Жиры

Жиры́, такжетриглицери́ды,триацилглицериды—органические вещества, продуктыэтерификациикарбоновых кислоти трёхатомногоспиртаглицерина.
В живых организмах выполняют, прежде всего, структурную и энергетическую функции: они являются основным компонентомклеточной мембраны, а вжировых клеткахсохраняется энергетический запас организма.
Наряду суглеводамиибелками, жиры — один из главных компонентовпитания. Жиры растительного происхождения называютмаслами(маслами также называют некоторые животные жиры, например, сливочное и топлёное масла). Растительные масла, как правило, имеют жидкую консистенцию при комнатной температуре. Исключение составляют масла тропических растений (пальмовое,кокосовое,какаои т. п.). Жиры животного происхождения, напротив, при комнатной температуре обычно находятся в застывшей фазе. Исключение составляютрыбий жир, говяжий жир с ног (копытное масло),ворваньи др.
Состав жиров определили французские ученыеМ. ШеврельиМ. Бертло.
В 1811 году М. Шеврель установил, что при нагревании смеси жира с водой в щелочной среде образуютсяглицериникарбоновые кислоты(стеариноваяиолеиновая). В 1854 году химикМ. Бертлоосуществил обратную реакцию и впервые синтезировал жир, нагревая смесь глицерина и карбоновых кислот.
Состав жиров отвечает общей формуле
где R¹, R² и R³ — радикалы (одинаковых или различных) жирных кислот.
Природные жиры содержат в своём составе три кислотных радикала, имеющих неразветвлённую структуру и, как правило, чётное число атомов углерода (содержание «нечётных» кислотных радикалов в жирах обычно менее 0,1 %).
Природные жиры чаще всего содержат следующие жирные кислоты:
Насыщенные:Алкановые кислоты:
Ненасыщенные:Алкеновые кислоты:
Алкадиеновые кислоты:
Алкатриеновые кислоты:
В состав некоторых природных жиров входят остатки и насыщенных, и ненасыщенных карбоновых кислот.
Чаще всего вживотных жирахвстречаются стеариновая и пальмитиновая кислоты, ненасыщенные жирные кислоты представлены в основном олеиновой, линолевой и линоленовой кислотами. Физико-химические и химические свойства жиров в значительной мере определяются соотношением входящих в их состав насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.
В растениях жиры содержатся в сравнительно небольших количествах, за исключением семянмасличных растений, в которых содержание жиров может быть более 50 %.
Энергетическая ценность жира примерно равна 9,3ккална грамм, что соответствует 39кДж/г. Таким образом, энергия, выделяемая при расходовании 1 грамма жира, приблизительно соответствует, с учётомускорения свободного падения, работе, совершенной при поднятии груза весом 39000 Н (массой ≈ 4000 кг = 4 тонны) на высоту 1 метр.
При сильном взбалтывании с водой жидкие (или расплавленные) жиры образуют более или менее устойчивыеэмульсии(см.гомогенизация). Природной эмульсией жира в воде являетсямолоко.
Жиры — вязкие жидкости или твёрдые вещества, легче воды. Их плотность колеблется в пределах 0,9—0,95 г/см³. Жиры гидрофобны, практически нерастворимы в воде, хорошо растворимы в органических растворителях (бензол, дихлорэтан, эфир и др.) и частично растворимы в этаноле (5—10 %).
Чем больше в жирах содержание ненасыщенных кислот, тем ниже температура плавления жиров.
По тривиальной номенклатуре глицериды называют, добавляя окончание -ид к сокращенному названию кислоты и приставку, показывающую, сколько гидроксильных групп в молекуле глицерина проэтерифицировано.
Гидролиз для жиров характерен, так как они являютсясложными эфирами. Он осуществляется под действием минеральных кислот и щелочей при нагревании. Гидролиз жиров в живых организмах происходит под влиянием ферментов. Результат гидролиза — образование глицерина и соответствующих карбоновых кислот:
С3H5(COO)3R3+ 3H2O ↔ C3H5(OH)3+ 3RCOOH
Расщепление жиров наглицерини соли высших карбоновых кислот проводится обработкой их щёлочью — (едким натром), перегретым паром, иногда — минеральными кислотами. Этот процесс называетсяомылениежиров (см.Мыло).С3H5(COO)3-(C17H35)3+ 3NaOH → C3H5(OH)3+ 3C17H35COONaтристеарин (жир) + едкий натр → глицерин + стеарат натрия (мыло)
В составе растительных масел содержатся остатки ненасыщенных карбоновых кислот, поэтому они могут подвергатьсягидрированию. Через нагретую смесь масла с тонко измельченным никелевым катализатором пропускают водород, который присоединяется по месту двойных связей ненасыщенных углеводородных радикалов. В результате реакции жидкое масло превращается в твёрдый жир. Этот жир называетсясаломасом, или комбинированным жиром. При гидрировании, какпобочный эффект, происходитизомеризациянекоторых из оставшихся двойных связей, тем самым некоторые молекулы жира превращаются втрансжиры, доля трансжиров в масле увеличивается.
Жиры являются одним из основных источников энергии для млекопитающих.Эмульгированиежиров вкишечнике(необходимое условие их всасывания) осуществляется при участии солейжёлчных кислот. Энергетическая ценность жиров примерно в 2 раза выше, чем углеводов, при условии их биологической доступности и здорового усвоения организмом.
Насыщенные жирырасщепляются в организме на 25—30 %, аненасыщенные жирырасщепляются полностью.
Благодаря крайне низкой теплопроводности, жир, откладываемый в подкожной жировой клетчатке, служит теплоизолятором, предохраняющим организм от потери тепла (у китов, тюленей и др.).