Жиры: общая характеристика, свойства, представители

ФГОУ  ВПО «ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

ФАКУЛЬТЕТ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ

специальность «ТОВАРОВЕДЕНИЕ И ЭКСПЕРТИЗА ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ТОВАРОВ»

КАФЕДРА ФИЗИОЛОГИИ И БИОХИМИИ

РЕФЕРАТ ПО БИОХИМИИ (на тему):

Жиры: общая характеристика,

  свойства, представители.

                           

                                                                                       Работу выполнила:

                                                                                                 Зырянова Е.М., ВТ – 252

                                                                                       Работу проверила:

                                                                                 Ермолина С.А.

КИРОВ 2008 

Содержание

 

      Введение

     Жиры  входят в состав организмов растений и животных в жидком или твердом  состоянии. Большинство жиров животных находятся в твердом состоянии. Жидкие жиры называются еще жирные масла. Однако не все масла являются жирами.

     Жидкие  или твердые, жиры имеют общие  характеристики: они не растворяются в воде. Вода даже не смачивает жиры — она не растекается по поверхности, а собирается капельками. Жиры легче  воды: вот почему жиры и масла  плавают на поверхности воды.

     Изучение  жиров показало, что все они  состоят из трех химических элементов: углерода, водорода и кислорода. Следовательно, это органические соединения. В результате химических реакций жиры разлагаются  на составляющие, одним из которых  всегда является глицерин. Вторым составляющим является «жирная кислота». Различные компоненты жирной кислоты и приводят к наличию различных видов жиров и масел.

     Жиры  не растворяются в воде, но хорошо растворяются в других жидкостях, например в бензине. Некоторые из подобных жидкостей, которые удаляют жирные пятна, продаются как «пятновыводитель».

     Если  кипятить жир с щелочью, получаются глицерин и мыло. Мыло — это не что иное, как щелочная соль жирной кислоты. Такой процесс называется «омыление». Если жир встряхивать  или обрабатывать водой, содержащей мыло, жир распадается и образует массу пузырьков, отчего вода приобретает молочный цвет. Этот процесс называется «эмульгированием», и все жиры могут быть эмульгированы.

     Вместе  с углеводами и протеинами (белками) жиры принадлежат к трем основным видам продуктов питания человека. Они эмульгируются в организме и, сгорая, вырабатывают энергию. По содержанию энергии 30г жиров эквивалентны примерно 60г углеводов или протеинов.

     Жиры  являются важным источником энергии: 1г жиров обеспечивает 39 кДж (9,3) ккал. Кроме того, жирные кислоты растворяют целый ряд жизненно важных витаминов (А, D, Е, К), переводя их в легкоусвояемую форму.

     Жирные  кислоты не синтезируются организмом и должны поступать вместе с пищей. Около 40% всех жиров, ежедневно получаемых организмом, приходится на растительное и сливочное масло, маргарин. Остальные 60% — это “скрытые” жиры, входящие в состав мясных и молочных продуктов, яиц, орехов и пр.

     Как твердые, так и жидкие жиры при  длительном нахождении на воздухе быстро портятся. Они становятся «прогорклыми», то есть приобретают неприятный вкус и запах. Это вызвано тем, что жир распадается и жирная кислота изменяет свой химический состав.

 

      Жиры, определение, физико-химические свойства

 

     Жиры, органические соединения, полные сложные эфиры глицерина (триглицериды) и одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов. Наряду с углеводами и белками жиры — один из главных компонентов клеток животных, растений и микроорганизмов. Строение жиров отвечает общей формуле:  

      CH₂-O-CO-R’ 

      I 

      CH-О-CO-R’’ 

       I 

      CH₂-O-CO-R’’’, 

       где R’, R’’ и R’’’ — радикалы жирных кислот. Все известные природные жиры содержат в своём составе три различных кислотных радикала, имеющих неразветвлённую структуру и, как правило, чётное число атомов углерода. Из насыщенных жирных кислот в молекуле жира чаще всего встречаются стеариновая и пальмитиновая кислоты, ненасыщенные жирные кислоты представлены в основном олеиновой, линолевой и линоленовой кислотами.  

     Физико-химические свойства 

     Физико-химические и химические свойства жиров в значительной мере определяются соотношением входящих в их состав насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. 

       Жиры нерастворимы в воде, хорошо растворимы в органических растворителях, но обычно плохо растворимы в спирте. При обработке перегретым паром, минеральными кислотами или щёлочью жиры подвергаются гидролизу (омылению) с образованием глицерина и жирных кислот или их солей образуя мыла. При сильном взбалтывании с водой образуют эмульсии. Примером стойкой эмульсии жира в воде является молоко. Эмульгирование жиров в кишечнике (необходимое условие их всасывания) осуществляется солями жёлчных кислот. Природные жиры подразделяют на жиры животные и растительные (масла жирные). 

     Значение   

       В организме жиры — основной источник энергии. Энергетическая ценность жиров в 2 с лишним раза выше, чем углеводов. Жиры, входящие в состав большинства мембранных образований клетки и субклеточных органелл, выполняют важные структурные функции. Благодаря крайне низкой теплопроводности жиры, откладываемый в подкожной жировой клетчатке, служит термоизолятором, предохраняющим организм от потери тепла, что особенно важно для морских теплокровных животных (китов, тюленей и др.). Вместе с тем жировые отложения обеспечивают известную эластичность кожи. Содержание жиров в организме человека и животных сильно варьирует. В некоторых случаях (при сильном ожирении, а также у зимнеспящих животных перед залеганием в спячку) содержание жира в организме достигает 50%. Особенно высоко содержание жира у сельскохозяйственных животных при их специальном откорме. В организме животных различают жиры запасные (откладываются в подкожной жировой клетчатке и в сальниках) и протоплазматические (входят в состав протоплазмы в виде комплексов с белками, называемые липопротеидами). При голодании, а также при недостаточном питании в организме исчезает запасной жир, процентное же содержание в тканях протоплазматических жиров остаётся почти без изменений даже в случаях крайнего истощения организма. Запасный жир легко извлекается из жировой ткани органическими растворителями. Протоплазматические жиры удаётся извлечь органическими растворителями только после предварительной обработки тканей, приводящей к денатурации белков и распаду их комплексов с жирами. 

       В растениях жиры содержатся в сравнительно небольших количествах. Исключение составляют масличные растения, семена которых отличаются высоким содержанием жира.

 

      Липиды, важнейшие  классы липидов

     Липиды (от греч. lípos — жир), жироподобные вещества, входящие в состав всех живых клеток и играющие важную роль в жизненных процессах. Будучи одним из основных компонентов биологических мембран, липиды влияют на проницаемость клеток и активность многих ферментов, участвуют в передаче нервного импульса, в мышечном сокращении, создании межклеточных контактов, в иммунохимических процессах. Другие функции липидов — образование энергетического резерва и создание защитных водоотталкивающих и термоизоляционных покровов у животных и растений, а также защита различных органов от механических воздействий. 

     Важнейшие классы липидов  

       Большинство липидов — производные высших жирных кислот, спиртов или альдегидов. В зависимости от химического состава их подразделяют на несколько классов (см. схему). Простые липиды включают вещества, молекулы которых состоят только из остатков жирных кислот (или альдегидов) и спиртов, к ним относятся жиры (триглицериды и др. нейтральные глицериды), воски (эфиры жирных кислот и жирных спиртов) и диольные липиды (эфиры жирных кислот и этиленгликоля или др. двухатомных спиртов). Сложные липиды включают производные ортофосфорной кислоты (фосфолипиды) и липиды, содержащие остатки сахаров (гликолипиды). Молекулы сложных липидов содержат также остатки многоатомных спиртов — глицерина (глицеринфосфатиды) или сфингозина (сфинголипиды). К фосфатидам относятся лецитины, кефалины, полиглицерофосфатиды, фосфатидилинозит, сфингомиелины и др.; к гликолипидам — гликозилдиглицериды, цереброзиды, ганглиозиды (сфинголипиды, содержащие остатки сиаловых кислот). К липидам относят также некоторые вещества, не являющиеся производными жирных кислот, — стерины, убихиноны, некоторые терпены. Химические и физические свойства липидов определяются наличием в их молекулах как полярных группировок (—COOH, —OH, —NH₂ и др.), так и неполярных углеводородных цепей. Благодаря такому строению большинство липидов является поверхностно-активными веществами, умеренно растворимыми в неполярных растворителях (петролейном эфире, бензоле и др.) и очень мало растворимыми в воде. 

       В организме липиды подвергаются ферментативному гидролизу под влиянием липаз. Освобождающиеся при этом жирные кислоты активируются взаимодействием с аденозинфосфорными кислотами (главным образом с АТФ) и коферментом А и затем окисляются. Наиболее распространённый путь окисления состоит из ряда последовательных отщеплений двууглеродных фрагментов. Выделяющаяся при этом энергия используется для образования АТФ. В клетках многих липидов присутствуют в виде комплексов с белками (липопротеидов) и могут быть выделены лишь после их разрушения (например, этиловым или метиловым спиртом). Исследование извлечённых липидов обычно начинают с их разделения на классы с помощью хроматографии. Каждый класс липидов — смесь многих близких по строению веществ, имеющих одну и ту же полярную группировку и различающихся составом жирных кислот. Выделенные липиды подвергают химическому или ферментативному гидролизу. Освободившиеся жирные кислоты анализируют методом газожидкостной хроматографии, остальные соединения — с помощью тонкослойной или бумажной хроматографии. Для установления структуры продуктов гидролитического расщепления липидов применяют также масс-спектрометрию, ядерный магнитный резонанс и др. методы физико-химического анализа. 
 

     Классификация липидов (схема) 

       
 
 
 
 
 
 

     Липопротеиды

 

 Липопротеиды (от греч. lípos — жир и протеиды), липопротеины, комплексы белков и липидов. Представлены в растительных и животных организмах в составе всех биологических мембран, пластинчатых структур (в миелиновой оболочке нервов, в хлоропластах растений, в рецепторных клетках сетчатки глаза) и в свободном виде в плазме крови (откуда впервые выделены в 1929году). 

     Физико-химические свойства 

     Липопротеиды различаются по химическому строению и соотношению липидных и белковых компонентов. По скорости оседания при центрифугировании липиды подразделяют на 4 главных класса: