Формула жира в химии

РАБОЧ�Е ТЕТРАД�

Формула жира в химии

Продолжение. Начало см. в № 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40/2004

РЈСЂРѕРє 32. Р–РёСЂС‹

Жирами называют сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот:

Формула жира в химии

где R, R' и R'' – углеводородные радикалы высших карбоновых (жирных) кислот, преимущественно от С3 до С17.

Карбоновые кислоты могут быть различными, но всегда нормального строения и, как правило, с четным числом атомов углерода.

Жиры – главная составная часть жировых клеток животных и растений – являются одним из важнейших пищевых резервов организма.

При окислении жиров выделяется значительно больше энергии, чем при окислении углеводов и белков.

Три наиболее распространенные в природе жирные кислоты – это предельные кислоты: пальмитиновая (С16), стеариновая (С18) – и непредельная олеиновая (С18) кислота.

У большинства ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав жиров, масел и биологических мембран, преобладающим является цисизомер, трансизомер встречается редко.

Чем выше степень ненасыщенности жирной кислоты, тем ниже ее температура плавления (табл. 16).

Таблица 16

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Наиболее распространенные в биообъектах жирные кислоты

Структурная формула Название Температура плавления, В°РЎ
Насыщенные жирные кислоты
СН3(СН2)10СООН СН3(СН2)12СООН СН3(СН2)14СООН СН3(СН2)16СООН СН3(СН2)18СООН Лауриновая10 Миристиновая10 Пальмитиновая10 Стеариновая10 Арахиновая 4410 5810 6310 7010 7710
Ненасыщенные жирные кислоты
СН3(СН2)5СН=СН(СН2)7СООН СН3(СН2)7СН=СН(СН2)7СООН СН3(СН2)4(СН=СНСН2)2(СН2)6СООН СН3СН2(СН=СНСН2)3(СН2)6СООН СН3(СН2)4(СН=СНСН2)4(СН2)2СООН Пальмитин-олеиновая10 Олеиновая10 Линолевая10 Линоленовая10 Арахидоновая –110 1610 –510 –1110 –4910

Названия жиров. Природные жиры (триацилглицерины) являются триэфирами глицерина и жирных кислот.

Обычное название этих соединений – триглицериды.

�звестны не только глицериды одинаковых кислот (простые глицериды), но и преимущественно разных кислот (смешанные глицериды). Например:

Формула жира в химии

Животные жиры содержат главным образом глицериды предельных кислот и являются твердыми веществами.

Растительные жиры, часто называемые маслами, содержат глицериды непредельных карбоновых кислот.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Формула аммиака в химии

Оценим за полчаса!

Это, например, жидкие подсолнечное, конопляное и льняное масла.

Формула жира в химии

Химические свойства жиров

Жиры под влиянием ферментов или в присутствии кислотных катализаторов гидролизуются с образованием глицерина и карбоновых кислот:

Формула жира в химии

Гидролиз жиров в щелочной среде дает глицерин и растворимые соли карбоновых кислот:

Формула жира в химии

В результате окисления жиров наряду с освобождением энергии образуется довольно много воды. При недостатке питьевой воды это позволяет легче переносить жажду:

Формула жира в химии

Гидрирование жиров – превращение жидких растительных масел в твердые жиры – имеет большое значение для пищевых целей. Так в промышленности получают маргарин:

Формула жира в химии

Задача. Напишите структурные формулы всех возможных триглицеридов, образованных остатками (по одному) олеиновой, пальмитиновой и стеариновой кислот.

Решение

Возможны три варианта, различающиеся расположением остатков названных кислот при центральном атоме С-2 глицерина:

Формула жира в химии

УПРАЖНЕН�Я

1. 2-Олеил-1,3-дистеарилглицерин, содержащийся в кокосовом масле, гидрируют (Н2, Pt) по двойной связи в тристеарин.

Напишите уравнение реакции гидрирования. Укажите, какому веществу соответствует температура плавления +43 В°РЎ Рё какому +72 В°РЎ.

2. Дайте названия жирам, образованным глицерином и: а) линолевой кислотой; б) пальмитин-олеиновой кислотой; в) комбинацией этих двух кислот. Приведите их структурные формулы.

3.

Какие жирные кислоты образуются при гидролизе 2-линолеил-1,3-диолеилглицерина? Какой другой триацилглицерин дает такие же жирные кислоты и в той же пропорции? Составьте уравнение реакции гидролиза одного из этих жиров.

4. Напишите две возможные формулы жира, имеющего в молекуле 57 атомов углерода и вступающего в реакцию с бромом в мольном соотношении 1:2.

5. При сгорании 1 моль жира образуется 57 моль углекислого газа и 54 моль воды. Напишите две возможные формулы жира, образованного кислотами с четным числом углеродных атомов.

6. Образец жира может вступить в реакцию с 0,4 моль водорода.

Продукт гидрирования вступает в реакцию гидролиза с 0,6 моль NaOH, при этом образуется соль только одной кислоты, масса соли равна 183,6 г.

Вычислите относительную молекулярную массу жира и приведите одну из возможных его формул.

7. Образец жира вступает в реакцию кислотного гидролиза. Масса продуктов гидролиза на 2,7 г больше массы исходного жира.

В результате гидролиза образовалась только одна кислота массой 38,4 г.

Вычислите молекулярную масcу жира и приведите одну из возможных его формул.

Ответы на упражнения к теме 2

1.

Формула жира в химии

  • 2.
  • 3.
  • Другой возможный триацилглицерин:

4. Углеродный состав молекулы жира складывается из трех атомов С глицерина и трех остатков карбоновых кислот Сх, Су, Сz.

Причем 3 + х + у + z = 57. Если х = у = z, то 3х = 54, х = 18, или в молекуле кислотной компоненты жира 18 атомов С.

Кроме того, в формуле жира должны содержаться две двойные связи:

5. Поскольку из 1 моль жира образуется 57 моль СО2, в молекуле этого жира 57 атомов С (ср. с упражнением 4).

Число атомов Н в формуле жира: 2•54 = 108. За вычетом 5 атомов Н остатка глицерина на три остатка кислоты приходится 103 атома Н: 35 + 35 + 33 и др.

Две возможные формулы жира:

6. При гидролизе жиров на связывание образующихся кислот в виде солей расходуется трехкратное мольное количество щелочи. Поэтому (жира) = 1/3(NaOH) = 0,2 моль.

Расход водорода в реакции гидрирования: (Н2) = 0,4 моль – свидетельствует о том, что в молекуле жира имеется две двойные связи.

Количество вещества соли, образующейся при гидролизе, (СnH2n+1COONa) = 0,6 моль, ее масса m(соли) = 183,6 г. Молярная масса соли:

  1. М(соли) = m/ = 183,6/0,6 = 306 г/моль.
  2. Подставим значения атомных масс элементов в общую формулу соли СnH2n+1COONa (сумма Аr элементов формулы равна Мr(соли)) и найдем n:
  3. 12n + 2n + 1 + 44 + 23 = 306, 14n = 238, n = 17.
  4. Возможная формула жира:

7. Прибавка по массе продуктов гидролиза обусловлена присоединившейся водой.

Причем количество вещества воды (в моль) в три раза больше количества вещества гидролизуемого жира: (Н2О) = 3(жира).

А вот количества веществ гидролизной воды и образующейся кислоты одинаковы:

  • (Рќ2Рћ) = (RCOOH).
  • (Рќ2Рћ) = m/M = 2,7/18 = 0,15 моль;
  • Рњ(RCOOH) = 38,4/0,15 = 256 Рі/моль, R = РЎ15Рќ31;
  • Рњ(жира) = 3Рњ(РЎ15Рќ31РЎРћРћРќ) + Рњ(глицерина) – 3Рњ(Рќ2Рћ) = = 3•256 + 92 – 54 = 806 Рі/моль.
  • Формула жира:

Проведем необходимые расчеты:

Источник: https://him.1sept.ru/2004/41/17.htm

Сложные эфиры — номенклатура, получение, химические свойства. Жиры. Мыла

Формула жира в химии

Важнейшими представителями сложных  эфиров являются жиры.

Жиры, масла

Жиры – это сложные эфиры глицерина и высших одноатомных карбоновых кислот. Общее название таких соединений – триглицериды или триацилглицерины, где ацил – остаток карбоновой кислоты -C(O)R.

В состав природных триглицеридов входят остатки насыщенных кислот (пальмитиновой C15H31COOH, стеариновой C17H35COOH) и ненасыщенных (олеиновой C17H33COOH, линолевой C17H31COOH).

 Высшие карбоновые кислоты, которые входят в состав жиров имеют всегда четное количество атомов углерода (С8 – С18) и неразветвленный углеводородный остаток. Природные жиры и масла – это смеси глицеридов высших карбоновых кислот.

  • Состав и строение жиров могут быть отражены общей формулой:
  • Формула жира в химии
  • Этерификация — реакция образования сложных эфиров.
  • Формула жира в химии
  • В состав жиров могут входить остатки как предельных, так и непредельных карбоновых кислот в различных сочетаниях.
Читайте также:  Относительная частота, формулы и примеры

В обычных условиях жиры, содержащие в своем составе остатки непредельных кислот, чаще всего бывают жидкими. Их называют маслами. В основном, это жиры растительного происхождения — льняное, конопляное, подсолнечное и другие масла (исключения пальмовое и кокосовое масла – твердые в обычных условиях).

Реже встречаются жидкие жиры животного происхождения, например рыбий жир. Большинство природных жиров животного происхождения при обычных условиях – твердые (легкоплавкие) вещества и содержат в основном остатки предельных карбоновых кислот, например бараний жир.

Состав жиров определяет их физические и химические свойства.

Физические свойства жиров

            Жиры нерастворимы в воде, не имеют четкой температуры плавления и значительно увеличиваются в объеме при плавлении.

Агрегатное состояние жиров твердое, это связано с тем, что в состав жиров входят остатки предельных кислот и молекулы жиров способны к плотной упаковке. В состав масел, входят остатки непредельных кислот в cis – конфигурации, следовательно плотная упаковка молекул невозможна, и агрегатное состояние – жидкое.

Химические свойства жиров

Жиры (масла) являются сложными эфирами и для них характерны реакции сложных эфиров.

Понятно, что для жиров, содержащих остатки ненасыщенных карбоновых кислот, характерны все реакции непредельных соединений. Они обесцвечивают бромную воду, вступают в другие реакции присоединения.

Наиболее важная в практическом плане реакция – гидрирование жиров. Гидрированием жидких жиров получают твердые сложные эфиры. Именно эта реакция лежит в основе получения маргарина — твердого жира из растительных масел.

Условно этот процесс можно описать уравнением реакции:

  1. Формула жира в химии
  2. Все жиры, как  и другие сложные эфиры, подвергаются гидролизу:
  3. Формула жира в химии

Гидролиз сложных эфиров- обратимая реакция. Чтобы сместить равновесие в  сторону образования продуктов гидролиза, его проводят в щелочной среде (в присутствие щелочей или Na2CO3). В этих условиях гидролиз жиров протекает обратимо, и приводит к образованию солей карбоновых кислот, которые называются мылами. Гидролиз жиров в щелочной среде называют омылением жиров.

  • При  омылении жиров образуются глицерин и  мыла – натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислот:
  • Омыление – щелочной гидролиз жиров, получение мыла.
  • Формула жира в химии
  • Мыла – смеси натриевых (калиевых) солей высших предельных карбоновых кислот (натриевое мыло – твердое,  калиевое — жидкое).

Мыла являются поверхностно-активными веществами (сокращенно: ПАВами, детергентами). Моющее действие мыла связано с тем, что мыла эмульгируют жиры. Мыла образуют мицеллы с загрязняющими веществами (условно —  это жиры с различными включениями).

Липофильная часть молекулы мыла растворяется в загрязняющем веществе, а гидрофильная часть оказывается на поверхности мицеллы. Мицеллы заряжены одноименно, следовательно отталкиваются, при этом загрязняющее вещество и вода превращается в эмульсию (практически – это грязная вода).

  1. Формула жира в химии
  2. В воде также происходит гидролиз мыла, при этом  создается щелочная среда.
  3. Мыла нельзя использовать в жесткой и морской воде, так как образующиеся при этом стеараты кальция (магния) в воде нерастворимы.
  4. Формула жира в химии

Источник: http://himege.ru/slozhnye-efiry-nomenklatura-poluchenie-ximicheskie-svojstva/

Жиры: строение, химический состав, функции и применение :

Под общим термином липиды (жиры) в науке объединяются все жироподобные вещества. Жиры представляют собой органические соединения, обладающие различным внутренним строением, но похожими свойствами. Эти вещества нерастворимы в воде. Но при этом они хорошо растворяются в других веществах – хлороформе, бензине. Жиры очень широко распространены в живой природе.

Формула жира в химии

Исследования жиров

Строение жиров делает их незаменимым материалом для любого живого организма.

Предположение о том, что эти вещества имеют одну скрытую кислоту, было сделано еще в XVII веке французским ученым Клодом Жозефом Жоруа.

Он обнаружил, что процесс разложения мыла кислотой сопровождается выделением жирной массы. Ученый подчеркивал, что эта масса не является исходным жиром, поскольку отличается от него по некоторым свойствам.

Тот факт, что в строение липидов также входит глицерин, впервые был открыт шведским ученым Карлом Шееле. Полностью состав жиров был определен французским ученым Мишелем Шеврелем.

Классификация

По составу и строению жиры классифицировать очень сложно, поскольку в эту категорию входит большое количество веществ, различающихся по своему строению. Они объединяются только по одному признаку – гидрофобности. По отношению к процессу гидролиза биологи разделяют липиды на две категории – омыляемые и неомыляемые.

К первой категории относится большое число стероидных жиров, в состав которых входит холестерол, а также производные от него: стероидные витамины, гормоны, а также желчные кислоты. В категорию омыляемых жиров попадают липиды, называемые простыми и сложными.

Простые – это те, что состоят из спирта, а также жирных кислот. К данной группе относятся различные типы воска, эфиры холестерола и другие вещества. Сложные жиры содержат в себе, помимо спирта и жирных кислот, другие вещества.

К этой категории относятся фосфолипиды, сфинголипиды и другие.

Есть и другая классификация. Согласно ей, к первой группе жиров относятся нейтральные жиры, ко второй – жироподобные вещества (липоиды). К нейтральным относят комплексные жиры трехатомного спирта, например глицерина, или же ряда других жирных кислот, имеющих сходное строение.

Формула жира в химии

Разнообразие в природе

К липоидам относят те вещества, которые встречаются в живых организмах, независимо от их внутреннего строения. Жироподобные вещества могут растворяться в эфире, хлороформе, бензоле, горячем спирте. Всего в природе найдено более 200 различных жирных кислот.

При этом широкое распространение имеют не более 20 типов. Содержатся они как в животных организмах, так и в растениях. Жиры являются одной из главных групп веществ.

Они обладают очень высокой энергетической ценностью — из одного грамма жира выделяется 37,7 кДж энергии.

Функции

Во многом функции, выполняемые жирами, зависят от их типа:

  • Резервно-энергетическая. Вещества подкожного жира являются основным источником питания живых существ при голодании. Также они представляют собой источник питания для поперечно-полосатых мышц, печени, почек.
  • Структурная. Жиры входят в состав межклеточных мембран. Главными их компонентами являются холестерол и гликолипиды.
  • Сигнальная. Липиды выполняют различные рецепторные функции и участвуют во взаимодействии между клетками.
  • Защитная. Подкожный жир также является хорошим термоизолирующим веществом для живых организмов. Он обеспечивает и защиту внутренних органов.

Формула жира в химии

Строение жиров

Одна молекула любого липида состоит из остатка спирта – глицерина, а также трех остатков различных жирных кислот. Поэтому жиры иначе называются триглицеридами. Глицерин представляет собой бесцветную и вязкую жидкость, у которой нет запаха.

Он тяжелее воды, и потому легко смешивается с ней. Температура плавления глицерина составляет +17,9 оС. Практически во все категории липидов входят жирные кислоты.

По химическому строению жиры – это сложные соединения, которые включают в себя трехатомный глицерин, а также высокомолекулярные жирные кислоты.

Свойства

Липиды вступают в любые реакции, которые свойственны сложным эфирам. Однако у них есть и некоторые характерные особенности, связанные с их внутренним строением, а также наличием глицерина. По своему строению жиры также делятся на две категории – насыщенные и ненасыщенные.

Насыщенные не содержат двойных атомных связей, ненасыщенные – содержат. К первым принадлежат такие вещества, как стеариновая и пальмитиновая кислоты. К ненасыщенным относится, к примеру, олеиновая кислота. Помимо различных кислот, строение жиров включает в себя также некоторые жироподобные вещества – фосфатиды и стерины.

Они также имеют больше значение для живых организмов, так как участвуют в синтезе гормонов.

Большая часть жиров являются легкоплавкими – иными словами, они остаются в жидком состоянии при комнатной температуре.

Животные жиры, наоборот, при комнатной температуре остаются твердыми, поскольку содержат большое количество насыщенных жирных кислот.

К примеру, говяжье сало содержит следующие вещества – глицерин, пальмитиновую и стеариновую кислоты. Пальмитиновая плавится при температуре 43 оС, а стеариновая – при 60 оС.

Основной предмет, в рамках которого школьники изучают строение жиров – химия. Поэтому ученику желательно знать не только набор тех веществ, которые входят в состав различных липидов, но также иметь понимание их свойств. Например, жирные кислоты являются основой растительных жиров. Это вещества, которые получили свое название от процесса их выделения из липидов.

Формула жира в химии

Липиды в организме

Химическое строение жиров – это остатки глицерина, который хорошо растворяется в воде, а также остатки жирных кислот, которые, наоборот, в воде нерастворимы.

Если нанести каплю жира на поверхность воды, то в ее сторону обратится глицериновая часть, а сверху будут располагаться жирные кислоты. Эта ориентация очень важна.

Слой жира, который входит в состав клеточных оболочек любого живого организма, препятствует растворению клетки в воде. Особенно важными являются вещества под названием фосфолипиды.

Фосфолипиды в клетках

Они также содержат в своем составе жирные кислоты и глицерин. Фосфолипиды отличаются от других групп жиров тем, что содержат также и остатки фосфорной кислоты. Фосфолипиды являются одними из важнейших компонентов клеточных оболочек.

Также большую важность для живого организма несут и гликолипиды – вещества, содержащие в себе жиры и углеводы. Строение и функции этих веществ позволяют им осуществлять различные функции в нервной ткани. В частности, большое их количество содержится в тканях головного мозга.

Гликолипиды размещаются на внешней части плазматических мембран клеток.

Формула жира в химии

Строение белков, жиров и углеводов

АТФ, нуклеиновые кислоты, а также белки, жиры и углеводы относятся к органическим веществам клетки. Они состоят из макромолекул – больших и сложных по своему строению молекул, содержащих, в свою очередь, более мелкие и простые частицы.

В природе встречаются три типа питательных веществ – это белки, жиры и углеводы. Строение они имеют разное. Несмотря на то, что каждый из этих трех типов веществ относится к углеродным соединениям, один и тот же атом углерода может образовывать различные внутриатомные соединения.

Углеводы представляют собой органические соединения, которые состоят из углерода, водорода, а также кислорода.

Формула жира в химии

Отличия в функциях

Различается не только строение углеводов и жиров, но и их функции. Углеводы расщепляются быстрее, чем остальные вещества – и поэтому они могут образовывать большее количество энергии. Находясь в организме в большом количестве, углеводы могут трансформироваться в жиры. Белки же не поддаются такой трансформации.

Их строение намного сложнее, чем строение углеводов. Строение углеводов и жиров делает их основным источником энергии для живых организмов. Белки же являются теми веществами, которые расходуются в качестве строительного материала для поврежденных клеток в организме.

Недаром они носят название «протеины» — слово «протос» произошло от древнегреческого языка и переводится как «тот, кто на первом месте».

Белки представляют собой линейные полимеры, содержащие в себе соединенные ковалентными связями аминокислоты. К настоящему времени они разделяются на две категории: фибриллярные и глобулярные. В строении белка различают первичную структуру и вторичную.

Состав и строение жиров делают их незаменимыми для здоровья любого живого организма. При заболеваниях и снижении аппетита отложенный жир действует в качестве дополнительного источника питания. Он является одним из главных источников энергии. Однако избыточное употребление жирных продуктов может ухудшить усвоение белка, магния, а также кальция.

Формула жира в химии

Применение жиров

Люди давно научились применять эти вещества не только для питания, но и в быту. Жиры использовали для светильников еще во времена доисторической эпохи, ими смазывали полозья, при помощи которых корабли спускались на воду.

Эти вещества широко применяются в современной промышленности. Около трети всех производимых жиров имеет техническое предназначение. Остальные предназначены для употребления в пищу. В большом количестве липиды используют в парфюмерной индустрии, косметике, отрасли мыловарения.

В пищу употребляются, главным образом, растительные масла – обычно они входят в состав различных продуктов питания, таких, как майонез, шоколад, консервы. В промышленной отрасли липиды используют для производства различных видов красок, лекарств. Также рыбий жир добавляют в олифу.

Технический жир обычно получают из отходов пищевого сырья и используют для производства мыла, хозяйственных средств. Также его добывают из подкожного жира различных морских животных. В фармацевтике он применяется для производства витамина А. Особенно его много в печени тресковых рыб, абрикосовом и персиковом маслах.

Источник: https://www.syl.ru/article/338589/jiryi-stroenie-himicheskiy-sostav-funktsii-i-primenenie

Жиры

Жиры — органические соединения, по строению являющиеся сложными эфирами трехатомного спирта глицерина и высших карбоновых (жирных) кислот.

К жирным кислотам (их формулы лучше выучить 😉 относятся:

  • Пальмитиновая — C15H31COOH (предельная)
  • Стеариновая — C17H35COOH (предельная)
  • Олеиновая — C17H33COOH (непредельная, 1 двойная связь в радикале)
  • Линолевая — C17H31COOH (непредельная, 2 двойные связи в радикале)
  • Линоленовая — C17H29COOH (непредельная, 3 двойные связи в радикале)

Растительные и животные жиры

Жиры образуются в организме растений и животных, служат запасным питательным веществом. В строении растительных и животных жиров есть некоторые важные отличия.

Читайте также:  Числовая последовательность и ее предел

Заметьте, что растительные жиры чаще жидкие и в них входят преимущественно остатки непредельных жирных кислот, а животные жиры — твердые и содержат остатки предельных жирных кислот.

Формула жира в химии

Номенклатура жиров

По систематической номенклатуре жиры принято называть триацилглицеринами. Названия жирам дают в зависимости от ацилов — остатков жирных кислот, входящих в их состав. Для формирования единого названия к остаткам кислот добавляют суффикс «оил».

В соответствии с тривиальной номенклатурой, жиры называют, добавляя окончание «ин» к названию кислоты и приставку, указывая, сколько гидроксогрупп в молекуле глицерина подверглось этерификации. В общем лучше 1 раз увидеть, чем 100 раз услышать 😉

Формула жира в химии

Получение жиров

Жиры (по строению сложные эфиры) получаются в реакции этерификации, протекающей между трехатомным спиртом глицерином и высшими карбоновыми (жирными) кислотами.

В зависимости от того, какие именно кислоты участвуют в реакции, образуются различные жиры.

Формула жира в химии

Химические свойства жиров

  • Гидрирование растительных жиров
  • В состав растительных жиров входят непредельные кислоты, которые поддаются гидрированию и превращаются в предельные. Таким путем в пищевой промышленности получают маргарин. Формула жира в химии

  • Гидролиз
  • Как сложные эфиры, жиры способны вступать в реакцию гидролиза, который может быть кислотным и щелочным. В результате кислотного гидролиза образуется глицерин и исходные жирные кислоты, в результате щелочного гидролиза — глицерин и соли жирных кислот. Реакция щелочного гидролиза жиров называется реакцией омыления, в результате получаются соли жирных кислот — мыла. Кислотный гидролиз протекает обратимо, щелочной — необратимо. Формула жира в химии В состав твердого мыла входят соли Na, в состав жидкого — K. Формула жира в химии

Источник: https://studarium.ru/article/191

О жирах в организме человека: формула, химический состав, свойства

Жиры, как и другие нутриенты (углеводы, белки, минералы и витамины), поступают в организм с питанием и имеют несколько функций: энергетическую, запасающую, транспортную, теплоизоляционную, защитную, регуляторную. Отказ от жиров может нарушить обменные процессы и привести к болезням.

Для чего нужны жиры в организме человека

Жир способствует всасыванию витаминов, которые входят в разряд жирорастворимых (витамин А, D, Е, К) и улучшает усвоение белка. За счет этих веществ кожа обладает эластичностью и не пересыхает, а при их нехватке покрывается морщинами.

 Жировые клетки создают прослойку, которая снижает риск получения ушибов органов и костей. Она же сохраняет в организме необходимое тепло в холодную погоду.

Происходит это благодаря низким свойствам теплопроводности жира, подкожно-жировая клетчатка изолирует органы и ткани от потери тепла и снимает вред воздействия холода.

Жиры — это хранилище источника энергии. Углеводы также имеют запас энергии, но являются менее энергетически емкими. От одного грамма жира человек получает 9 калорий, а грамм углевода содержит всего 4. Это объясняет, почему именно жиры являются наиболее энергетическими веществами.

Такая характеристика жиров, как большая энергетическая ценность, позволяет им дольше обеспечивать человека энергией. Углеводы находятся в организме в виде густой жидкости — они смешаны с водой для лучшей сохранности. Поэтому их масса больше, чем масса жиров, легких и объемных.

Углеводные запасы организма тратятся в разы быстрее, чем жировые.

Формула жира в химии

Жиры — источник энергии

Что такое жиры

Насыщенные и ненасыщенные жиры

Жиры липиды — это жироподобные органические соединения, источник полиненасыщенных жирных кислот. Линолевая и линоленовая кислоты незаменимы в организме, на их базе образуются остальные.

Они не растворяются в воде. В состав липидов входит глицерин и многочисленные жирные кислоты. В зависимости от строения жиров, имеющихся пропорций кислот, меняются и свойства жировых соединений.

Это оказывает влияние на вкусовые свойства, цвет и запах.

Зная, из чего именно состоят жиры и что относится к жирам, можно понять механизм их работы. Сама молекула состоит из головной части — глицерина и из «хвоста», который представлен двумя или тремя молекулами жирных кислот. Последний вариант наиболее распространен. Если в формуле три «хвоста», вещества называются триглицеридами.

За запасы жира ответственны адипоциты. Эти клетки способны получать его из элементов, не предназначенных для этого напрямую: остатков белковых молекул, углеводов различного класса.

При переедании эти клетки выявляют излишки молекул липидов и начинают их усваивать, образуя жировые клетки. В момент снижения уровня жирных кислот адипоциты дополняют кровь жировыми молекулами с целью восполнить недостаток энергии.

Главный сигнал к накоплению или сжиганию жира — уровень инсулина — гормона, который регулирует многие обменные процессы в организме

Формула жира в химии

Продукты богатые жирами

Жиры начинают расходоваться в исключительных случаях, когда самые важные органы испытывают острый недостаток углеводов. Мышцы используют их в качестве топлива лишь после продолжительной, сложной и изматывающей работы.

Пищевые жиры делятся на два вида:

Животные жиры тяжелы для усвоения и принимаются организмом хуже, однако они также необходимы ему, как и растительные. Обнаружить их можно в мясе, сале, жирной рыбе, молоке, сметане, сыре. Примеры «хороших» жиров растительного происхождения — оливковое масло, авокадо, орехи.

 Работа жирных кислот в биологии является примером того, как для организма важен жир. Общая формула молекул жирных кислот представляет собой цепочку углеродных атомов. К ним присоединены атомы водорода и кислорода.

Если молекула покрыта водородными атомами полностью, то жирная кислота является насыщенной.

К самым важным для функционирования организма относятся каприловая, лауриновая, миристиновая, стеариновая, лигноцериновая, каприновая насыщенные жирные кислоты. Полный список включает в себя несколько десятков наименований. Они содержатся в данных продуктах:

  • красное и белое мясо;
  • молочные продукты, сыр;
  • сливочное масло;
  • другие животные жиры;
  • какао масло;
  • кокосовое масло.

Важно! Чем больше в составе жира насыщенных кислот, тем тверже он будет. Избыток насыщенных жирных кислот в рационе может стать причиной расстройства ЖКТ, развития ожирения, возникновения диабета, заболеваний сердца и сосудов.

Если в структуре жиров, представленной углеродной цепочкой, есть пробел без атомов водорода, то такой липид называется мононенасыщенной жирной кислотой. На ней есть только одно место для их крепления.

Самый известный пример такой кислоты в химии – Омега- 9 (олеиновая кислота). Если мест на углеродной цепочке нет, то кислота является полиненасыщенной.

К ним относятся Омега-3, Омега-6 жирные кислоты: рыбий жир, жирная рыба, оливковое, льняное масло, орехи.

Формула жира в химии

Продукты с полиненасыщенной кислотой

Рекомендуемая норма поступления жиров в диетологии — 0,8-2 г. на килограмм веса человека. Точную потребность можно определить, исходя из образа жизни человека. Для людей с нормальным индексом массы тела оптимально употребление 1 г. жира на килограмм массы. При избыточном весе следует потреблять до 0,8 г. Норма может быть поднята до 2 г. при медицинских показаниях.

На жиры должно приходиться 30% от общего количества употребленных за сутки калорий. В норме пропорции должны быть следующими:

  • Омега-3 кислоты — 2-3 г.;
  • насыщенные жиры — 30% от общего количества;
  • ненасыщенные — 70% (преимущественно растительные).

Норма содержания жировой ткани в теле мужчины:

  • молодой (20-30 лет) — 13-25%;
  • зрелый (35-50 лет) — 15-25%;
  • старше 50 лет — 16-28%

Для женщин нормы следующие:

  • молодая — 16-28%;
  • зрелая — 20-30%;
  • старше 50 лет — 20-35%

Определение жиров в процентном содержании возможно на специальном медицинском оборудовании. Приблизительное содержание жира в теле можно вычислить при помощи формулы для расчёта индекса массы тела. Превышение значения говорит об избытке веса и высоком риске заболеваний.

Формула жира в химии

Определение жиров в процентном содержании

Вред и польза человеческому организму от жиров

Как избыток, так и недостаток жиров, может нанести тяжелый вред здоровью. Недостаток приводит к следующим болезням:

  • нарушение работы желудочно-кишечного тракта;
  • нарушение работы нервной системы;
  • быстрая утомляемость и снижение работоспособности;
  • отклонения в работе иммунной системы;
  • атеросклероз;
  • тромбоз;
  • повреждение суставов;
  • снижение зрения.

Чрезмерное употребление приводит к проблемам:

  • образование висцерального жира, влияющего на работу органов;
  • трансжиры провоцируют возникновение диабета, заболеваний сердечно-сосудистой системы, заболевания желудка;
  • многие жиры после термической обработки обретают канцерогенные свойства;
  • возникновение лишнего веса;
  • поражение печени и поджелудочной железы.

Польза употребления жиров представлена следующим списком:

  • защита организма от температурных перепадов;
  • являются источником воды — она образуется после расщепления;
  • способствуют усвоению белка;
  • мононенасыщенные кислоты понижают уровень холестерина в крови.

Как сжигаются жиры в организме

Жир расщепляется при условии наличия достаточного количества кислорода. Тот, в свою очередь, поступает к тканям после продолжительной нагрузки. Структура не позволяет жировой ткани сжигаться сразу после начала тренировки. Проходит 30-50 минут, в течение которых она разогревается и становится доступной для мышц в виде энергетического источника.

Продукты, содержащие жиры

В первую очередь энергию дает глюкоза в составе крови, затем из мышц берется гликоген. Только после этого начинается использование телом жиров для восполнения запасов энергии. Известный среди спортсменов момент открытия «второго дыхания» — это сигнал того, что в ход пошли жировые запасы.

Важно! Намеренно и быстро сжечь жир можно при помощи аэробных или силовых упражнений. Первые быстрее открывают доступ кислороду, т. к. во время тренировок быстро расширяются капилляры и усиливается приток крови. Силовая тренировка дает сигнал для работы липазы. Липаза является энзимом, участвующим в жиро-энергетическом обмене.

Чрезмерное употребление жира может стать причиной избыточного веса. Однако его недостаток не является гарантией успешного жиросжигания и может навредить организму, нарушив работу жизненно важных систем. Употребление полезных жиров улучшит здоровье, внешний вид и спортивные показатели.

Источник: https://calenda.ru/poxudenie/chto-takoe-ziry.html

Жиры

Жиры – это сложные эфиры, образованные глицерином и высшими одноосновными карбоновыми кислотами (жирными кислотами)..

Жиры образуются при взаимодействии глицерина и высших карбоновых кислот:

Жирные (высшие) кислоты
Предельные кислоты Непредельные кислоты
Масляная кислота С3Н7 -СООН Олеиновая кислота С17Н33СООН(содержит одну двойную связь в радикале)СН3—(СН2)7—СН = СН—(СН2)7—СООН
Пальмитиновая кислота С15Н31 — СООН Линолевая кислота  С17Н31СООН (две двойные связи в радикале) СН3-(СН2)4-СН = СН-СН2-СН = СН-СООН
Стеариновая кислота С17Н35 — СООН Линоленовая кислота С17Н29СООН (три двойные связи в радикале)СН3СН2СН=CHCH2CH=CHCH2CH=СН(СН2)4СООН

Номенклатура жиров

  • Общее название жиров – триацилглицерины (триглицериды).
  • Существует несколько способов назвать молекулу жира.
  • Например, жир, образованный тремя остатками стеариновой кислоты, будет иметь следующие названия:

Физические свойства жиров

Жиры растворимы в органических растворителях и нерастворимы в воде. С водой жиры не смешиваются.

Животные жиры — предельные Растительные жиры (масла) — непредельные
Твёрдые, образованы предельными кислотами – стеариновой и пальмитиновой.Все животные жиры, кроме рыбьего – твёрдые. Жидкие, образованы непредельными кислотами – олеиновой, линолевой и другими.Все растительные жиры, кроме пальмового масла – жидкие.

Химические свойства жиров

1. Гидролиз (омыление) жиров

Жиры подвергаются гидролизу в кислой или щелочной среде или под действием ферментов.

1.1. Кислотный гидролиз 

Под действием кислот жиры гидролизуются до глицерина и карбоновых кислот, которых входили в молекулу жира.

Например, при гидролизе тристеарата глицерина в кислой среде образуется  стеариновая кислота и глицерин

1.2. Щелочной гидролиз — омыление жиров

При щелочном гидролизе жиров образуется глицерин и соли карбоновых кислот, входивших в состав жира.

Например, при гидролизе тристеарата глицерина гидроксидом натрия образуется стеарат натрия.

2. Гидрирование (гидрогенизация) ненасыщенных жиров

Гидрогенизация жиров — это процесс присоединения водорода к остаткам непредельных кислот, входящих в состав жира.

При этом остатки непредельных кислот переходят в остатки предельных, жидкие растительные жиры превращаются в твёрдые (маргарин).

Например, триолеат глицерина при гидрировании превращается в тристеарат глицерина:
    Количественной характеристикой степени ненасыщенности жиров служит йодное число, показывающее, какая масса йода может присоединиться по двойным связям к 100 г жира.

3. Мыло  и синтетические моющие средства

  1. При щелочном гидролизе жиров образуются мыла соли высших жирных кислот.
  2. Стеарат натрия – твёрдое мыло.
  3. Стеарат калия – жидкое мыло.

Моющая способность мыла зависит от жесткости воды.

Оно хорошо мылится и стирает в мягкой воде, плохо стирает в жёсткой воде и совсем не стирает в морской воде, так как содержащие в ней ионы Ca2+ и Mg2+ дают с высшими кислотами нерастворимые в воде соли.

Например, тристеарат глицерина взаимодействует с сульфатом кальция 
  • Поэтому наряду с мылом используют  синтетические моющие средства.
  • Их производят из других веществ, например из алкилсульфатов — солей сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты.
  • Спирт реагирует с серной кислотой с образованием алкилсульфата.

Далее алкилсульфат гидролизуется щелочью:

Эти соли содержат в молекуле от 12 до 14 углеродных атомов и обладают очень хорошими моющими свойствами. Кальциевые и магниевые соли этих веществ растворимы в воде, а потому такие мыла моют и в жесткой воде. Алкилсульфаты содержатся во многих стиральных порошках.

Источник: https://chemege.ru/zhiry/

Ссылка на основную публикацию