Жирные кислоты

Жирные кислоты, или карбоксильные кислоты - органические соединения, состоящие из углеродного цепочки, длиной до 24 атомов углерода с карбоксильной группой (-СООН) на одном конце.

1. Общие сведения

Ковалентные связи между атомами углерода могут быть одинарные или двойные, когда создаются двойные связи, атомы углерода имеют один, а не два атома водорода. Цепочки с одинарной связью имеют максимальное количество атомов водорода, поэтому они называются насыщенными. Цепочки с одним двойной связью называются ненасыщенными, а двумя и более (как правило расположены в молекуле через одну группу CH ₂₎ - полиненасыщенными. Они также различаются по количеству атомов углерода в цепи, а в случае ненасыщенных кислот, по положению и конформации (как правило большинство природных кислот находятся в цис-конформации). Условно жирные кислоты делятся на низкие (до семи атомов углерода), средние (восемь-двинадцять атомов углерода) и высшие (более двинадцяты атомов). Судя по исторничний названии данные вещества должны быть компонентами жиров, но сегодня этот термин распространяется на значительно большую группу веществ. Жирные кислоты входит в состав сложных липидов, которые играют значительную роль в биологии клетки.

Карбоновые кислоты, начиная с масляной кислоты (С4) считаются жирными, хотя жирные кислоты полученные непосредственно из животных жиров имеют в основном восемь и более атомов углерода (каприловой кислота). Количество атомов углерода в натуральных жирных кислотах в основном парное, что обусловлено их биосинтеза с участием ацетил- кофермента А.

Группа жирных кислот (известно более 400, хотя из них наиболее распространены около 12-ти) находятся в масле семян.

Незаменимыми жирными кислотами считаются те, которые не могут быть синтезированными в организме. Для человеческого организма такими кислотами являются те, в которых есть хотя бы одна двойная связь на расстоянии более девяти атомов углерода от карбоксильной группы.

2. Биохимия

2.1. Расщепление

Жирные кислоты в виде ТГ накапливаются в жировых тканях. При необходимости под действием таких веществ как адреналин, норадреналин, глюкагон и адренокортикотропина запускается процесс липолиза. Освобожденные жирные кислоты выделяются в кровоток, по которому и попадаются в клетки, которым нужна энергия. Сначала при участии АТФ происходит связывание (активация) с коферментом А (КоА). При этом АТФ гидролизируется в АМФ с высвобождением двух молекул остатка неорганической фосфорной кислоты (P _i).

R-COOH + КоА-SH + АТФ> R-CO-S-КоА + 2P _i + H ^{+ +} АМФ

2.2. Синтез

В растительном и животном организме жирные кислоты образуются как продукты углеводного и жирового обмена. Синтез жирных кислот происходит как процесс, противоположный расщеплению в цитозоле.

3. Циркуляция

3.1. Пищеварения и всасывания

Кратко-и со средней жирные кислоты всасываются направления в кровь через капилляры кишечного тракта и проходят через воротной вены, вместе с другими питательными веществами. Жирные кислоты с длинными цепями слишком велики, чтобы напрямую попасть через малые отверстия капилляров кишечника. Вместо этого они поглощаются жирными ворсинками стенок кишечника и заново синтезируются в триглицериды. Триглицериды покрываются холестерином и белками с образованием хиломикронов. Внутри ворсинки хиломикроны попадают в лимфатические сосуды. Затем транспортируется по лимфатическим сосудам к месту, рядом с сердцем, где кровеносные артерии и вены крупные. Там грудной канал и избавляется хиломикронов, которые попадают в подключенных вен. Таким образом триглицериды транспортируются к местам, в которых есть потребность. ^[1]

3.2. Виды существование в организме

Жирные кислоты существуют в разных формах на разных стадиях циркуляции крови. Они поглощаются в кишечнике, образуя хиломикроны, но в то же время существуют и в виде липопротеинов низкой плотности после преобразования в печени. При выделении из адипоцитах жирные кислоты поступают в свободном виде в кровь.

4. Разветвленные кислоты

Разветвленные карбоновые кислоты не относятся к жирных кислот. Их можно найти в некоторых эфирных маслах. Так в масле валерианы содержится изовалериановая кислота.

4.1. Насыщенные жирные кислоты

Общая формула: C n H 2n +1 COOH или CH 3 - (CH 2) n-COOH

4.2. Мононенасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН ₃ - (СН _{2) m-CH} = CH-(CH _{2) n-COOH (m} = _ω -2; _n = _Δ -2)

5. Полиненасыщенные жирные кислоты

Общая формула: СН 3 - (СН 2) m - (CH = CH-(CH 2) х (СН 2) n-COOH

6. Кислотность

Кислоты с короткой углеводородным хвостом, такие, как муравьиная и уксусно кислоты, полностью смешиваются с водой и диссоциирует с образованием достаточно кислых растворов ( pKa 3.77 и 4.76, соответственно). Жирные кислоты с более длинным хвостом несущественно отличаются по кислотности. Например, pKa нонанового кислоты составляет 4.96. Но с увеличением длины хвоста растворимость жирных кислот в воде уменьшается очень быстро, в результате кислоты мало меняют pH раствора. Значение величины pKa для каждой кислоты приобретают только в реакциях, в которые эти кислоты способны вступать. Кислоты, нерастворимые в воде, могут растворяться в теплом этаноле, и оттитрованы раствором гидроксида натрия, используя фенолфталеин, в качестве индикатора до бледно-розового цвета. Такой анализ позволяет определить содержание жирных кислот в порции триглицеридов после гидролиза.

7. Реакции жирных кислот

Жирные кислоты реагируют так же, как и другие карбоновые кислоты, например реакции этерификации и кислотные реакции. Восстановление жирных кислот приводит к образованию жирных спиртов. Ненасыщенные жирные кислоты также могут вступать в реакции присоединения, наиболее характерной и показательна гидрогенизация, используемые для претворення растительных жиров в маргарин. В результате частичного гидрирования ненасыщенных жирных кислот цис-изомеры, характерные для природы жиров, могут перейти в транс-форму. В реакции Варрентраппа ненасыщенные жиры могут разщеплюватися в разплавленому лугу. Эта реакция имеет важное значение для определения структуры ненасыщенных жирных кислот.

8. Автоокислення и пригиркання

Жирные кислоты при комнатной температуре подвергаются автоокисленню и пригирканню. При этом они разлагаются на углеводороды, кетоны, альдегиды и небольшое количество эпоксидов и спиртов. Тяжелые металлы, содержащиеся в небольших количествах в жирах и маслах, ускоряют автоокислення. Чтобы предотвратить это, жиры и олихи часто обрабатываются хелатирующим реагентами, такими как лимонная кислота.

9. Применение

Натриевые и калиевые соли высших жирных кислот являются эффективными ЮАР и используются яко мыла. Натриевые соли жирных кислот обычно твердые (стандартные детское, банное или хозяйственное мыло), а калиевые - жидкие.

В пищевой промышленности жирные кислоты зарегистрированы как Пищевые добавки E570, как стабилизатор пены, глазирующие агент и пеногаситель. ^[2]

10. Сноски

См.. также

• Липиды
• Незаменимые жирные кислоты
• Пищевые добавки
• ru: кетокислоты

Это незавершенная статья по химии. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.