Строение жирных кислот
Примечания:Cn:m — число атомов углерода (n) и число двойных связей (m) в молекуле жирной кислоты; ω (6, 3) — номер углеродного атома, у которого находится первая двойная связь, считая от метильного атома углерода; D — позиция двойной связи, считая с первого, карбоксильного атома углерода; * — жирные кислоты, которые не синтезируются в организме (незаменимые); ** — арахидоновая кислота может синтезироваться из линолевой кислоты.
Наиболее распространенными в организмах насыщенными жирными кислотами, на долю которых приходится 90% от общего числа, являются: пальмитиновая (С16) - С15Н31СООН и стеариновая (С18) - С17Н35СООН. Они имеют углеродную цепь длиной 16 или 18 атомов. Другие природные насыщенные жирные кислоты:
лауриновая - С11Н23СООН,
миристиновая -С13Н27СООН,
арахиновая -С19Н39СООН,
лигноцериновая -С23Н47СООН
Большинство ненасыщенных жирных кислот, содержащихся в жирах и маслах, имеют только одну двойную связь в углеводородной цепи и поэтому называются мононенасыщенными (моноеновыми) кислотами. Их общая формула: СnH2n - 1COOH.
Если считать углерод карбоксильной группы первым, то двойная связь находится между девятым и десятым атомами углерода. У ненасыщенных, как и насыщенных жирных кислот, преобладают углеводородные цепи с 16 и 18 углеродными атомами. Наиболее распространенными являются пальмитоолеиновая с С16,Δ9, С15Н29СООН, СН3–(СН2)5–СН=С9Н–(СН2)7-С1ООН и олеиновая с С18,Δ9,С17CH3CООН, СН3-(СН2)7-СН=С9Н-(СН2)7-С1ООН.
В структуре молекулы жира встречаются жирные кислоты с более чем одной двойной связью. Как правило, первая двойная связь находится между 9 и 10 углеродными атомами, а другие двойные связи в удаленной от карбоксильной группы части молекулы, т.е. на участке между C10 и метильным концом цепи. Своеобразие двойных связей природных ненасыщенных жирных кислот заключается в том, что они всегда отделены двумя простыми связями. Две двойные связи в жирных кислотах не бывают сопряженными (-СН=СН-СН=СН-), а всегда между ними находится метиленовая группа (-СН=СН-СН2-СН=СН-).
Двойные связи практически во всех природных жирных кислотах находятся в цис-конформации. Это означает, что ацильные фрагменты находятся по одну сторону двойной связи. Цис-конфигурация двойной связи делает алифатическую цепь жирной кислоты изогнутой, что нарушает упорядоченное расположение насыщенных радикалов жирных кислот в фосфолипидах мембран (рис.2) и снижает температуру плавления.
Рис.2. Структура и форма молекулы триглицерида
Жирные кислоты с транс-конфигурацией двойной связи могут поступать в организм с пищей, например в составе маргарина. В этих кислотах отсутствует излом, характерный для цис-связи, поэтому жиры, содержащие такие ненасыщенные кислоты, имеют более высокую температуру плавления, т.е. более твёрдые по консистенции.
К природным ненасыщенным жирным кислотам (полиеновым) относятся:
линолевая кислота, содержащая 2 двойные связи С17Н31СООН, Δ9,12; линоленовая - 3 двойные связи С17Н29СООН, Δ9,12,15 ;
арахидоновая - 4 двойные связи С19Н31СООН, Δ5,8,11,14 .
Жирные кислоты с несколькими двойными связями (например, арахидоновая) имеют несколько изгибов цепи, и их молекулы обладают большей жесткостью, чем молекулы насыщенных жирных кислот; последние благодаря свободному вращению вокруг одинарных связей характеризуются большей гибкостью и большей длиной:
Арахидоновая кислота
Арахидоновая кислота играет роль предшественника простагландинов и тромбоксанов. Простогландины служат регуляторами действия гормонов; они получили свое название потому, что впервые были обнаружены в секрете предстательной железы. Сначала предполагалось, что простагландины регулируют активность мужских репродуктивных тканей, однако в дальнейшем выяснилось, что они образуются и функционируют практически во всех органах. Эти вещества оказывают разнообразное физиологическое действие, и некоторые из них используются как терапевтические средства.
В последнее время разработаны новые высокоэффективные методы разделения (тонкослойная и газовая хроматография) и установления структуры (инфракрасная спектрофотометрия) высших жирных кислот. В результате в составе натуральных жиров обнаружен ряд новых представителей высших жирных кислот — циклических, с нечетным числом атомов углерода и разветвленным углеродным скелетом.Последние, в частности, резко понижают температуру плавления жиров, обладают антибиотическими свойствами и видовой специфичностью. Одним из представителей их является, например, миколевая кислота, выделенная из туберкулезных бактерий:
Чаще и в наибольшей пропорции в природных жирах встречается олеиноваякислота (в большинстве жиров ее более 30%), а также пальмитиноваякислота (от 15 до 50%). В связи с этим олеиновую и пальмитиновую кислоты относят к категории главных жирных кислот, содержащихся в жирах. Остальные жирные кислоты присутствуют в природных жирах, как правило, в небольшом количестве (несколько процентов), лишь в некоторых видах природных жиров их содержание измеряется десятками процентов. Так, масляная и капроновая кислоты хорошо представлены в некоторых жирах животного происхождения, а каприловая и каприновая кислоты - в кокосовом масле. Лауриновой кислоты много в лавровом масле, миристиновой - в масле мускатного ореха, арахиновой, бегеновой и лигноцериновой — в арахисовом и соевом маслах. Полиеновые высшие жирные кислоты— линолевая и линоленовая — составляют главную часть льняного, конопляного, подсолнечного, хлопкового и некоторых других растительных масел. Стеариновая кислота содержится в значительном количестве (25% и более) в некоторых твердых животных жирах (жир баранов и быков) и маслах тропических растений (кокосовое масло).
Большинство жирных кислот синтезируется в организме человека, однако полиеновые кислоты (линолевая и α-линоленовая) не синтезируются и должны поступать с пищей. Эти жирные кислоты называют незаменимыми, или эссенциальными.Основные источники полиеновых жирных кислот для человека - жидкие растительные масла и рыбий жир, в котором содержится много кислот семейства ω-3 (табл.1).
Простые липиды
Простые липиды - сложные эфиры спиртов и высших жирных кислот (ВЖК) - двухкомпонентные соединения. В зависимости от спирта простые липиды подразделяются на жиры (триацилглицеролы), воска, стериды.
Жиры
Жирыисключительно широко распространены в природе: они входят в состав организма человека, животных, растений, микробов и даже некоторых вирусов. Содержание их в некоторых биологических объектах, тканях и органах достигает 90%.
Термин "жиры" употребляют в двух смыслах. Те вещества, которые называют жирами в обыденной жизни (говяжий жир, сливочное масло и т.п.), не представляют химически определенных соединений, так как сложены из многих составляющих: смесей различных триглицеридов, свободных высших жирных кислот, пигментов, ароматических соединений, а часто и клеточных структур. В этом смысле, следовательно, жир представляет понятие морфологическое или технологическое. В частности, растительные жиры принято называть маслами,морфологически обособленные жиры животных — салом.Из разных источников выделено свыше 600 различных видов жиров.
С точки зрения состава под жирами подразумевают строго определенные соединения, а именно: сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта - глицерина. В связи с этим химики предпочитают употреблять название триглицериды.
Они являются представителями группы глицеридов(ацилглицеринов, или ацилглицеролов), представляющих собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. Если жирными кислотами этерифицированы все три гидроксильные группы глицерина (ацильные радикалы R1, R2и R3 могут быть одинаковы или различны), то такое соединение называют триглицеридом (триацилглицерол), если две – диглицеридом (диацилглицерол) и, наконец, если этерифицирована одна группа – моноглицеридом (моноацилглицерол):
Дата добавления: 2016-06-09; просмотров: 6167;