
3
–(СН
2
)
14
–СО–О–СН
2
–(СН
2
)
28
–СН
3
, tº
пл
= 62…70
°
С.
В пчелином воске и воске поверхности листьев растений и фрук-
тов найдены спирты и кислоты с 32 и 34 атомами углерода в молекуле.
Один из видов японского воска содержит дикарбоновые высшие ки-
слоты (НООС–(СН
2
)
18
–СООН). В составе рыбьего и китового жира
найден непредельный высший спирт – олеиловый.
1. Наиболее распространнёные составляющие восков
Кислоты
восков
Формула
Источники
восков
пальмитиновая
СН
3
–(СН
2
)
14
–СООН
пчелиный воск,
спермацет
лигноцериновая
СН
3
–(СН
2
)
22
–СООН
воск пальмы
церотиновая
СН
3
–(СН
2
)
24
–СООН
пчелиный воск,
воск листьев и
фруктов
монтановая
СН
3
–(СН
2
)
26
–СООН
мелиссиновая
СН
3
–(СН
2
)
28
–СООН
Спирты
восков
цетиловый
СН
3
–(СН
2
)
14
–СН
2
ОН
спермацет
цериловый
СН
3
–(СН
2
)
24
–СН
2
ОН
пчелиный воск
монтановый
СН
3
–(СН
2
)
26
–СН
2
ОН
пчелиный воск,
воск листьев и
фруктов
мирициловый
СН
3
–(СН
2
)
28
–СН
2
ОН
46
Спермацет – воск животного происхождения, состоит из сперма-
цетового масла черепных полостей кашалота; на 90% состоит из паль-
митиноцетилового эфира:
СН
3
–(СН
2
)
14
–СО–О–СН
2
–(СН
2
)
14
–СН
3
.
Твёрдое вещество, tº
пл
= 41…49
°
С.
Ланолин – животный воск, получают при отмывке растворителя-
ми жиров овечьей шерсти. Это смесь сложных эфиров полицикличе-
ских спиртов со специфическими разветвлёнными высшими жирными
кислотами (ланопальмитиновая, ланостеариновая). Ланолин и сперма-
цет – основа препаратов для кожи и волос (мази, кремы).
Стериды – сложные эфиры специфически построенных цикличе-
ских спиртов – стеролов (стерины) – и высших жирных кислот. В ор-
ганизме человека 10% стеролов этерифицировано и находится в виде
стеридов, а 90% свободно и образует неомыленную фракцию.
Соотношение стеролов и стеридов в разных тканях и жидкостях
организма различно: печень содержит их поровну, в желчи содержатся
только свободные стеролы.
В основе молекул стеролов лежит циклическая группировка ато-
мов, состоящая из восстановленного фенантрена (пергидрофенантрен –
полностью восстановленный фенантрен) и циклопентана:
циклопентано-
пергидрофенантрен (стеран)
Строение стеролов (стеринов) было установлено в 1932 г. Выде-
ляют следующие стеролы:
1. Зоостерины (зоостеролы) – животного происхождения.
2. Фитостерины (фитостеролы) – растительного происхождения.
Ситостерол в соевом масле, стигмастерол в масле зародышей семян
пшеницы, фукостерол – у бурых водорослей.
3. Микостерины (микостеролы) – в грибах.
Чем примитивнее организм, тем более разнообразный набор сте-
ролов для него характерен. Человеку свойственен только один зоосте-
рол – холестерол, или холестерин:
47
или
Холестерол, или холестерин – ненасыщенный одноатомный спирт
(производное циклопентанопергидрофенантрена). Он нерастворим в
воде, хорошо растворим в хлороформе, эфире, горячем спирте. Играет
важную биологическую роль:
1.
Принимает участие в построении клеточной мембраны, в пи-
тании клетки, в диффузии и осмосе.
2.
Принимает участие в построении желчных кислот (холе –
желчь), половых гормонов и гормонов коры надпочечников.
3.
Является провитамином витамина D.
4.
Поддерживает устойчивость эритроцитов.
В организме содержится от 150 до 200 мг % холестерола, содер-
жание которого резко возрастает при атеросклерозе. Много холестеро-
ла (холестерина) содержится в мозговой ткани, в сливочном масле, в
печени, в яичном желтке. Источником для синтеза в организме служит
активная форма уксусной кислоты. Синтез холестерина осуществляет-
ся в печени. Если его исключить из пищи, то он всё равно синтезиру-
ется всеми тканями организма.
Все стериды, как и стеролы, – твёрдые, бесцветные вещества.
4.3. СЛОЖНЫЕ ЛИПИДЫ
1. Фосфолипиды (фосфатиды) – сложные эфиры многоатомных
спиртов с высшими жирными кислотами и фосфорной кислотой, со-
держащие ещё азотистые основания. Наиболее распространённые
фосфатиды имеют общую формулу:
48
т.е. представляют как бы триглицерид (R
1
и R
2
– радикалы высших
жирных кислот), у которого третья жирная кислота заменена фосфор-
ной кислотой, образующей эфирную связь с аминоспиртом А.
В составе различных фосфолипидов встречаются многоатомные
спирты – глицерин, инозит и сфингозин:
Соответственно, они образуют глицерофосфолипиды (фосфати-
ды), инозитфосфолипиды, сфингофосфолипиды.
Итак, в построении молекул фосфолипидов участвуют два остат-
ка высшей жирной кислоты, одна молекула фосфорной кислоты и азо-
тистые основания. Чаще всего это производные этаноламина – холин и
серин, и сам этаноламин:
В молекулах фосфолипидов углеводородный радикал высших
жирных кислот формирует лиофобную часть, а радикал фосфорной
кислоты и остатки азотистого основания, способные ионизироваться –
лиофильную.
Фосфолипиды – твёрдые вещества жироподобного вида, хорошо
растворимы в бензоле, петролейном эфире, хлороформе, в воде могут
образовать стойкие эмульсии, а иногда – коллоидные растворы из-за
наличия гидрофильных групп (–ОН, –NH
2
и др.).
Фосфолипиды присутствуют в животных и растительных орга-
низмах, особенно много их в нервной ткани человека и позвоночных
животных. Много фосфолипидов в семенах растений, сердце и печени
животных, яйцах птиц. Они образуют комплексы с белками и в виде
фосфолипопротеинов присутствуют во всех клетках живых существ,
участвуя в формировании клеточной оболочки и внутриклеточных
мембран; улучшают всасывание и транспорт жира; поддерживают
стойкость коллоидного раствора холестерина на определённом уровне.