Формула человеческого жира

Формула человеческого жира

В живых организмах выполняют, прежде всего, структурную и энергетическую функции: они являются основным компонентом клеточной мембраны, а в жировых клетках сохраняется энергетический запас организма.

Наряду с углеводами и белками, жиры — один из главных компонентов питания. Жиры растительного происхождения называют маслами (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, какао и т. п.). Жиры животного происхождения, напротив, при комнатной температуре обычно находятся в застывшей фазе. Исключение составляют рыбий жир, говяжий жир с ног (например, при варке холодца) и др.

Содержание

Состав жиров [ править | править код ]

Состав жиров определили французские ученые М. Шеврель и М. Бертло. В 1811 году М. Шеврель установил, что при нагревании смеси жира с водой в щелочной среде образуются глицерин и карбоновые кислоты (стеариновая и олеиновая). В 1854 году химик М. Бертло осуществил 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:

В состав некоторых природных жиров входят остатки и насыщенных, и ненасыщенных карбоновых кислот.

Состав природных жиров [ править | править код ]

Приблизительный состав твёрдых и жидких жиров (триглицеридов) [1] :

Триглицериды Остатки кислот, % по массе
Пальмитиновая Стеариновая Олеиновая Линолевая Линоленовая
Сливочное масло 25 11 34 6 5
Подсолнечное масло 11 4 38 46
Оливковое масло 10 2 82 4
Льняное масло 5 3 5 62 25
Пальмовое масло 44 5 39 11
Бараний жир (твёрдый) 38 30 35 3 9
Говяжий жир (твёрдый) 31 26 40 2 2
Свиной жир (твёрдый) 27 14 45 5 5
Жиры в организме человека 25 8 46 10

Животные жиры [ править | править код ]

Чаще всего в животных жирах встречаются 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.

Растительные масла [ править | править код ]

В растениях жиры содержатся в сравнительно небольших количествах, за исключением семян масличных растений, в которых содержание жиров может быть более 50 %.

Свойства жиров [ править | править код ]

Энергетическая ценность жира примерно равна 9,3 ккал на грамм, что соответствует 39 кДж/г. Таким образом, энергия, выделяемая при расходовании 1 грамма жира, приблизительно соответствует, с учетом ускорения свободного падения, поднятию груза весом 39000 Н (массой ≈ 4000 кг) на высоту 1 метр.

При сильном взбалтывании с водой жидкие (или расплавленные) жиры образуют более или менее устойчивые эмульсии (см. гомогенизация). Природной эмульсией жира в воде является молоко.

Физические свойства [ править | править код ]

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 %).

Классификация [ править | править код ]

Чем больше в жирах содержание ненасыщенных кислот, тем ниже температура плавления жиров. [2]

Агрегатное состояние жиров Различия в химическом строении Происхождение жиров Исключения
Твёрдые жиры Содержат остатки насыщенных ВКК Животные жиры Рыбий жир(жидк. при н/у)
Смешанные жиры Содержат остатки насыщенных и ненасыщенных ВКК
Жидкие жиры(масла) Содержат остатки ненасыщенных ВКК Растительные жиры Кокосовое масло, какао масло(твёрд. при н/у)

Номенклатура [ править | править код ]

По тривиальной номенклатуре глицериды называют, добавляя окончание -ид к сокращенному названию кислоты и приставку, показывающую, сколько гидроксильных групп в молекуле глицерина проэтерифицировано.

Химические свойства [ править | править код ]

Гидролиз жиров [ править | править код ]

Гидролиз для жиров характерен, так как они являются сложными 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)3-R + 3H2O ↔ C3H5(OH)3 + 3RCOOH

Читайте также:  Курица в духовке разрезанная

Расщепление жиров на глицерин и соли высших карбоновых кислот проводится обработкой их щёлочью — (едким натром), перегретым паром, иногда — минеральными кислотами. Этот процесс называется омыление жиров (см. Мыло).
С3H5(COO)3-(C17H35)3 + 3NaOH → C3H5(OH)3 + 3C17H35COONa
тристеарин (жир) + едкий натр → глицерин + стеарат натрия (мыло)

Гидрирование (гидрогенизация) жиров [ править | править код ]

В составе растительных масел содержатся остатки ненасыщенных карбоновых кислот, поэтому они могут подвергаться гидрированию. 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 называется саломасом, или комбинированным жиром. При гидрировании, как побочный эффект, происходит изомеризация некоторых из оставшихся двойных связей, тем самым некоторые молекулы жира превращаются в трансжиры, доля трансижиров в масле увеличивается.

Пищевые свойства жиров [ править | править код ]

Жиры являются одним из основных источников энергии для млекопитающих. Эмульгирование жиров в кишечнике (необходимое условие их всасывания) осуществляется при участии солей жёлчных кислот. Энергетическая ценность жиров примерно в 2 раза выше, чем углеводов, при условии их биологической доступности и здорового усвоения организмом.

Насыщенные жиры расщепляются в организме на 25—30 %, а ненасыщенные жиры расщепляются полностью.

Благодаря крайне низкой теплопроводности, жир, откладываемый в подкожной жировой клетчатке, служит теплоизолятором, предохраняющим организм от потери тепла (у китов, тюленей и др.).

Жиры — органические соединения, по строению являющиеся сложными эфирами трехатомного спирта глицерина и высших карбоновых (жирных) кислот.

К жирным кислотам (их формулы лучше выучить 😉 относятся:

  • Пальмитиновая — C15H31COOH (предельная)
  • Стеариновая — C17H35COOH (предельная)
  • Олеиновая — C17H33COOH (непредельная, 1 двойная связь в радикале)
  • Линолевая — C17H31COOH (непредельная, 2 двойные связи в радикале)
  • Линоленовая — C17H29COOH (непредельная, 3 двойные связи в радикале)
Растительные и животные жиры

Жиры образуются в организме растений и животных, служат запасным питательным веществом. В строении растительных и животных жиров есть некоторые важные отличия.

Заметьте, что растительные жиры чаще жидкие и в них входят преимущественно остатки непредельных жирных кислот, а животные жиры — твердые и содержат остатки предельных жирных кислот.

Номенклатура жиров

По систематической номенклатуре жиры принято называть триацилглицеринами. Названия жирам дают в зависимости от ацилов — остатков жирных кислот, входящих в их состав. Для формирования единого названия к остаткам кислот добавляют суффикс "оил".

В соответствии с тривиальной номенклатурой, жиры называют, добавляя окончание "ин" к названию кислоты и приставку, указывая, сколько гидроксогрупп в молекуле глицерина подверглось этерификации. В общем лучше 1 раз увидеть, чем 100 раз услышать 😉

Получение жиров

Жиры (по строению сложные эфиры) получаются в реакции этерификации, протекающей между трехатомным спиртом глицерином и высшими карбоновыми (жирными) кислотами.

В зависимости от того, какие именно кислоты участвуют в реакции, образуются различные жиры.

Химические свойства жиров
  • Гидрирование растительных жиров

В состав растительных жиров входят непредельные кислоты, которые поддаются гидрированию и превращаются в предельные. Таким путем в пищевой промышленности получают маргарин.

Как сложные эфиры, жиры способны вступать в реакцию гидролиза, который может быть кислотным и щелочным. В результате кислотного гидролиза образуется глицерин и исходные жирные кислоты, в результате щелочного гидролиза — глицерин и соли жирных кислот.

Реакция щелочного гидролиза жиров называется реакцией омыления, в результате получаются соли жирных кислот — мыла. Кислотный гидролиз протекает обратимо, щелочной — необратимо.

В состав твердого мыла входят соли Na, в состав жидкого — K.

Читайте также:  Фото дистрофиков мальчиков

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Жиры, как и другие нутриенты (углеводы, белки, минералы и витамины), поступают в организм с питанием и имеют несколько функций: энергетическую, запасающую, транспортную, теплоизоляционную, защитную, регуляторную. Отказ от жиров может нарушить обменные процессы и привести к болезням.

Для чего нужны жиры в организме человека

Жир способствует всасыванию витаминов, которые входят в разряд жирорастворимых (витамин А, D, Е, К) и улучшает усвоение белка. За счет этих веществ кожа обладает эластичностью и не пересыхает, а при их нехватке покрывается морщинами. Жировые клетки создают прослойку, которая снижает риск получения ушибов органов и костей. Она же сохраняет в организме необходимое тепло в холодную погоду. Происходит это благодаря низким свойствам теплопроводности жира, подкожно-жировая клетчатка изолирует органы и ткани от потери тепла и снимает вред воздействия холода.

Жиры — это хранилище источника энергии. Углеводы также имеют запас энергии, но являются менее энергетически емкими. От одного грамма жира человек получает 9 калорий, а грамм углевода содержит всего 4. Это объясняет, почему именно жиры являются наиболее энергетическими веществами. Такая характеристика жиров, как большая энергетическая ценность, позволяет им дольше обеспечивать человека энергией. Углеводы находятся в организме в виде густой жидкости — они смешаны с водой для лучшей сохранности. Поэтому их масса больше, чем масса жиров, легких и объемных. Углеводные запасы организма тратятся в разы быстрее, чем жировые.

Жиры — источник энергии

Что такое жиры

Жиры липиды — это жироподобные органические соединения, источник полиненасыщенных жирных кислот. Линолевая и линоленовая кислоты незаменимы в организме, на их базе образуются остальные. Они не растворяются в воде. В состав липидов входит глицерин и многочисленные жирные кислоты. В зависимости от строения жиров, имеющихся пропорций кислот, меняются и свойства жировых соединений. Это оказывает влияние на вкусовые свойства, цвет и запах.

Зная, из чего именно состоят жиры и что относится к жирам, можно понять механизм их работы. Сама молекула состоит из головной части — глицерина и из «хвоста», который представлен двумя или тремя молекулами жирных кислот. Последний вариант наиболее распространен. Если в формуле три «хвоста», вещества называются триглицеридами.

За запасы жира ответственны адипоциты. Эти клетки способны получать его из элементов, не предназначенных для этого напрямую: остатков белковых молекул, углеводов различного класса. При переедании эти клетки выявляют излишки молекул липидов и начинают их усваивать, образуя жировые клетки. В момент снижения уровня жирных кислот адипоциты дополняют кровь жировыми молекулами с целью восполнить недостаток энергии. Главный сигнал к накоплению или сжиганию жира — уровень инсулина — гормона, который регулирует многие обменные процессы в организме

Продукты богатые жирами

Жиры начинают расходоваться в исключительных случаях, когда самые важные органы испытывают острый недостаток углеводов. Мышцы используют их в качестве топлива лишь после продолжительной, сложной и изматывающей работы.

Пищевые жиры делятся на два вида:

Животные жиры тяжелы для усвоения и принимаются организмом хуже, однако они также необходимы ему, как и растительные. Обнаружить их можно в мясе, сале, жирной рыбе, молоке, сметане, сыре. Примеры «хороших» жиров растительного происхождения — оливковое масло, авокадо, орехи. Работа жирных кислот в биологии является примером того, как для организма важен жир. Общая формула молекул жирных кислот представляет собой цепочку углеродных атомов. К ним присоединены атомы водорода и кислорода. Если молекула покрыта водородными атомами полностью, то жирная кислота является насыщенной.

К самым важным для функционирования организма относятся каприловая, лауриновая, миристиновая, стеариновая, лигноцериновая, каприновая насыщенные жирные кислоты. Полный список включает в себя несколько десятков наименований. Они содержатся в данных продуктах:

  • красное и белое мясо;
  • молочные продукты, сыр;
  • сливочное масло;
  • другие животные жиры;
  • какао масло;
  • кокосовое масло.
Читайте также:  Пектин в сливе

Важно! Чем больше в составе жира насыщенных кислот, тем тверже он будет. Избыток насыщенных жирных кислот в рационе может стать причиной расстройства ЖКТ, развития ожирения, возникновения диабета, заболеваний сердца и сосудов.

Если в структуре жиров, представленной углеродной цепочкой, есть пробел без атомов водорода, то такой липид называется мононенасыщенной жирной кислотой. На ней есть только одно место для их крепления. Самый известный пример такой кислоты в химии – Омега- 9 (олеиновая кислота). Если мест на углеродной цепочке нет, то кислота является полиненасыщенной. К ним относятся Омега-3, Омега-6 жирные кислоты: рыбий жир, жирная рыба, оливковое, льняное масло, орехи.

Продукты с полиненасыщенной кислотой

Рекомендуемая норма поступления жиров в диетологии — 0,8-2 г. на килограмм веса человека. Точную потребность можно определить, исходя из образа жизни человека. Для людей с нормальным индексом массы тела оптимально употребление 1 г. жира на килограмм массы. При избыточном весе следует потреблять до 0,8 г. Норма может быть поднята до 2 г. при медицинских показаниях.

На жиры должно приходиться 30% от общего количества употребленных за сутки калорий. В норме пропорции должны быть следующими:

  • Омега-3 кислоты — 2-3 г.;
  • насыщенные жиры — 30% от общего количества;
  • ненасыщенные — 70% (преимущественно растительные).

Норма содержания жировой ткани в теле мужчины:

  • молодой (20-30 лет) — 13-25%;
  • зрелый (35-50 лет) — 15-25%;
  • старше 50 лет — 16-28%

Для женщин нормы следующие:

  • молодая — 16-28%;
  • зрелая — 20-30%;
  • старше 50 лет — 20-35%

Определение жиров в процентном содержании возможно на специальном медицинском оборудовании. Приблизительное содержание жира в теле можно вычислить при помощи формулы для расчёта индекса массы тела. Превышение значения говорит об избытке веса и высоком риске заболеваний.

Определение жиров в процентном содержании

Вред и польза человеческому организму от жиров

Как избыток, так и недостаток жиров, может нанести тяжелый вред здоровью. Недостаток приводит к следующим болезням:

  • нарушение работы желудочно-кишечного тракта;
  • нарушение работы нервной системы;
  • быстрая утомляемость и снижение работоспособности;
  • отклонения в работе иммунной системы;
  • атеросклероз;
  • тромбоз;
  • повреждение суставов;
  • снижение зрения.

Чрезмерное употребление приводит к проблемам:

  • образование висцерального жира, влияющего на работу органов;
  • трансжиры провоцируют возникновение диабета, заболеваний сердечно-сосудистой системы, заболевания желудка;
  • многие жиры после термической обработки обретают канцерогенные свойства;
  • возникновение лишнего веса;
  • поражение печени и поджелудочной железы.

Польза употребления жиров представлена следующим списком:

  • защита организма от температурных перепадов;
  • являются источником воды — она образуется после расщепления;
  • способствуют усвоению белка;
  • мононенасыщенные кислоты понижают уровень холестерина в крови.

Как сжигаются жиры в организме

Жир расщепляется при условии наличия достаточного количества кислорода. Тот, в свою очередь, поступает к тканям после продолжительной нагрузки. Структура не позволяет жировой ткани сжигаться сразу после начала тренировки. Проходит 30-50 минут, в течение которых она разогревается и становится доступной для мышц в виде энергетического источника.

В первую очередь энергию дает глюкоза в составе крови, затем из мышц берется гликоген. Только после этого начинается использование телом жиров для восполнения запасов энергии. Известный среди спортсменов момент открытия «второго дыхания» — это сигнал того, что в ход пошли жировые запасы.

Важно! Намеренно и быстро сжечь жир можно при помощи аэробных или силовых упражнений. Первые быстрее открывают доступ кислороду, т. к. во время тренировок быстро расширяются капилляры и усиливается приток крови. Силовая тренировка дает сигнал для работы липазы. Липаза является энзимом, участвующим в жиро-энергетическом обмене.

Чрезмерное употребление жира может стать причиной избыточного веса. Однако его недостаток не является гарантией успешного жиросжигания и может навредить организму, нарушив работу жизненно важных систем. Употребление полезных жиров улучшит здоровье, внешний вид и спортивные показатели.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector