ВУЗ: Тамбовский государственный технический университет
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Химия
Добавлен: 09.02.2019
Просмотров: 5492
Скачиваний: 15
39
III. Ещё две группы липидов, в составе которых встречаются и
простые, и сложные липиды:
−
Диольные
липиды – простые и сложные эфиры двухатомных
спиртов с высшими жирными кислотами, содержащие в ряде случаев
фосфорную кислоту, азотистые основания и углеводы.
−
Орнитинолипиды
– построенные из остатков высших жир-
ных кислот, аминокислоты орнитина (или лизина) и включающие в
некоторых случаях двухатомные спирты.
Жиры, стериды, фосфолипиды и диольные липиды распростране-
ны везде, участвуют в построении клеточных структур и в биохимиче-
ских процессах.
Воски – менее важная группа соединений, это пчелиный воск,
воски растений.
Гликолипиды присутствуют в нервной ткани, хлоропластах рас-
тений.
Орнитинолипиды присущи микроорганизмам.
Липиды образуют с другими органическими соединениями ком-
плексы, необходимые в осуществлении ряда биохимических функций,
это:
−
регуляция деятельности ряда гормонов и активности ферментов;
−
влияние на процессы транспорта метаболитов и макромолекул;
−
контроль реакций биологического окисления и энергетическо-
го обмена;
−
связь с репликацией ДНК и её матричной активностью.
П р и м е ч а н и е: Метаболиты – низкомолекулярные соединения, яв-
ляющиеся продуктами химических превращений в биологических объектах
или поступающие в них в процессе питания. Репликация (гомологическая) –
бесконечное повторение процесса удвоения числа молекул путём прямого,
непосредственного копирования их структуры.
4.2. ПРОСТЫЕ ЛИПИДЫ
Жиры
. Содержание их в некоторых биологических объектах, тканях
и органах достигает 90%. Термин «жиры» употребляется в двух смыслах.
То, что называется жирами в обыденной жизни (говяжий жир, сливочное
масло) – не представляет собой химически определённых соединений.
Они содержат много составляющих: смеси различных триглицеридов,
свободные высшие жирные кислоты, пигменты, ароматические соедине-
ния, клеточные структуры. Растительные жиры называют маслами, а
морфологически обособленные жиры животных – салом.
Из разных источников выделено свыше 600 различных видов жи-
ров, среди которых насчитывается 420 видов жиров растительного
происхождения, 80 видов жиров сухопутных животных и более 100
видов жиров обитателей водоёмов.
40
С точки зрения состава жирами называют сложные эфиры выс-
ших жирных кислот и глицерина, поэтому предпочтительнее название –
триглицериды
, или нейтральные жиры.
В составе природных триглицеридов несколько десятков различ-
ных органических кислот, среди них большая доля принадлежит выс-
шим жирным монокарбоновым кислотам с числом углеродных атомов
16 и более. Встречаются и оксикислоты.
Предельные
монокарбоновые кислоты
масляная
изовалериановая
капроновая СН
3
–(СН
2
)
4
–СООН
каприловая СН
3
–(СН
2
)
6
–СООН
каприновая СН
3
–(СН
2
)
8
–СООН
лауриновая СН
3
–(СН
2
)
10
–СООН
миристиновая СН
3
–(СН
2
)
12
–СООН
пальмитиновая СН
3
–(СН
2
)
14
–СООН
стеариновая СН
3
–(СН
2
)
16
–СООН
арахиновая СН
3
–(СН
2
)
18
–СООН
бегеновая СН
3
–(СН
2
)
20
–СООН
лигноцериновая СН
3
–(СН
2
)
22
–СООН
церотиновая СН
3
–(СН
2
)
24
–СООН
Непредельные
с одной двойной связью
пальмитоолеиновая СН
3
–(СН
2
)
5
–СН=СН–(СН
2
)
7
–СООН
олеиновая СН
3
–(СН
2
)
7
–СН=СН–(СН
2
)
7
–СООН
эруковая СН
3
–(СН
2
)
7
–СН=СН–(СН
2
)
11
–СООН
нервоновая СН
3
–(СН
2
)
7
–СН=СН–(СН
2
)
13
–СООН
С
несколькими двойными связями
линолевая СН
3
–(СН
2
)
3
–(СН
2
–СН=СН)
2
–(СН
2
)
7
–СООН или
С
5
Н
11
–СН
=
СН–СН
2
–СН=СН–(СН
2
)
7
–СООН
линоленовая СН
3
–(СН
2
–СН=СН)
3
–(СН
2
)
7
–СООН
С
2
Н
5
–СН=СН–СН
2
–СН=СН–СН
2
–СН=СН–(СН
2
)
7
–СООН
41
арахидоновая СН
3
–(СН
2
)
4
–(СН=СН–СН
2
)
4
–(СН
2
)
2
–СООН
С
тройной связью
тарариновая СН
3
– (СН
2
)
9
– СН
2
– С
≡
С – (СН
2
)
4
– СООН
Циклические
кислоты
чальмугровая
гиднокарповая
Оксикислота
рицинолевая
В основном – это кислоты с чётным числом углеродных атомов.
В составе жиров обнаружены кислоты с нечётным числом атомов
углерода и разветвлённым углеродным скелетом. Последние резко
понижают температуру плавления жиров, обладают антибиотически-
ми
свойствами и видовой специфичностью, например, миколевая ки-
слота в туберкулёзных бактериях:
Из некоторых туберкулёзных бацилл получены туберкулостеарино-
вая (1) и миколипеновая (2) кислоты с нечётным числом углеродных
атомов и разветвлённой цепью:
(1)
(2)
Наиболее часто и в наибольшей пропорции в природных жирах
встречаются олеиновая (до 30%) и пальмитиновая кислоты (15…50%).
Это «главные» жирные кислоты.
42
В составе растительных жиров преобладают ненасыщенные выс-
шие жирные кислоты (до 90%), из предельных лишь пальмитиновая
кислота содержится в количестве 10…15%.
Триглицериды различают простые и смешанные. Простые явля-
ются сложными эфирами глицерина и одной из высших кислот:
трипальмитин
триолеин
Смешанные триглицериды построены из глицерина и остатков
разных высших жирных кислот:
В природных жирах – смеси разнообразных триглицеридов – доля
простых триглицеридов мала, а процентное содержание смешанных
триглицеридов велико. Например, в составе свиного сала 8 различных
триглицеридов: 1% из них приходится на долю трипальмитина и 3% –
на долю триолеина. Остальные 6 триглицеридов – смешанные: 53%
пальмитодиолеин и 27% пальмитостеароолеин. В составе коровьего
молока 14 кислот, в том числе н-масляная.
пальмитостеароолеин
пальмитодистеарин
43
В кокосовом и пальмовом маслах найдены стеародипальмитин,
олеодипальмитин, миристодипальмитин, миристодилаурин, пальмито-
димиристин и лауродимиристин.
Физические свойства триглицеридов зависят от характера высших
кислот в составе их молекул. Если преобладают насыщенные – твёр-
дые – жирные кислоты, то триглицерид твёрдый; если преобладают
ненасыщенные – жидкие жирные кислоты, их tº
пл
низкая и при обыч-
ных условиях триглицерид жидкий. Например, триглицериды жидкого
при обычных условиях подсолнечного масла, t
°
пл
= –21
°
С, содержат
39% олеиновой и 46% линолевой кислоты, а твердое растительное
масло бобов какао, tº
пл
= 30…34
°
С, имеет в своём составе 35% паль-
митиновой и 40% стеариновой кислот.
Арахисовое, кукурузное, хлопковое, соевое, льняное, кунжутное,
касторовое, конопляное масла богаты глицеридами ненасыщенных
кислот, содержащих цепь из 16 или более атомов углерода.
В резервных жирах человека отношение ненасыщенных кислот к
насыщенным 3:2. Главный компонент резервного жира – олеиновая
кислота, затем линолевая; арахидоновой кислоты (с четырьмя двой-
ными связями) содержится от 0,3 до 1,0%.
Триглицериды образуют оптические и геометрические изомеры,
так как имеют асимметрический углеродный атом в составе глицерина и
одну или несколько двойных связей в радикалах кислотных остатков.
Кислоты линолевая, линоленовая, арахидоновая в организме син-
тезироваться не могут, обязательно должны поступать извне.
Естественные жиры характеризуются показателями:
1.
Йодное число – количество граммов йода, которое присоеди-
няется к 100 г жира. Чем выше йодное число, тем больше ненасыщен-
ных жирных кислот в составе жира. Человеческий жир имеет йодное
число 64, а конопляное масло – 150.
Для определения йодного числа применяют растворы хлористого
йода JCl, бромистого йода JBr, которые более реакционноспособны,
чем сам йод.
2.
Эфирное число – это количество миллиграммов KОН, необ-
ходимое для омыления (гидролиза) 1 г жира.
3.
Кислотное число характеризует количество свободных жир-
ных кислот в жире. Содержание последних выражают также в % олеи-
новой кислоты, что численно равно половине кислотного числа.
Сумма кислотного и эфирного чисел – это число омыления, кото-
рое характеризует среднюю молекулярную массу жира.
4.
Титр жира, или область плавления, – это температура, при ко-
торой расплавленный жир начинает затвердевать.
Жиры способны окисляться, или прогоркать. Быстро окисляют-
ся жиры, содержащие ненасыщенные жирные кислоты. Метиленовые