Омыляемые липиды

Омыляемые липиды

Омыляемые липиды

К липидам относят большую группу веществ растительного и животного происхождения. Эти вещества весьма разнородны по составу. Общей характеристикой липидов является их отношение к растворителем - они не растворимы в воде и растворяются в органических растворителях (бензол, диэтиловый эфир). С помощью этих растворителей их выделяют из растительного и животного материала.

Липиды делят на 2 группы по их отношению к гидролизу: омыляемые липиды и не омыляемые липиды. Омыляемые липиды гидролизуются в кислой и щелочной средах. При гидролизе в щелочной среде образуются соли высших карбоновых кислот (мыла), глицерин и другие компоненты.

Простые липиды состоят из карбоновых кислот, глицерина или высших спиртов.

При гидролизе сложных липидов образуются глицерин, сфингозин, карбоновые кислоты и другие вещества

Не омыляемые липиды гидролизу не подвергаются.

Высшие жирные кислоты. В состав омыляемых липидов входят различные карбоновые кислоты от С4 до С28, в основном монокарбоновые кислоты с неразветвленной цепью и чётным числом атомов углерода, что определяется особенностями биосинтеза. Наиболее распространены кислоты С16 и С18.

Биосинтез карбоновых кислот

Насыщенные карбоновые кислоты твёрдые, воскообразные вещества, ненасыщенные - жидкие. Ненасыщенные кислоты существуют только в цис-форме.

Из насыщенных кислот в омыляемых липидах наиболее распространены пальмитиновая и стеариновая. В некоторых жирах содержание пальмитиновой кислоты достигает 10 - 15% от общего содержания кислот. Олеиновая кислота является самой распространённой в природных липидах - в некоторых жирах она составляет около половины от общей массы кислот. Человеческий организм способен синтезировать насыщенные, а такие ненасыщенные карбоновые кислоты. Однако линолевую, линоленовую и арахидоновую кислоты организм должен получать с пищей, в основном с растительными маслами. Эти кислоты называются незаменимыми. Они выполняют ряд важных функций, в частности являются предшественниками синтеза простагландинов, важнейших гормональных биорегуляторов.

Из насыщенных кислот в омыляемых липидах наиболее распространены пальмитиновая и стеариновая. В некоторых жирах содержание пальмитиновой кислоты достигает 10-15% от общего содержания кислот. Олеиновая кислота является самой распространённой в природных липидах - в некоторых жирах она составляет около половины от общей массы кислот. Человеческий организм способен синтезировать насыщенные, а также ненасыщенные карбоновые кислоты. Однако, линолиевую, линоленовую и арахидоновую кислоты организм должен получать с пищей, в основном с растительными маслами. Эти кислоты называются незаменимыми. Они выполняют ряд важных функций, в частности являются предшественниками синтеза простагландинов, важнейших гормональных биорегуляторов.

Высшие жирные кислоты нерастворимы в Н2О. Так как их молекулы содержат большой неполярный углеводородный радикал. Эта часть молекулы кислоты является гидродробной, однако их соли гидролизуются в Н2О, обладают хорошей растворимостью, так как содержат высокополярный, анион.

Высшие жирные кислоты обладают химическими свойствами карбоновых кислот, а ненасыщенные к тому же и свойствами алкенов (реакции присоединения, окислительного расщепления по двойной связи).

Важной характеристикой липидов является йодное число - количества J2 в г. которое способно присоединять 100 г. жира.

Омыляемые липиды можно разделить на простые и сложные. Простые состоят только из спиртов и высших жирных кислот. Сложные - глицерофосфолипиды содержат также остатки Н3РО4 И ДРУГИХ СОЕДИНЕНИЙ.

В живых организмах омыляемые липиды выполняют несколько важных функций. В них запасается энергия, высвобождаемая при окислительном расщеплении. Другой функцией омыляемых липидов является защитная функция. Вместе с белками являются основными структурными элементами клеточных мембран.

К простые липидам относятся воска, масла и жиры.

Воска представляют собой сложные эфиры высших одноатомных спиртов и высших жирных кислот. Так пчелиный воск состоит в основном из цетилового эфира пальмитиновой кислоты и высших жирных кислот. Воска выполняют защитную функцию, покрывая поверхность кожи, меха, листьев и плодов. Используется в качестве основы кремов и мазей.

Жиры и масла (растительные жиры) представляют собой эфиры глицерина и высших жирных кислот, то есть это триацилглицерины. Простые липиды триацилглицерины. Простые: триацилглицирины содержат остатки одинаковых кислот, а смешанные - остатки различных кислот. Твердые триацилглицерины содержат остатки насыщенных кислот, а жидкие - ненасыщенные карбоновые кислоты.

Химические свойства. Гидролиз протекает как в кислой, так и щелочной средах (омыление) и представляет собой обычную реакцию гидролиза сложного эфира. Гидролиз протекает ступенчато и продуктами полного гидролиза, являются глицерин и смесь высших жирных кислот.

Реакции окисления липидов и высших карбоновых кислот протекают с участием двойных связей и образуются низшие карбоновые кислоты, в частности масляная кислота (прогоркание жира). Окисление также происходит в клеточных мембранах с участием АФК.

Бета - окисление. Окислению жиров предшествует гидролиз, а затем насыщенные карбоновые кислоты окисляются с расщеплением углеводородного скелета. При окислении жиров выделяется энергия 37,7 кДж/моль (сравнить энергетическую ценность липидов и белков).

К сложным липидам также относятся липиды, имеющие в молекуле фосфор и азотсодержащие фрагменты и углеводные остатки.

•        Фосфолипиды - производные L-фосфатидовой кислоты

•        L-глицеро - 3 фосфаты.

•        Бифильные молекулы фосфатидов составляют бифильный слой клеточной мембраны.

•        Сфигомиелины, цереброзиды и ганглиозиды - производные 2-х атомного спирта сфингозина.

•        Производные изопрена - терпены и терпеноиды

липид кислота расщепление окисление

Литература

1.     Суворов А.В..Никольский А.Б. Общая химия: Учеб. для вузов. - СПб.: Химия, 2007. 624 с.

2.      Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. - М.: Высш. шк., 2008. 639 с.

.        Спицын В.И., Мартыненко Л.И. Неорганическая химия. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004.

.        Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. - М.: Высш. шк., 2005. - 455 с.

.        Лилич Л.С., Хрипун М.К Растворы как химические системы: Учеб. пособие. - СПб.: Изд. СПбГУ, 2004. - 216 с.

.        Угай Я.А. Неорганическая химия. - М.: Высш. шк., 2009. - 463 с.

.        Хьюи Дж. Неорганическая химия. - М., 2007. - 696 с.