Жиры – биологически важные органические соединения

Слайд #1

Жиры – биологически важные органические соединения Работа ученицы 11а класса МБОУ СОШ № 26 Ногинского района Московской области Широковой Татьяны Учитель – Пешкина Е.В.

Слайд #2

Содержание Нахождение жиров в природе. История изучения жиров. Строение и разнообразие жиров. Физические свойства жиров. Химические свойства жиров. Функции жиров в организме. Рекомендации по потреблению жиров.

Слайд #3

Нахождение жиров в природе Жиры входят в состав растительных и животных клеток. В клетках подкожной жировой клетчатки млекопитающих их содержание достигает 90%, в тканях мозга – до 60%. Животных жиров в настоящее время производится более 20 млн. т в год, из которых основная масса приходится на говяжий и бараний жир (около 8,5 млн. т), свиной жир (7 млн. т), сливочное масло (6,5 млн. т). Рыбьего жира производится более 1 млн. т.

Слайд #4

Жиры в растениях В растениях масла преимущественно накапливаются в плодах (маслины, облепиха) и семенах (лен, подсолнечник, кукуруза, клещевина и др.). Их содержание  колеблется от 2-3% до 70% и выше. Накапливают жиры растения многих семейств, особенно астровые, капустные, сельдерейные, розоцветные, молочайные, маковые, яснотковые.

Слайд #5

Различные масличные культуры Подсолнечник Арахис Горчица

Слайд #6

Различные масличные культуры Масличная пальма Маслина Кокосовая пальма

Слайд #7

Строение жиров Природные жиры - это смеси, состоящие из полных сложных эфиров глицерина и жирных кислот. R, R' и R – углеводородные остатки (радикалы) жирных кислот, содержащие от 4 до 26 атомов углерода.

Слайд #8

История изучения жиров То, что в состав жиров входит глицерин, впервые выяснил в 1779 г. знаменитый шведский химик Карл Вильгельм Шееле. Нагревая оливковое масло с влажным свинцовым глётом (PbO), он выделил из смеси неизвестное ранее жидкое вещество - «сладкое начало масел».

Слайд #9

История изучения жиров Впервые состав жиров определил в начале прошлого века французский химик Мишель Эжен Шеврёль, основоположник химии жиров. Действуя водными растворами кислот и щелочей на различные жиры, он получил в результате реакции гидролиза глицерин и различные жирные кислоты.

Слайд #10

История изучения жиров В 1854 французский химик Марселен Бертло (1827–1907) провел реакцию этерификации, то есть образования сложного эфира между глицерином и жирными кислотами и таким образом впервые синтезировал жир.

Слайд #11

Синтез жиров – реакция этерификации Синтез одного из жиров (тристеарина) можно представить схемой:

Слайд #12

История изучения жиров В 1859 его соотечественник Шарль Вюрц (1817–1884), используя реакцию, названную его именем, синтезировал жиры, нагревая трибромпропан с «серебряными мылами».

Слайд #13

Конечно, намного проще и дешевле получать жиры из природных источников, но Бертло и Вюрц вовсе не собирались заменять природный жир синтетическим. Проведенный ими так называемый «встречный синтез» однозначно доказывал состав природных жиров.

Слайд #14

Виды жиров

Слайд #15

Состав жиров В составе триглицеридов содержится около 9% глицерина и жирные кислоты с разной длиной углеродной цепочки. Свойства триглицеридов зависят от длины и особенностей химической структуры, входящих в их состав жирных кислот. В природе обнаружено более 200 жирных кислот, но практическое значение имеют примерно 20.

Слайд #16

Строение жирных кислот предельные (насыщенные) моно- ненасыщенные поли- ненасыщенные

Слайд #17

Физические свойства жиров Животные жиры – твердые легкоплавкие вещества легче воды (плотность 0,91–0,94 г/см3), плохо проводят тепло. Большинство растительных масел – жидкости, застывающие ниже 0°С (подсолнечное – от –16 до –19° С, оливковое – от –2 до –6° С и потому оно легко замерзает). Кипят масла при атмосферном давлении лишь при высокой температуре (порядка 300°С) и при этом разлагаются; их можно перегонять только в вакууме.

Слайд #18

Физические свойства жиров Жиры и масла не растворимы в воде (гидрофобны), а в присутствии поверхностно-активных веществ могут давать с ней эмульсию. Они хорошо растворяются в эфире, бензоле, хлороформе и других неполярных и малополярных органических растворителях (CCl4, CHCl3, CCl2=CHCl и др.). Именно такими растворителями выводят жировые пятна в химчистке. Очистка ткани от жирового пятна с помощью бензина.

Слайд #19

Химические свойства жиров Гидролиз При длительном хранении в обычных условиях жиры, например сливочное масло, подвергаются частичному гидролизу. Образовавшаяся, хотя и в небольшом количестве, масляная (бутановая) кислота СН3—СН2—СН2—СООН придает сливочному маслу неприятный вкус и запах. Этот процесс называют прогорканием.

Слайд #20

Химические свойства жиров Щелочной гидролиз – омыление Этот процесс известен с древних времен, когда для получения мыла животные жиры кипятили с водой и древесной золой, содержащей карбонат калия. На реакции щелочного гидролиза основан один из традиционных методов исследования жиров – определение их «эфирного числа», которое равно массе КОН (мг), необходимой для омыления 1 г жира, для говяжьего жира это число составляет 185–190.

Слайд #21

Химические свойства жиров Гидрирование непредельных жиров - присоединение водорода по месту разрыва π-связей. Гидрогенизацию жиров проводят в специальных автоклавах под давлением. Образующийся продукт – саломас – используется для производстве мыла, а при гидрировании определенных сортов масел – и для употребления в пищу, например, в составе маргарина.

Слайд #22

Химические свойства жиров Непредельные жиры способны к реакции полимеризации. Конопляное, льняное и др. масла являются высыхающими, так как в них из-за присутствия двойных связей возможна полимеризация – «сшивка» отдельных молекул с образованием нерастворимой пленки. Это свойство широко используют для приготовления натуральной олифы – растворителя для масляных красок. Йодирование. Для определения степени ненасыщенности жира используют «йодное число», которое равно массе йода, способного присоединиться к 100 г жира (для твердых жиров оно мало, а для жидких доходит до 200).

Слайд #23

Химические свойства жиров Непредельные жиры могут вступать в реакцию окисления, например, окисляются кислородом воздуха, обесцвечивают раствор перманганата калия KMnO4 и бромную воду. Облепиховое, пихтовое и подсолнечное масла обесцвечивают раствор KMnO4 после интенсивного встряхивания.

Слайд #24

Биологические функции жиров 1. Энергетическая функция 1 г жира при окислении в организме дает в среднем 9 ккал. Жиры обеспечивают около 30% и более суточной энергоценности рациона.

Слайд #25

2. Структурная функция Жиры (липиды) входят в состав клеток и клеточных структур, в частности, клеточных мембран и всех мембранных органоидов (ЭПС, аппарата Гольджи, митохондрий, лизосом и др.).

Слайд #26

3. Участие в обменных процессах С жирами в организм поступают необходимые для жизнедеятельности вещества - витамины A, D, Е, незаменимые (эссенциальные) жирные кислоты, которые регулируют обмен холестерина, действуют на стенки кровеносных сосудов, увеличивая их эластичность. Жиры обеспечивают всасывание из кишечника ряда минеральных веществ и жирорастворимых витаминов.

Слайд #27

3. Участие в обменных процессах Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) образуют в организме гормоноподобные вещества - простагландины, лейкотриены, простациклины, тромбоксаны. Без жиров невозможна нормальная работа репродуктивной функции.

Слайд #28

4. Защитная функция Амортизация – Все хрупкие органы в организме человека окружены защитной жировой оболочкой, это помогает предохранить их от травм, сотрясений и воздействия внешней среды. Теплоизоляция – защита от переохлаждения. Именно поэтому морские теплокровные животные, киты и тюлени, имеют толстый слой подкожного жира.

Слайд #29

4. Защитная функция Жиры повышают сопротивляемость организма инфекциям и действию радиации. Жировые клетки секретируют гормоны, именуемые цитокинами, которые составляют часть защитного механизма иммунной системы.

Слайд #30

4. Защитная функция Жиры являются прекрасным смазочным материалом для оперения водоплавающих птиц. Жироподобный секрет вырабатывается у них копчиковой железой. Поэтому утки и гуси всегда «выходят сухими из воды».

Слайд #31

5. Жиры – источник воды в организме 100 граммов жира при полном окислении (сгорании) дают около 107 граммов воды. В горбах верблюдов «хранится» до 100 – 120 килограммов жира. В условиях водного голодания этот жир, окисляясь, может выделить 40 и больше литров воды. Не удивительно, что верблюд в состоянии обойтись без питья до 8 и даже 10 – 13 дней. Кенгуровые крысы (сумчатые животные) научились обходиться вообще без потребления воды, используя только внутри произведенную жидкость.

Слайд #32

Итак, без участия жиров невозможно протекание большинства обменных процессов в организме, поэтому роль жиров нельзя недооценивать, они играют огромную роль в обеспечении жизни нашего организма. Даже в состоянии покоя человеку нужны жиры, поэтому полный отказ от них неразумен. Однако не стоит после перечисления важных свойств жира в организме начинать оправдывать свою полноту, что часто делают полные люди. При избытке жира в питании и откладывании его в жировой ткани сверх нормы пагубное действие жиров начинает преобладать над полезными свойствами. Согласно замыслу природы, жиры должны потребляться в небольших количествах как составной элемент натуральных продуктов.

Слайд #33

Рекомендации по потреблению жиров

Слайд #34

Источники информации Евстигнеева Р.П., Звонкова Е.Н. Химия липидов. М., Химия, 1983 Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Общая биология. 10-11 классы. М., Дрофа, 2006 Цветков Л.А. Органическая химия. Учебник для 10 класса средней школы. М., Просвещение, 1988 Статья энциклопедии Кругосвет – www.krugosvet.ru www.chemistry.narod.ru www.eurolab.ua biokhimija.ru