Природни науки »Химия
Липиди
1 Характеристики
Липидите (от гръцката дума lipos = мазнина) са естери на висшите карбоксилни киселини и алкохоли (техните производни). Наричани още мазнини. Те се класифицират като естествени високомолекулни вещества. Те са продукти на растения и животни. Растителните липиди включват растителни масла (слънчогледово, ленено масло), а ние включваме масло, рибено масло или свинска мас. Те имат висока енергийна стойност. Те принадлежат към групата на неполярните молекули от биогенен произход.
1.1 Значение
Те служат като източник на енергия за хората и животните. Те се съхраняват в мастната тъкан като съхраняващи вещества, от които тялото се черпи в периоди на липса на прием на храна. Те също така образуват слой топлоизолация, който предпазва тялото от загуба на телесна топлина, както и от механични повреди. Те също така защитават вътрешните органи и присъстват в изграждането на клетъчните мембрани. Те също участват в изграждането на нервните клетки, като обгръщат нервните влакна. На графика № 1 можем да забележим дела на липидите, които участват в клетъчната структура. Те също така осигуряват среда в тялото, която позволява разтварянето на неполярни вещества (витамини - с изключение на В и С, хормони, лекарства и оцветители). Това свойство се дължи на факта, че липидите са хидрофобни.
1.2 Структура на липидите
Мастните киселини са част от липидната структура. Това са висши карбоксилни киселини с дълга странична верига (десет или повече въглеродни атома). Те могат да имат както наситени, така и ненаситени връзки в молекулата. Липидите съдържат киселини с четен брой въглеродни атоми и с права, неразклонена верига. Въглеродните атоми се заменят с хидроксилна група. Най-често срещаните са представени от:
| Заглавие | модел |
| Палмитинова киселина (хексадеканова) | CH3 - (CH2) 14-COOH |
| Стеаринова киселина (октадеканова) | СНЗ - (СН2) 16-СООН |
| Олеинова киселина (цис - 9 - октадеценова киселина) | CH3 - (CH2) 7-CH = CH-CH2-COOH |
| Линолова киселина (цис, цис - 9, 12 - октадекадиен) | CH3 - (CH2) 4 - CH = CH - CH2 - CH = = CH - (CH2) 7 - COOH |
Таблица № 1: Най-често представените висши карбоксилни киселини в липидите
1.3 Свойства на липидите
Техните свойства се влияят от висшите мастни киселини. Липидите с наситени мастни киселини имат по-висока точка на топене и по-голяма стабилност. Основната причина е липсата на двойни връзки в молекулите на мастните киселини и по този начин по-ниската реактивност на молекулите. В липиди, съдържащи висши мастни киселини, ненаситени в молекулите, реактивността на молекулата на мястото на двойната връзка се увеличава, като по този начин намалява стабилността и точката на топене. Позицията на двойната връзка също има ефект - колкото по-близо е двойната връзка до карбоксилната група, толкова по-ниска е точката на топене на липидите и те са по-малко стабилни. Чистите липиди могат да бъдат твърди или течни (ненаситени връзки).
Липидите са безцветни вещества без вкус и мирис. Те са хидрофобни, което означава, че са слабо разтворими или неразтворими във вода. Те са разтворими в органични разтворители като напр. бензен, толуен. Когато се суспендират във водна среда, колоидите или мицелите могат да образуват преход между хомогенен и хетерогенен разтвор. Организмът не може сам да ги синтезира, затова трябва да ги приемаме като компонент на храната. Ние наричаме такива вещества от съществено значение. Следователно съдържанието на ненаситени карбоксилни киселини в растителните мазнини (масла) е мярка за тяхната биологична стойност. Те са необходими при метаболизма на наситените мастни киселини.
1.3.1 Пожълтяване и стареене на мазнините
Пожълтяването и стареенето на мазнините е отрицателно свойство на липидите. Образува се от действието на микроорганизми, особено в топла и влажна среда. Настъпва окисление от атмосферен кислород, при което двойните връзки в ненаситените мастни киселини се окисляват, разпадайки се на по-къси въглеводородни вериги. По този начин се образуват алдехиди, кетони и нисши карбоксилни киселини. Придружаващото явление на алдехиди и кетони е неприятна миризма. Разлагането разгражда мастноразтворимите витамини.
Предотвратяваме пожълтяването на мазнините чрез втвърдяване на мазнините. Реакцията се провежда под налягане, под действието на водород в присъствието на никел като катализатор. Настъпва добавяне на водород (той се свързва с атоми С, които са свързани чрез двойна връзка), при което ненаситените връзки се превръщат в наситени. Чрез насищане на двойните връзки с водород, маслата се превръщат в твърди вещества (мазнини), но първоначалната им биологична стойност се губи. Тази реакция се нарича каталитично хидрогениране. Друг начин за предотвратяване на пожълтяване на мазнините е добавянето на антиоксиданти - витамини А, Е и С.
1.3.2 Изсушаване на масла
Маслата, съдържащи ненаситени карбоксилни киселини с няколко двойни връзки, се превръщат в твърдо еластично вещество под действието на въздуха. Този процес се нарича сушене с масло и се причинява от полимеризацията и окисляването на молекулите. Маслата се полимеризират и омрежват в множество връзки помежду си. Това групиране се извършва чрез кислородни мостове. Сушенето може да се ускори чрез добавяне на катализатори - сушители като напр. манган и хром оксиди. Разградените по този начин масла се използват за производството на лакове (вещества, използвани за покриване на метал или дърво).
1.4 Липидна хидролиза
Чрез хидролиза на мазнините можем да постигнем разграждането на липидната молекула на отделни компоненти. „Хидролизата може да се извърши със силни минерални киселини, както и алкални хидроксиди. Действието на натриевия или калиев хидроксид върху ацилглицеролите произвежда сапуни. Следователно алкалната хидролиза се нарича осапуняване. Сапуните са соли на висшите карбоксилни киселини. Натриевите сапуни са твърди и се използват като детергенти или почистващи препарати. Калиевите сапуни са смазващи и се използват за приготвяне на дезинфектанти. “(Čiranský, J., Krištofová, V., Kopřiva, J., Pecháň, I. Химия за 3-та година на гимназиите. Братислава: Slovenské pedagogické nakladateľstvo, 1992 . 242с. ISBN 80 - 08 - 01412 - 1) Хидролизата може да бъде основна или киселинна.
1.5 Липидно отделяне1. Според последователността
· Твърди - мазнини (лой, мехлем)
· Течност - масла (слънчогледово, маково, ленено.)
2. По произход
· Животно (свинска мас)
· Растително (слънчогледово олио.)
3. По структура
A) Обикновено (според алкохолния компонент)
· Ацилглицероли (мастна киселина + глицерол)
· Восъци (мастна киселина + алкохол)
Б) Съединение
· Фосфолипиди (мастна киселина + алкохол + H3PO4)
· Гликолипиди (мастна киселина + алкохол + въглехидрати)
· Липопротеини (мастна киселина + алкохол + протеин)
В) Изопреноид
· Терпени и стероиди
· Холестерол
· Жлъчни киселини
· Каротеноиди