TŁUSZCZE

Lipidy występują powszechnie w organizmach zwierzęcych i roślinnych i pełnią tam najrozmaitsze funkcje. Współcześnie dzieli się je na:

kwasy tłuszczowe - które w stanie wolnym nie występują w organizmach żywych, ale można je otrzymać w wyniku rozkładu lipidów naturalnych

prostaglandyny - obecne we krwi i będące podstawowym związkiem odpowiedzialnym za jej krzepnięcie

mydła - czyli sole sodu lub potasu wyższych kwasów tłuszczowych

glicerydy - czyli estry kwasów tłuszczowych i gliceryny. Glicerydy dzieli się jeszcze na:

glicerydy neutralne - mono-, di- i triglicerydy. Te ostatnie mają też ogólną nazwę tłuszczów - glicerydy neutralne pełnią w organizmie funkcję transporterów i zasobników energii.

fosfoglicerydy - które posiadają silne własności amfifilowe i odgrywają istotną rolę w budowie błon komórkowych

Proste lipidy nieglicerynowe, które dalej dzielą się na:

sfingolipidy - będące estrami glikolowymi i zawierającymi jeden kwas tłuszczowy i jedną resztę fosforylową - pełnią one ważną funkcję w komórkach nerwowych i stanowią aż 25% masy wszystkich lipidów występujących w organizmach zwierzęcych

Steroidy - będące połączeniem cholesterolu i kwasów tłuszczowych. Są one także wbudowane w błony komórkowe i pełnią tam funkcję kontrolerów przepuszczalności tych błon. Niektóre sztucznie syntezowane steroidy mają też działanie silnie bakteriobójcze i pobudzające (np. kortyzon)

lipoproteiny - nazwą tą objęte są związki będące kombinacją protein (białek), węglowodanów (cukrów) oraz kwasów tłuszczowych. Dzielą się one na: lipoproteiny bardzo małej gęstości (VLDL), które transportują tłuszcze i inne glicerydy z wątroby do tkanek tłuszczowych, lipoproteiny małej gęstości (LDL), które rozprowadzają po organizmie cholesterol i inne steroidy - LDL zwany jest także czasem "złym cholesterolem". lipoproteiny wysokiej gęstości (HDL), które usuwają nadmiar cholesterolu i innych steroidów ze wszystkich tkanek do wątroby - HDL zwany jest także czasem "dobrym cholesterolem".

Lipidy to związki organiczne o różnej budowie, których łączy kilka ważnych fizykochemicznych cech. Jedną z nich jest to, że nie rozpuszczają się w wodzie a rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych typu benzen, eter, chloroform, mieszaninie chloroform - metanol.

Tłuszcze - estry gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych.

Funkcje lipidów;

Energetyczne funkcja paliwa komórkowego biochemicznego (wolne kwasy tłuszczowe WKT)

Składniki strukturalne błon komórkowych i osłona narządów wewnętrznych (fosfolipidy FL, cholesterol)

Rozpuszczalnik witamin A D E K

Lipidy izoprenowe, Steroidy, Karetonoidy

Izomeria cis izomeria trans

- cholesterol - substancja wyjściowa do wszystkich sterydów, składnik błon biologicznych u zwierząt, - u roślin funkcję ta pełniom sterole(egzogenny - dostarczony z zewnątrz, endogenny - własny), kwas żółciowy - głównym produktem końcowym przemiany cholesterolu. (cylkopentanoperhydropenanten - alkohol)

- hormony sterydowe męskie i żeńskie.

- witaminy rozpuszczalne w tłuszczach.

- barwniki roślinne, pełnia pomocniczą rolę w fotosyntezie.

- olejki eteryczne - produkowane przez rośliny o różnych zapachach; kamfory mięty, terpentyny.

- Roślinne glikozydy i alkaloidy sterydowe.

- Kauczuk naturalny.

Kwasy tłuszczowe - są to kwasy monokarboksylowe zawierające długie łańcuchy węglowodorowe, (nasycone i nienasycone maja przeważnie parzystą liczbę węgli C₁₆, C₁₈) występują w postaci wolnej.

- trójglicerydach - TG

- fosfolipidach - FL

- cholesterol zestryfikowany Ch E

- w całości lipidów surowicy

Nasycone:

Kwas Palmitynowy C₁₅H₃₁COOH

Kwas Stearynowy C₁₇H₃₅COOH

Kwas Oleinowy C₁₇H₃₃COOH

Kwas Arachidowy C₁₉H₃₉COOH

Kwas Palmitoolejowy C₂₅H₅₁COOH

Nienasycone (niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe NKT, należy je dostarczyć do organizmu - nie są syntetyzowane, egzogenne, - z roślin), w wiązaniach podwójnych = są zawsze przedzielone grupą - CH₂ -

Kwas linolowy C₁₈H₃₂O₂ (2 pod. Wiązania 9,12) C₁₇H₃₁COOH

Kwas linolenowy C₁₈H₃₀O₂ (3 pod. Wiązania 9,12,15) C₁₇H₂₉COOH

Kwas arachidonowy C₂₀H₃₂O₂ (4 pod. Wiązania 5,8,11,14,) C₁₉H₃₁COOH

Estry - wyższych kwasów tłuszczowych i alkoholi

Reakcje charakterystyczne:

1. Zasadowa hydroliza tłuszczów - Reakcja zmydlania
   Produktami są gliceryna i sole kwasów tłuszczowych (mydło)

2. Reakcja utwardzania tłuszczów
    Tłuszcze ciekłe przekształca się w stałe w reakcji uwodornienia wiązań podwójnych (utwardzanie margaryny)

Tłuszcze - estry gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych.

Reakcje charakterystyczne:
1. Zasadowa hydroliza tłuszczów - Reakcja zmydlania
Produktami są gliceryna i sole kwasów tłuszczowych (mydło)

2. Reakcja utwardzania tłuszczów
Tłuszcze ciekłe przekształca się w stałe w reakcji uwodornienia wiązań podwójnych (utwardzanie margaryny)

Wyższe kwasy tłuszczowe

     

A. Reaguje z NaOH z utworzeniem soli - oleinianu sodu

B. Odbarwia wodę bromową co świadczy o istnieniu wiązania podwójnego w cząsteczce

Kwasy występujące w olejach roślinnych

Nienasycone kwasy tłuszczowe mają duże znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania organizmu (procesy metaboliczne)

Występowanie i otrzymywanie tłuszczów

     Ogólnie biorąc, tłuszcze właściwe dzielimy na tłuszcze roślinne i zwierzęce. Różnica, między tłuszczem roślinnym a zwierzęcym polega głównie na ich składzie chemicznyn, z którego wynikają różnice we właściwościach fizycznych i chemicznych. Tłuszcze zwierzęce (z wyjątkiem tranu rybiego) zawierają głównie glicerydy kwasów tłuszczowych nasyconych, podczas gdy tłuszcze roślinne - glicerydy kwasów tłuszczowych nienasyconych. Należy jednak zdawać sobie sprawę z tego, że tłuszcze jako produkty naturalne zawsze zawierają w stanie związanym pewną ilość kwasów tłuszczowych nasyconych i nienasyconych, z przewagą nasyconych w tłuszczach zwierzęcych, a nienasyconych w roślinnych. Tłuszcze powstają w reakcji biosyntezy zarówno u roślin jak i zwierząt. U zwierząt gromadzą się w tkankach, a szczególnie w tkance podskórnej, w fałdach jamy brzusznej, w okolicach nerek i w wątrobie. Tłuszcz znajduje się zawsze w mleku ssaków; mleko krów zawiera przeciętnie 3-4% tłuszczu.
     W roślinach tłuszcze występują głównie w nasionach, a także w liściach i korzeniach. Największe ilości tłuszczu roślinnego zawierają nasiona roślin oleistych - rzepaku, lnu, konopi, soi, słonecznika, a również pestki dyni i arbuzów. 

Mydło

     Mydło - mieszanina soli sodowych kwasów tłuszczowych np. kwasu stearynowego i palmitynowego.

otrzymywanie: Reakcja kwasów karboksylowych z sodem.

budowa cząsteczki:

Silnie polarna grupa karboksylowa jest dobrze solwatowana przez cząsteczki wody i wykazuje podobieństwo do wody. Natomiast długi niepolarny łańcuch wykazuje powinowactwo do węglowodorów i innych związków niepolarnych (m. in. Tłuszczów). Stąd wynika dwoista natura mydła.Jeśli do roztworu mydła wprowadzimy nieco tłuszczu cząsteczki mydła wnikają łańcuchami niepolarnymi wgłąb tłuszczu. Pozostałe na powierzchni grupy COONa umożliwiają zwilżenie powierzchni tłuszczu przez wodę. Roztwory mydła tworzą z tłuszczami trwałą emulsję.
Substancje o podobnym działaniu nazywamy powierzchniowo czynnymi (mydła, detergenty)

Mechanizm działania mydła

     

Detergenty mają w cząsteczkach grupy polarne (hydrofilowe o dużym powinowactwie do wody i grupy niepolarne (lipofilowe) o dużym powinowactwie do tłuszczów.

Mydła sodowe i potasowe są rozpuszczalne w wodzie i tworzą z nią roztwory koloidalne. W wyniku hydrolizy wodne roztwory mydeł mają odczyn zasadowy.

Mydła sodowe są twarde, a potasowe miękkie i maziste.
Do pielęgnacji używa się sodowych z dodatkami (substancje natłuszczające, barwniki środki zapachowe)
Mydło w roztworze zawierającym jony wapnia (np. w twardej wodzie) bardzo źle się pieni, gdyż sole wapniowe i magnezowe wyższych kwasów tłuszczowych są w wodzie nierozpuszczalne.

Woski

     Estry występujące w woskach odznaczają się większą trwałością, trudniej ulegają hydrolizie enzymatycznej i jełczeniu niż tłuszcze 

     Woski spełniają u roślin i zwierząt rolę ochronną. Powlekają one cienką warstwą ochronną liście, owoce, pióra, skórę uodparniając je na działanie szkodliwych mechanicznych bodźców zewnętrznych oraz niekorzystnych czynników chemicznych i biologicznych. Woski niektórych roślin chroniąc je przed zbytnią utratą wody drogą parowania.

W skórze zwierząt występuje wosk cholesterolowy, który nadaje jej elastyczność, niezwilżalność i chroni organizm przed ewentualnym wniknięciem bakterii np. wosk lanolinowy zawierający estry cholesterolowe. 

1

Fosfolipidy

( alkohol, tłuszcz + reszta kw. fosforowego)

(Kwas fosfatydowy)

Błony komórkowe

Tłuszcze właściwe (Glicerydy)

(Estry glicerolu i wyższych kw.

Tłuszczowych)

Glikolipidy alkohol, kwas tłuszczowy i cukier)

Woski

(Estry Alkoholu o długich łańcuchach węglowodorowych i kw. tłuszczowy

Izoprenowe

(sterole)

Kwasy tłuszczowe Alkohole o długich łańcuchach węglowych i węglowodorowych

Złożone

Gliceryna + kwas tłuszczowy i dodatkowe grupy

Podział lipidów

Proste

Estry kw. tłuszczowych i alkoholi

Kw. Karboksylowe

Hydrolizujące

(rozpuszczają się na czynniki pierwsze)

Niehydrolizujące

(nie rozpadają się na czynnik pierwsze)

---