Мазнини: структура, химичен състав, функция и употреба

В общия термин липиди (мазнини) всички мастноподобни вещества се комбинират в науката. Мазнините са органични съединения с различна вътрешна структура, но с подобни свойства. Тези вещества са неразтворими във вода. Но в същото време те се разтварят добре в други вещества - хлороформ, бензин. Мазнините са много често срещани в дивата природа.

Изследвания на мазнините

Структурата на мазнините ги прави незаменим материал за всеки жив организъм. Предположението, че тези вещества имат една скрита киселина, е направено през 17-ти век от френския учен Клод Джозеф Джорой. Той откри, че процесът на разлагане на сапунена киселина е съпроводен с освобождаване на мазна маса. Ученият подчерта, че тази маса не е първоначалната мазнина, защото се различава от нея в някои свойства.

Фактът, че глицеринът също е включен в структурата на липидите, за първи път е открит от шведския учен Карл Шеле. Целият състав на мазнините се определя от френския учен Мишел Шеврел.

класификация

Съставът и структурата на мазнините е много трудно да се класифицира, тъй като тази категория включва голям брой вещества, които се различават по своята структура. Те са обединени само от едно свойство - хидрофобност. Във връзка с процеса на хидролиза, биолозите разделят липидите на две категории - миещи се и неподсилени.

Първата категория включва голям брой стероидни мазнини, които включват холестерол, както и производни от него: стероидни витамини, хормони и жлъчни киселини. Липидите, наречени прости и комплексни, попадат в категорията на измитите мазнини. Прости са тези, които се състоят от алкохол, както и от мастни киселини. Тази група включва различни видове восъци, холестеролови естери и други вещества. Сложните мазнини съдържат освен алкохол и мастни киселини и други вещества. Тази категория включва фосфолипиди, сфинголипиди и други.

Има и друга класификация. Според нея първата група мазнини са неутрални мазнини, а втората - мастни вещества (липиди). Неутралните включват сложни мазнини от трихидриден алкохол, като глицерол, или редица други мастни киселини, които имат подобна структура.

Разнообразие в природата

Липоидите са тези вещества, които се намират в живите организми, независимо от тяхната вътрешна структура. Мастноподобните вещества могат да бъдат разтворени в етер, хлороформ, бензол, горещ алкохол. Общо в природата са открити повече от 200 различни мастни киселини. В този случай не са разпространени повече от 20 вида. Те се съдържат както в животинските организми, така и в растенията. Мазнините са една от основните групи вещества. Те имат много висока енергийна стойност - 37,7 kJ енергия се отделя от един грам мазнини.

функции

В много отношения функциите, изпълнявани от мазнини, зависят от техния тип:

• Резервна енергия. Веществата на подкожната мазнина са основният източник на храна за живите същества по време на гладно. Те също така осигуряват източник на енергия за набраздените мускули, черния дроб и бъбреците.
• Структура. Мазнините са част от извънклетъчната мембрана. Основните им компоненти са холестерол и гликолипиди.
• Сигнал. Липидите изпълняват различни рецепторни функции и участват във взаимодействието между клетките.
• Защитен. Подкожната мазнина също е добро изолиращо вещество за живите организми. Той също така осигурява защита на вътрешните органи.

Структура на мазнините

Една молекула от всеки липид се състои от остатък от алкохол - глицерин, както и три остатъка от различни мастни киселини. Поради това мазнините се наричат ​​иначе триглицериди. Глицеринът е безцветна и вискозна течност, която няма миризма. Тя е по-тежка от водата и следователно се смесва лесно с нея. Точката на топене на глицерола е + 17,9 ^o C. Почти всички категории липиди включват мастни киселини. По химична структура, мазнините са сложни съединения, които включват триатомни глицерин, както и високомолекулни мастни киселини.

свойства

Липидите влизат в реакции, които са характерни за естерите. Въпреки това, те имат някои характерни характеристики, свързани с тяхната вътрешна структура, както и наличието на глицерол. От гледна точка на тяхната структура мазнините се разделят и на две категории - наситени и ненаситени. Наситените не съдържат атомни двойни връзки, ненаситени - съдържат. Към първите принадлежат вещества като стеаринова и палмитинова киселина. За ненаситени е, например, олеинова киселина. В допълнение към различни киселини, структурата на мазнините включва и някои мастноподобни вещества - фосфатиди и стероли. Те са по-важни и за живите организми, тъй като участват в синтеза на хормони.

Повечето мазнини са разтопяеми - с други думи, те остават течни при стайна температура. Животинските мазнини, напротив, остават твърди при стайна температура, защото съдържат големи количества наситени мастни киселини. Например, говеждият лой съдържа следните вещества - глицерин, палмитин и стеаринова киселина. Палмитикът се топи при 43 ° С и стеаринова при 60 ° С.

Основната тема, в която студентите изучават структурата на мазнините, е химията. Затова е желателно ученикът да знае не само набора от веществата, които са част от различни липиди, но и да разбере техните свойства. Например, основата са мастните киселини растителна мазнина. Това са вещества, които получават своето име от процеса на тяхното изолиране от липиди.

Липиди в тялото

Химичната структура на мазнините е глицеринови остатъци, които са силно разтворими във вода, както и остатъци от мастни киселини, които, напротив, са неразтворими във вода. Ако поставите капка мазнина на повърхността на водата, тогава глицериновата част ще се обърне в посока, а мастните киселини ще бъдат разположени отгоре. Тази ориентация е много важна. Слоят мазнина, който е част от клетъчните стени на всеки жив организъм, предотвратява разтварянето на клетката във вода. Особено важни са вещества, наречени фосфолипиди.

Фосфолипиди в клетките

Също така съдържат мастни киселини и глицерин. Фосфолипидите се различават от другите групи мазнини по това, че съдържат и остатъци фосфорна киселина. Фосфолипидите са един от най-важните компоненти на клетъчните мембрани. Гликолипидите, веществата, съдържащи мазнини и въглехидрати, също са от голямо значение за живия организъм. Структурата и функциите на тези вещества им позволяват да изпълняват различни функции в нервната тъкан. По-специално, голям брой от тях се съдържат в мозъчната тъкан. Гликолипидите са разположени на външната част на плазмената мембрана на клетките.

Структурата на протеини, мазнини и въглехидрати

ATP, нуклеинови киселини както и протеини, мазнини и въглехидрати са органични вещества в клетката. Те се състоят от макромолекули - големи и сложни по структура от молекули, съдържащи на свой ред по-малки и прости частици. В природата има три вида хранителни вещества - протеини, мазнини и въглехидрати. Структурата, която имат, е различна. Въпреки факта, че всеки от тези три вида вещества се отнася до въглеродни съединения, един и същ въглероден атом може да образува различни вътре-атомни съединения. Въглехидратите са органични съединения, съставени от въглерод, водород и кислород.

Разлики във функциите

Не само структурата на въглехидратите и мазнините, но и техните функции. Въглехидратите се разпадат по-бързо от други вещества и затова могат да образуват повече енергия. Намирайки се в тялото в големи количества, въглехидратите могат да се трансформират в мазнини. Протеините не се поддават на подобна трансформация. Тяхната структура е много по-сложна от структурата на въглехидратите. Структурата на въглехидратите и мазнините ги прави основен източник на енергия за живите организми. Протеините са вещества, които се консумират като строителен материал за увредени клетки в тялото. Нищо чудно, че те се наричат ​​"протеини" - думата "Протос" идва от древногръцкия език и се превежда като "кой е на първо място".

Протеините са линейни полимери, съдържащи ковалентно свързани аминокиселини. Към днешна дата те са разделени на две категории: фибриларна и глобулярна. В структурата на протеина се различават първичната структура и вторичната.

Съставът и структурата на мазнините ги правят незаменими за здравето на всеки жив организъм. При заболявания и загуба на апетит, депонираната мазнина действа като допълнителен източник на хранене. Той е един от основните източници на енергия. Прекомерната консумация на мазни храни обаче може да наруши абсорбцията на протеини, магнезий и калций.

Прилагане на мазнини

Хората отдавна са се научили да използват тези вещества не само за хранене, но и в ежедневието. Мазнините са били използвани за осветителни тела през праисторическата епоха, те са били смазани от бегачи, с помощта на които корабите са били спуснати във водата.

Тези вещества се използват широко в съвременната индустрия. Около една трета от всички произведени мазнини имат техническа цел. Останалите са предназначени за консумация от човека. В голям брой липиди, използвани в парфюмерийната индустрия, козметика, сапунени индустрии. Храната се консумира главно с растителни масла - те обикновено се включват в различни хранителни продукти, като майонеза, шоколад и консерви. В индустриалната индустрия липидите се използват за производство на различни видове бои, лекарства. Също така рибеното масло се добавя към лененото масло.

Техническата мазнина обикновено се получава от отпадъците от хранителни суровини и се използва за производство на сапун, домакински продукти. Също така се извлича от подкожната мазнина на различни морски животни. Във фармацевтичната индустрия той се използва за производството на витамин А. Особено в черния дроб на риба треска, кайсия и праскова.