Что такое триглицериды и какую роль они выполняют в организме человека. Ферменты, расщепляющие жир в организме человека

В химическом преобразовании принятой человеком пищи главную роль играют А именно их секреция. Этот процесс строго координирован. В желудочно-кишечном тракте пища подвергается воздействию разных пищеварительных желез. Благодаря поступлению в тонкий кишечник ферментов поджелудочной железы происходит правильное усвоение питательных веществ и нормальный процесс пищеварения. Во всей этой схеме важную роль играют ферменты, необходимые для расщепления жира.

Реакции и расщепление

Ферменты пищеварительные имеют узконаправленную задачу расщепления сложных веществ, поступивших в желудочно-кишечный тракт с едой. Эти вещества расщепляются на простые, которые организму легко усвоить. В механизме переработки продуктов питания особую роль играют энзимы, или ферменты, расщепляющие жир (бывают трёх типов). Они производятся слюнными железами и желудком, в котором ферменты расщепляют довольно большой объём органических веществ. В эти вещества входят жиры, белки, углеводы. В результате воздействия таких ферментов организм качественно усваивает поступившую пищу. Энзимы нужны для ускоренной реакции. Каждый тип энзима подходит для определённой реакции, действуя на соответствующий тип связи.

Усваивание

Для лучшего усваивания жиров в организме работает желудочный сок, содержащий липазу. Этот фермент, расщепляющий жир, производит поджелудочная железа. Углеводы расщепляются благодаря амилазе. После распада они быстро всасываются и поступают в кровь. Расщеплению способствуют также амилаза слюны, мальтаза, лактаза. Белки расщепляются благодаря протеазам, которые ещё участвуют в нормализации микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Сюда относятся пепсин, химозин, трипсин, эрепсин и карбоксипептидаза поджелудочной.

Как называется основной фермент, расщепляющий жир в человеческом организме?

Липаза - это фермент, главной задачей которого является растворение, разделение на фракции и переваривание жиров в пищеварительном тракте человека. Поступающие в кишечник жиры не имеют возможности всасываться в кровь. Для всасывания они должны расщепиться до жирных кислот и глицерина. В этом процессе и помогает липаза. Если наблюдается случай, когда фермент, расщепляющий жир (липаза) понижен, необходимо внимательно обследовать человека на предмет онкологии.

Липаза панкреатическая в виде неактивного профермента пролипазы, выводится в двенадцатиперстную кишку. Активируется пролипаза под воздействием и колипазы, ещё одного фермента из сока поджелудочной железы. Липаза лингвальная вырабатывается у грудничков благодаря ротовым железам. Она участвует в переваривании грудного молока.

Липаза печёночная секретируется в кровь, где связывается с сосудистыми стенками печени. Большая часть жиров из пищи расщепляется в тонкой кишке благодаря липазе из поджелудочной железы.

Зная, какой фермент расщепляет жиры и с чем конкретно не справляется организм, врачи могут назначить необходимое лечение.

Химическая природа практически всех ферментов - это белок. одновременно является органом пищеварительной и эндокринной систем. Сама поджелудочная железа активно участвует в процессе пищеварения, а основным желудочным ферментом является пепсин.

Как ферменты поджелудочной железы расщепляют жир на простые вещества?

Амилаза расщепляет до олигосахаридов крахмал. Далее олигосахариды распадаются до глюкозы под воздействием других пищеварительных ферментов. Глюкоза всасывается в кровь. Для человеческого организма она является источником энергии.

Все человеческие органы и ткани построены из белков. Не исключение и поджелудочная железа, которая активирует ферменты только после их попадания в просвет тонкой кишки. При нарушениях нормального функционирования этого органа, возникает панкреатит. Это довольно-таки распространённое заболевание. Заболевание, при котором отсутствует фермент, расщепляющий жиры, называется недостаточностью поджелудочной железы: внешнесекреторная или внутрисекреторная.

Проблемы недостаточности

Внешнесекреторная недостаточность снижает выработку пищеварительных ферментов. В таком случае человек не может употреблять в больших объёмах пищу, так как функция расщепления триглицеридов нарушена. У таких больных после приема жирных продуктов возникают симптомы тошноты, тяжести, боли в животе.

При внутрисекреторной недостаточности не вырабатывается гормон инсулин, помогающий усваивать глюкозу. Возникает тяжелейшее заболевание, которое называется сахарным диабетом. Другое название - это сахарное мочеизнурение. Такое название связано с увеличением выделения мочи организмом, вследствие чего он теряет воду и человек ощущает постоянную жажду. Углеводы почти не поступают из крови в клетки и поэтому практически не используются на энергетические нужды организма. Показатель глюкозы в крови резко увеличивается, и она начинает выводиться через мочу. Вследствие таких процессов использование жиров и белков на энергетические цели сильно возрастает, а в организме накапливаются продукты неполного окисления. В конечном итоге кислотность в крови тоже повышается, что даже может привести к диабетической коме. В таком случае у больного наблюдается расстройство дыхания, вплоть до потери сознания и летального исхода.

На этом примере достаточно хорошо видно, насколько важны ферменты, расщепляющие жиры в организме людей, чтобы все органы работали слажено.

Глюкагон

Если возникают какие-либо проблемы, обязательно нужно их решать, помогать организму с помощью различных методик лечения и медицинских препаратов.

Глюкагон оказывает противоположный действию инсулина эффект. Этот гормон влияет на расщепление гликогена в печени и превращение жиров в углеводы, приводя тем самым к повышению концентрации в крови глюкозы. А гормон соматостатин осуществляет торможение секреции глюкагона.

Самолечение

В медицине ферменты, расщепляющие жиры в организме человека, получить можно с помощью лекарственных препаратов. Их множество - от самых известных марок до малоизвестных и менее дорогих, но таких же эффективных. Главное - не заниматься самолечением. Ведь только врач, используя необходимые методы диагностики, может подобрать правильный препарат для нормализации работы желудочно-кишечного тракта.

Однако часто мы лишь помогаем организму с ферментами. Труднее всего заставить работать его правильно. Особенно если человек уже пожилой. Это только на первый взгляд кажется, что купил нужные таблетки - и проблема решена. На деле всё совсем не так. Организм человека - это совершеннейший механизм, который тем не менее стареет и изнашивается. Если человек хочет, чтобы он прослужил ему как можно дольше, необходимо поддерживать его, вовремя диагностировать и лечить.

Конечно, прочитав и узнав, какой фермент расщепляет жиры в процессе пищеварения человека, можно зайти в аптеку и попросить фармацевта порекомендовать лекарственный препарат с нужным составом. Но это можно делать только в исключительных случаях, когда по каким-либо веским причинам нет возможности посетить врача или пригласить его на дом. Необходимо понимать, что можно сильно ошибаться и симптомы у разных заболеваний могут быть схожими. А для того чтобы поставить правильный диагноз, обязательно нужна врачебная помощь. Самолечение может серьёзно навредить.

Пищеварение в желудке

Желудочный сок содержит пепсин, соляную кислоту и липазу. Пепсин действует только в и расщепляет белки на пептиды. Липаза в желудочном соке расщепляет жир только эмульгированный (молочный). Расщепляющий жиры фермент, становится активным только в щелочной среде тонкого кишечника. Он поступает вместе с составом пищевой полужидкой кашицы, вытолкнутой сокращающейся гладкой мускулатурой желудка. Она выталкивается в двенадцатиперстную кишку отдельными порциями. Некоторая малая часть веществ всасывается ещё в желудке (сахар, растворённая соль, алкоголь, фармацевтика). Сам процесс пищеварения в основном заканчивается в тонком кишечнике.

К продвинутой в двенадцатиперстную кишку пище поступает желчь, кишечный и поджелудочный соки. Поступает пища из желудка в нижние отделы с разной скоростью. Жирная задерживается, а молочная переходит быстро.

Липаза

Поджелудочный сок - это жидкость щелочной реакции, не имеющая цвета и содержащая трипсин и другие ферменты, расщепляющие пептиды на аминокислоты. Амилаза, лактаза и мальтаза превращают углеводы в глюкозу, фруктозу и лактозу. Липаза - это фермент, расщепляющий жиры до жирных кислот и глицерина. Время переваривания и выделения сока зависят от типа и качества пищи.

Тонкий кишечник выполняет пристеночное и полостное пищеварение. После механической и ферментативной обработки продукты расщепления всасываются в кровь и лимфу. Это сложный физиологический процесс, который осуществляют ворсинки и направленные строго в одном направлении, ворсинки из кишечника.

Всасывание

Аминокислоты, витамины, глюкоза, минеральные соли в составе водного раствора всасываются в капиллярную кровь ворсинок. Глицерин и жирные кислоты не растворяются и всасываются ворсинками не могут. Они переходят в эпителиальные клетки, где образуются молекулы жиров, поступающие в лимфу. Пройдя барьер лимфатических узлов, они попадают в кровь.

Очень большое значение при всасывании жиров играет желчь. Жирные кислоты, соединяясь с желчными и щелочами, омыляются. Таким образом образуются мыла (растворимые соли жирных кислот), легко проходящие через стенки ворсинок. Железы в толстом кишечнике преимущественно выделяют слизь. Толстый отдел кишечника всасывает воду до 4 литров за сутки. Здесь обитает очень большое число бактерий, участвующих в расщеплении клетчатки и синтезе витаминов группы В и К.

В пяти пробирках поместите по 1-2 капли растительного масла (или другого жира). Прилейте в первую пробирку 1 мл этилового спирта, во вторую – этилового эфира, в третью – бензина, в четвертую – бензола, в пятую – воды. Взболтайте содержимое пробирок и дайте постоять.

Во всех ли веществах растворяется жир? Какие вещества являются хорошими растворителями жиров, а какие плохими? Какой вывод можно сделать о растворимости жиров на основании опыта.

Пример вывода.

1.Подсолнечное масло + вода = образование неустойчивой эмульсии с последующим быстрым разделением смеси на два слоя.
2.подсолн масло + этиловый спирт = образование мутного раствора в результате недостаточного растворения масла.

3.подсолн масло + бензол = раствор почти прозрачный.

4.подсолнечное масло + бензин= раствор прозрачный.в бензине масло растворимо полностью

В этиловом эфире растворимо полностью

Растительное масло, будучи неполярным, растворяется в неполярных растворителях, т. е. в бензине, этиловом эфире

Вода и спирт - растворители полярные в них жир плохо или практически не растворим.

Опыт № 2. Эмульгирование жиров. (Формируйте ответ самостоятельно при наличии подсказки)

В пять пробирок налейте по 3 - 4 капли растительного масла. Добавьте в первую пробирку 5 мл воды, во вторую – 5%-ного раствора NaOH, в третью - раствора соды, в четвертую – раствора мыла, в пятую – раствора белка. Сильно встряхните содержимое каждой пробирки и наблюдайте образование эмульсии. Поставьте в штатив пробирки с полученными эмульсиями на несколько минут.

В какой пробирке произошло расслоение? Какие вещества дают устойчивые эмульсии?

Эмульсией называют дисперсионную систему, состоящую из двух или более жидких фаз, одна из которых (имеющая название дисперсионная среда) является непрерывной.
Если взять примерно одинаковое количество масла и воды и механическим путем, например, при перемешивании, приготовить эмульсию, то после этого произойдет быстрое расслоение.

Образование стойких эмульсий происходит при добавление ПАВ.

Опыт № 3. Омыление жиров в водно-спиртовом растворе щелочи. (Демонстрация видео) Краткое описание опыта.

В пробирку поместите 2 г жира и прилейте 6 мл 15%-ного спиртового раствора щелочи. Перемешайте смесь стеклянной палочкой, закрепите пробирку в штативе и закройте пробкой с обратным холодильником. Пробирку со смесью поставьте на водяную баню и нагревайте в течение 12-15 минут до кипения. Омыление вести до тех пор, пока жидкость не станет однородной. Для определения конца омыления налейте в пробирку несколько капель полученной смеси, добавьте 6 мл воды и нагрейте раствор. Если взятая смесь растворяется в воде без выделения капель жира, то омыление можно считать законченным. Если капли жира в растворе, то смесь продолжайте нагревать на водяной бане еще несколько минут.

К полученной густой жидкости добавьте насыщенный раствор NaOН. Жидкость мутнеет и выделяется слой мыла, всплывающий на поверхность. Дайте смеси отстояться и охладите пробирку холодной водой, полученное мыло извлеките и оставьте для следующих опытов.

Вопросы для самопроверки: (ответы в тетрадь на выделенные вопросы)

1. Какие вещества относятся к жирам?

2. Какова роль жиров в организме?

3. Какой процесс называется прогорканием?

4. Сравните растительные масла и животные жиры по составу, свойствам и

применению.

5. Опишите способы получения животных жиров и растительных масел.

6. Что такое ПАВ?

На какие типы делятся ПАВ по характеру гидрофильных и гидрофобных групп?

К какому типу ПАВ относится обычное мыло?

9. Что такое жидкое мыло(моющие средства) , твердое мыло?(косметические и хозяйственные мыла)

10. Напишите уравнения реакций синтеза жиров из: а) пальмитиновой кислоты и

глицерина; б) линолевой кислоты и глицерина. Назовите полученные жиры.

11. Составьте уравнения реакций получения: а) олеолинолеопальмитина; б) триглицерида масляной кислоты; в) диолостеарина.

12. Охарактеризуйте все изменения, происходящие с жирами в процессе технологической обработки пищи.

«Гидролиз углеводов, денатурация белков».

А) Углеводы (Текст для прочтения и повторения)

Углеводы (сахара) распространены в природе и играют важную роль жизни человека. Они составляют до 80 % массы сухого вещества растений и около 2 % сухого вещества животных организмов.

Название углеводы возникло в связи с тем, что сначала были известны вещества, состав которых можно было выразить формулой Сn(H 2 O)m.

Моносахариды являются многоатомными альдегидо- или кетоспиртами.

Полисахариды делятся на сахароподобные (олигосахариды) и несахароподобные. Низкомолекулярные (са­хароподобные) полисахариды содержат в молекуле небольшое число (2-10) остатков моноз. Они хорошо растворяются в воде, имеют сладкий вкус и ярко выраженное кристаллическое строение. Одни из них (мальтоза, лак­тоза) восстанавливают ионы меди (П) (фелингову жид­кость), они называются восстанавливающими, другие (са­хароза, трегалоза) нe восстанавливают, и поэтому их от­носят к невосстанавливающим олигосахаридам.

Высокомолекулярные (несахароподобные) полисахариды содержат от десятков до нескольких десятков тысяч остатков моносахаридов; они нерастворимы в воде, без­вкусны и не имеют ярко выраженного кристаллического строения.

Наибольшее значение из моносахаридов имеют глю­коза и фруктоза.

Глюкоза (С 6 Н 12 О 6) - бесцветное кристаллическое ве­щество, растворимое в воде.

Изучение строения и свойств показало, что глюкоза может существовать в различных формах: альдегидной и двух циклических формах.

Глюкоза содержится во многих плодах и ягодах (ви­ноград) и образуется в организме при расщеплении диса­харидов и крахмала пищи. Она быстро и легко из кишеч­ника всасывается в кровь и используется организмом как источник энергии для образования гликогена в печени, для питания тканей мозга, мышц и поддержания необхо­димого уровня сахара в крови.

Под действием ферментов глюкоза подвергается бро­жению.

Рано или поздно любые трубы засоряются, и чтобы не усугубить проблему, важно своевременно их прочищать. Причиной засорения труб в санузлах являются волосы и бумага, а вот на кухне канализация чаще всего забивается по причине скопившегося жира. Мало кто знает, чем растворить жир в канализации, так как не уделяют должного внимания этой проблеме.

Почему важно чистить канализацию от жира?

Не удивительно, что на стенках канализационных труб есть плёнка жира, поскольку он проникает в канализацию с пищевыми остатками. Очень часто в раковину сливаются бульоны, также в ней моется посуда и продукты питания.

Отложение жира на трубах постепенно закупоривает ее

Подобные засорения труб могут случаться не только в кухне, но и в санузлах. В унитаз также сливаются отходы и прочий мусор. В этом случае решить проблему с накоплением жира гораздо проще, поскольку многие чистящие средства для унитазов способны легко растворять жир.

Сегодня основной причиной засорения трубопровода является жир, который скапливается на его стенках, превращаясь в липкую плёнку. Когда в трубу попадает мелкий мусор, он задерживается на этой плёнке, в результате чего со временем образуется серьёзный засор.

Кроме плохой работы канализации происходит размножение бактерий и ощущается неприятный запах из сливного отверстия.

Устранение слоя жира с помощью подручных средств

Практически на каждой кухне имеются средства, с помощью которых можно устранить эту неприятную проблему. Самым распространённым способом является использование обычной соды. При её сочетании с водой и уксусом образуется бурная реакция с большим выделением углекислого газа. В результате в трубе создаётся повышенное давление, за счёт чего и происходит очищение стенок канализационных труб от жирных отложений. Конечно, такой способ решения проблемы эффективен, но иногда не помогает, если засорение носит весьма серьёзный характер.

Чтобы применить способ на практике, нужно:

• подготовить один стакан пищевой соды;
• засыпать её в сливное отверстие;
• залить теплую воду.

Вместо воды можно влить уксус, только его потребуется меньше, так как чересчур бурная реакция сможет повредить защитный слой трубы.

Иногда соду смешивают с сухой лимонной кислотой, учитывая равную пропорцию. Эта смесь сначала засыпается в слив, после чего разбавляется тёплой водой.

Для избавления от жировой плёнки можно использовать хлорсодержащие средства, в частности это касается применения бытовой химии или простой белизны. Последний вариант в большом количестве заливается в слив и через час смывается напором воды.

Самые эффективные средства для борьбы с жировыми слоями на трубах

Есть несколько неплохих способов, как очистить канализацию от жира, которые отличаются особой эффективностью, и это касается не только использования химических средств, но и механической чистки.

Препараты на основе химических соединений отлично справляются с различными засорениями. Если рассматривать случай с удалением жира, то лучше всего отдать предпочтение средствам, в составе которых имеется щелочь.

Не обязательно перечитывать все составы, достаточно обратить внимание на гранулированные средства. Кроме щелочи в составе могут быть антисептические и очистные вещества, которые хорошо устраняют последствия жировых отложений на трубах.

Нужно отметить, что щелочь способна растворять не только жир, но и мыльный осадок, который также часто скапливается на внутренних поверхностях труб.

Итак, перечислим препараты, отличающиеся особой эффективностью:

• самым недорогим средством считается Крот, гранулы которого фасуются в отдельные упаковки для разового применения;
• бренд Мистер Мускул также выпускает похожее средство, при этом даже состав схож с предыдущим вариантом. Разница только в цене;
• продукция производителя Потхан считается вариантом тяжелой артиллерии, поскольку для активного действия достаточно всего 10 минут и гарантируется устранение даже самых сложных жировых засоров. К недостаткам средства стоит отнести опасность для здоровья человека.

Пользоваться химической продукцией нужно предельно осторожно, используя перчатки и защитную маску. Несмотря на высокую стоимость, последнего препарата хватает на несколько применений, поэтому данное решение является весьма выгодным.

Немалой эффективностью отличаются и механические средства очистки. Чаще всего используется сантехнический трос. Этот предмет представляет собой металлический отрезок из переплетенной проволоки, оснащенный вращательной рукояткой. За счёт такой конструкции трос обладает необходимой прочностью и эластичностью. Важной особенностью в тросе является не его конструкция, а тип наконечника, с помощью которого происходит удаление засора со стенок труб.

Итак, наконечник торса может быть в виде:

• объёмной пружины;
• металлической щетки.

Чтобы быстро устранить жировые отложения, рекомендуется отдавать предпочтение второму варианту. Несмотря на преимущества этой щетки, ею стоит пользоваться очень аккуратно, поскольку есть риск повреждения стенок трубопровода, особенно это касается металлических изделий.

Очищение трубы химическими средствами

Как правило, очистка канализации от жира должна проводиться, соблюдая правила собственной безопасности, а именно важно воспользоваться перчатками и защитной маской. Если используются химические вещества, важно, чтобы помещение было проветриваемым.

Если засор уже случился и вода в раковине не уходит, то перед прочисткой канализации её нужно убрать. Гранулы выбранного химического средства засыпаются в сливное отверстие, после чего заливаются стаканом воды. Для протекания эффективной реакции нужно использовать только тёплую воду. В обычном случае для активного действия препаратов достаточно несколько минут, но бывают случаи, когда требуется подождать пару часов.

После выдержки определенного времени нужно промыть канализацию напором воды.

Механические средства для очистки труб

Многие самостоятельно не рискуют выполнять прочистку труб тросом, поэтому вызывают опытного сантехника. На самом деле воспользоваться этим приспособлением не так сложно, как кажется на первый взгляд.

Если труба уже засорилась, то перед работами нужно сначала определиться, в каком именно месте находится мусор:

• Сначала из раковины и трубы нужно удалить скопившуюся воду.
• После этого вода вновь заливается и отслеживается объём ухода жидкости.

Если засорение располагается глубоко в канализационной системе, то придётся разбирать трубу. Конец приспособления вставляется медленными круговыми движениями, а при достижении необходимого места потребуется приложить небольшие усилия. Для собирания отходов желательно подготовить ненужную ёмкость заранее.

После выполнения процесса прочистки трубы металлический трос нужно будет извлечь такими же круговыми движениями. На последнем этапе трубопровод нужно собрать в исходное состояние, после чего промыть напором воды.

После очистительных работ требуется обработать наконечник троса машинным маслом.

Профилактические меры

Конечно, засорить канализационную трубу гораздо проще, нежели прочистить её. Чтобы предотвратить возникновение серьёзной проблемы рекомендуется периодически обрабатывать канализационный трубопровод подручными средствами, которые, например, есть на каждой кухне. Это касается именно соды и уксуса. К сожалению, эти средства бессильны в борьбе с большими засорениями, но эффективны для проведения профилактических мер.

Профессиональные средства рекомендуется использовать только в экстренных ситуациях, когда засорение канализации уже случилось, а подручные способы не помогают.

В четыре пробирке поместите по 1-2 капли растительного масла (или другого жира). Прилейте в первую пробирку 1 мл этилового эфира, во вторую 1 мл этилового спирта в третью 1 мл бензина, в четвертую 1 мл воды. Взболтайте содержимое пробирок и дайте постоять. В каждой ли пробирке растворился жир? Какие вещества являются хорошими растворителями жиров, а какие- плохими? Почему? Какой вывод о растворимости жиров можно сделать на основании опыта?

Вывод:

Опыт №6 Присоединение брома к олеиновой кислоте

В пробирку вносят 3-4 капли бромной воды, 1 капли олеиновой кислоты и энергично взбалтывают. Бромная вода обесцвечивается.

(СН 3)-(СН 2) 7 -СН=СН-(СН 2) 7 – СООН + Вr 2 → (СН 3)-(СН 2) 7 -СНВr -СНВr -(СН 2) 7 – СООН

(дибромстеариновая кислота)

Опыт №7 Окисление олеиновой кислоты перманганатом калия

В пробирку помещают по 2 капли олеиновой кислоты, раствора карбоната натрия и раствора перманганата калия. При встряхивании смеси розовая окраска исчезает. на что указывает обесцвечивание бромной воды и раствора перманганата калия?

вывод:

(СН 3)-(СН 2) 7 -СН=СН-(СН 2) 7 –СООН +[О]+НОН→(СН 3)-(СН 2) 7 -СН – СН -(СН 2) 7 – СООН

диоксистеариновая кислота

Опыт №8 Растворение мыла в воде.

В пробирку помещают кусочек мыла (примерно 10 мг), добавляют 5 капель воды и тщательно взбалтывают содержимое пробирки в течение 1-2минут. После этого содержимое пробирки нагревают в пламени горелки. Натриевые и другие щелочные мыла (калиевое, аммониевое) хорошо растворяются в воде.

Контрольные вопросы по теме «Карбоновые кислоты»:

1Осуществите следующие превращения: С 2 Н 6 →С 2 Н 5 Сl→С 2 Н 5 ОН→СН 3 СОН→СН 3 СООН

2.Сколько граммов магния и уксусной кислоты потребуются для получения 6л водорода.

3. Напишите уравнения реакций получения янтарной кислоты из монохлоруксусной кислоты?

4.Напишите уравнения реакций и назовите образующиеся соединения:

а) молочная кислота + этиловый спирт

б) молочная кислота + гидроксид натрия

в) молочная кислота + уксусная кислота

5.Напишите структурную формулу пальмитодистеарина

Лабораторная работа № 9 Аминокислоты. Белки.

В состав белков входят углерод, водород, кислород, азот, сера, фосфор и другие элементы. Молекулярная масса белка может достигать сотен тысяч углеродных единиц. Белки представляют собой нестойкие соедине­ния, они хорошо гидролизуются под влиянием кислот, щелочей или ферментов. Конечными продуктами распада белка являются аминокислоты различного состава.

Аминокислоты можно рассматривать как производ­ные карбоновых кислот, у которых атом водорода в ра­дикале замещен на аминогруппу:

Аминокислоты имеют одновременно два вида функ­циональных групп: карбоксильную, являющуюся носите­лем кислотных свойств, и аминогруппу - носителя ос­новных свойств. Аминокислоты проявляют амфотерные свойства, т. е. свойства и кислот, и оснований, поэтому белки также проявляют амфотерные свойства, так как они построены из остатков аминокислот.

Белки растворяются в различных растворителях. Многие белки растворяются в воде, некоторые в растворах нейтральных солей, в щелочах или кислотах.

При определенных условиях белки способны выпа­дать в осадок, причем осаждение может быть обратимое и необратимое. Способность белков осаждаться при раз­личных условиях используется для обнаружения и раз­деления их. Для обнаружения белков используют также цветные реакции на белки. К ним относятся ксантопротеиновая, биуретовая и другие реакции.

Реактивы . Раствор белка; раствор аминоуксусной кислоты; серная кислота (конц.); азотная кислота (конц.); соляная кислота (конц.); гидроксид натрия, 20%-ный раствор; ацетат свинца, 10 и 20%-ный рас­творы; сульфат меди (насыщенный и 1%-ный растворы)CuSО 4 ; аммиак (конц.)NН 3 ; хлорид натрияNаСl, 10%-ный раствор; сульфат аммония, насыщенный раствор (NН 4) 2 SО 4 ; фенолфталеин; лакмусовая бумага, метиловый оранжевый; лакмус красный. аминоуксусная кислота, 0, 2н. раствор; оксид меди (II) СuО, порошок; едкий натр, 2 н. раствор NаОН.

Оборудование. Сухая пробирка; стеклянная палочка, пробирка с газоотводной трубкой.

Опыт №1. Образование медной соли аминоуксусной кислоты

Реактивы и материалы:

В пробирку помещают немного порошка оксида меди СuО, 4 капли раствора аминоуксусной кислоты и нагре­вают в пламени горелки, встряхивая содержимое пробир­ки. Пробирку ставят на некоторое время в штатив, чтобы осел избыток черного порошка оксида меди. К отстоявшемуся синему раствору приливают 1 каплю раствора едкого натра. Раствор остается прозрачным.

Для аминокислот характерно образование медных солей, окрашенных в синий цвет.

α-Аминокислоты дают с медью окрашенные внутренние комплексные соли, очень устойчивые:

Опыт №2. Действие аминокислот на индикаторы

В три пробирки прилейте по 0,5 мл раствора амино­уксусной кислоты и добавьте в первую фенолфталеина, во вторую метилового оранжевого, в третью лакмуса. Окраска индикаторов не изменяется Почему водные растворы моноаминокислот нейтральны по отношению к инди­каторам?

Вывод:

Опыт №3. Свертывание белков при нагревании

В пробирку помещают небольшое количество раствора белка и нагревают до кипения в пламени горелки. Наблюдайте выпадение белка в виде хлопьев или мути. Чем этообъясняется? Разбавьте раствор водой. Растворяется ли осадок; если нет, то почему? Слегка охладите раствор белка для использования в следующем опыте.

Вывод:

Опыт № 4. Высаливание белков сульфатом аммония

В пробирку налейте по 1 -1,5 мл раствора белка и сульфата аммония и встряхните смеси нагрейте до кипения в пламени горелки. Жидкость мутне­ет, а количество свернувшегося белка резко увеличивается. добавление нейтральных солей облегчает и ускоряет свёртывание белков при нагревании. свёртывание белков – процесс необратимого осаждения, так как белковые молекулы при этом меняют свою структуру.

Опыт №5. Осаждение белков солями тяжелых металлов

В две пробирки налейте по 1-2 мл раствора белка и медленно, по каплям, при встряхивании приливайте в одну из них насыщенный раствор сульфата меди, а в другую 20%-ный раствор ацетата свинца. Образуется хлопьевидный осадок или муть. Соли тяжёлых металлов осаждают белки из растворов, образуя нерастворимые в воде солеобразующие соединения, с солями меди – голубой осадок, с солями свинца – белый.

Опыт №6. Осаждение белков минеральными кислотами

В три пробирки налейте по 1 мл раствора белка. Осторожно добавьте в пробирку с раствором белка кон­центрированной азотной кислоты так, чтобы кислота не смешивалась с белком. В месте соприкосновения двух жидкостей образуется кольцо белого хлопьевидного осадка. По­вторите этот опыт с концентрированными серной и соля­ной кислотами. Белки образуют с концентрированными кислотами солеобразные соединения и одновременно вызывают свёртывания белка. в большинстве случаев выпавший осадок растворим в избытке концентрированных кислот (кроме азотной).

Опыт №7. Цветные реакции на белки

1 Ксантопротеиновая реакция. Ксантопротеиновая реакция указывает на наличие в белке аминокислот со­держащих бензольные ядра, например тирозина. При взаимодействии таких аминокислот с азотной кислотой образуются нитросоединения, окрашенные в желтый цвет

К 1 мл раствора белка добавьте 5-6 капель кон­центрированной азотной кислоты до появления белого осадка или мути от свернувшегося белка. Реакционную смесь нагрейте до окрашивания осадка в желтый цвет. В процессе гидролиза идет растворение осадка. Охла­дите смесь и добавьте к ней осторожно, по каплям, избы­ток концентрированного раствора гидроксида натрия NаОН. Окраска пе­реходит в оранжевую, что говорит об образовании более интенсивно окрашенных анионов.

2 Биуретовая реакция. С помощью биуретовой реак­ции обнаруживают наличие пептидных группировок (-СО-NН-) в молекулах белка. Белки с солями меди дают красно-фиолетовое окрашивание вследствие образования слож­ных соединений.

В пробирку налейте по 1-2 мл раствора белка, 20%- ного едкого натра. Затем прилейте 3-4 капли разбавленного, почти бесцветного раствора медно­го купороса (CuSО*5Н 2 О) и содержимое тщательно перемешайте. Жидкость окрашивается в фиолетовый цвет.

Контрольные вопросы по теме «Аминокислоты»

1.Кратко охарактеризуйте каждую структуру белковой молекулы.

2..Составьте схему, отражающую превращение белков пищи в организме человека.

3 .Кратко опишите применение белков.

4.Чем определяется специфическая биологическая актив­ность белковой молекулы? В каких случаях она может быть ут­рачена?

5.Какие виды гидролиза белков вам известны?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10. СВОЙСТВА МОНОСАХАРИДОВ

По отношению к гидролизу углеводы делятся на два основных класса: простые углеводы, или моносахариды(глюкоза, фруктоза, галактоза), и сложные сахара, или полисахариды. Сложные углеводы, в свою очередь, подразделяются на две основные группы: сахароподобные(сахароза, лактоза, мальтоза) и несахароподобные углеводы (крахмал, клетчатка). Из моносахаридов наибольшее значение имеют глюкоза и фруктоза, химические свойства которых определяются особенностью их строения. Сахароподобные сложные углеводы имеют сладкий вкус, растворяются в воде, при гидролизе распадаются на моносахариды. Несахароподобные сложные углеводы не обладают сладким вкусом, при гидролизе также распадаются на моносахариды.

Реактивы . Глюкоза, 20%-ный и 2%-ный растворы; реактив Селиванова; сахароза кристаллическая и 10%-ный све­жеприготовленный раствор; лактоза, 10%-ный раствор; жидкость Фелинга (I); серная кислота, 10%-ный раствор; раствор аммиака, 2,5%-ный NН 3 *Н 2 О; гидроксид натрияNаОН, 1%-ный раствор; нитрат серебра, 1%-ный раствор АgNО 3 ;

Оборудование. Стакан вместимостью 100 мл; водяная баня; во­ронка; фильтровальная бумага; .

Опыт №1. Окисление глюкозы аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала)

Налейте в пробирку 1-2 мл раствора аммиака и добавьте 1 мл нитрата серебра АgNО 3 ; сна­чала выпадает бурый осадок оксида серебра, который за­тем растворяется в избытке раствора аммиака([Аg(NН 3) 2 ]ОН). К приго­товленному аммиачному раствору оксида серебра прилей­те 2 мл 20%-ного раствора глюкозы и несколько капель 2%-ного едкого натра и осторожно нагрейте полученную смесь до начала почернения раствора. Далее реакция идёт без нагревания и металлическое серебро выделяется на стенках пробирки в виде зеркального налёта.

глюкоза глюконовая кислота

Опыт №2. Окисление глюкозы реактивом Фелинга

В пробирку вводят 3 капли раствора глюкозы и каплю реактива Фелинга. Держа пробирку наклонно, осторожно нагревают верхнюю часть раствора. при этом нагретая часть раствора окрашивается в оранжево-жёлтый цвет вследствие образования гидроксида меди (I), которая в дальнейшем переходит в красный осадок оксида меди (I) Сu 2 О.

окисление реактивом Фелинга служит качественной реакцией на глюкозу.

Задание: напишите уравнение данной реакции и сделайте вывод

Опыт №3 Осмоление глюкозы щёлочью

В пробирку помещают 4 капли раствора глюкозы и добавляют 2 капли раствора едкого натра. нагревают смесь до кипения и осторожно кипятят 2-3мин. Раствор при этом желтеет, а затем становится тёмно-коричневым. При нагревании со щелочами моносахариды осмоляются и буреют. процесс осмоления ведёт к образованию сложной смеси веществ.

Опыт №4Реакция Селиванова на кетозы

В пробирку помещают кристаллик резорцина, 2 капли соляной кислоты и 2 капли раствора фруктозы. Содержимое пробирки нагревают до начала кипения. жидкость постепенно окрашивается в красный цвет.

При нагревании с концентрированными минеральными кислотами, молекулы гексоз постепенно расщепляются, образуя смесь различных продуктов (также одним из продуктов является оксиметилфурфурол), который с резорцином образует окрашенное соединение. эта реакция позволяет быстро обнаружить в смеси сахаров наличие кетогексоз.

Контрольные вопросы по теме «Свойства моносахаридов и дисахаридов»

Какие соединения называются моносахаридами?

На основании каких опытов можно сделать вывод о строе­нии глюкозы?

При спиртовом брожении глюкозы выделилось 112 л СО 2 . Сколько получилось этилового спирта и сколько глюкозы на это потребовалось?

4.Пользуясь текстом параграфа учебника, подготовьте письменные ответы на следующие вопросы: а) Каковы физические свойства глюкозы? б) Где глюкоза встречается в природе? в) Какова молекулярная формула глюкозы

5. Какие моносахариды называются пентозами, а какие гексозами?

6. Какие формы сахаров называются фуранозными, а какие пиранозными

7. Какие признаки положены в основу определения правых и левых изомеров сахаров по их химическому строкению?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11 СВОЙСТВА ПОЛИСАХАРИДОВ

Реактивы. Крахмал, порошок и раствор; раствор сахарозы; картофель; хлеб ржаной; картофель; раствор иода; серная кислота, 20%-ный раствор Н 2 SО 4 И (конц.); карбонат натрия Nа 2 СО 3 ; карбонат кальция СаСО 3 ;; аммиак, 1%-ный раствор NН 3 * Н 2 О; жидкость Фелинга (I);

Оборудование. Стакан вместимостью 100мл; воронка; водяная баня; фарфоровые чашки - 2 шт.; ступка с пестиком; стеклянная палочка, фильтровальная бумага; вата.

Опыт № 1. Взаимодействие крахмала с йодом. Качественная реакция на крахмал.

В пробирку помещают 2 капли крахмального клейсте­ра и 1 каплю раствора йода. Содержимое пробирки окра­шивается в синий цвет. Полученную темно-синюю жид­кость нагревают до кипения. Окраска при этом исчезает, но при охлаждении появляется вновь.

Крахмал представляет собой смесь двух полисахари­дов- амилозы (20%) и амилопектина (80%). Амилоза растворима в теплой воде и дает с йодом синее окраши­вание. И амилоза, и амилопектин состоят из остатков глюкозы, связанных α-гликозидными связями, но они отличаются формой молекул. Амилоза представляет собой линейный полисахарид, построенный из нескольких

Амилопектин в теплой воде нерастворим, набухает в ней, образуя крахмальный клейстер. В состав амилопек­тина в отличие от амилозы входят разветвленные цепи глюкозных остатков. Амилопектин с иодом дает красно­вато-фиолетовое окрашивание.

Получение крахмального клейстера.

12г крахмала разводим в 40 мл холодной воды до получения крахмального молочка. Доводим до кипения 160 мл воды, вливая в неё при помешивании крахмальное молочко. доводим полученный крахмальный клейстер до кипения и охлаждаем до комнатной температуры

Опыт № 2. Обн аружение крахмала в хлебе и картофеле.

На кусочек белого хлеба и на срез сырого картофеля поместите по одной капле йода. Как изменится окраска? Сделайте вывод.

Опыт №3. Доказательство наличия гидроксильных групп в сахарозе

В пробирку помещают 1 каплю раствора сахарозы, 5 капель раствора щелочи и 4-5 капель воды. Добавля­ют каплю раствора сульфата меди (II). Смесь приобре­тает слабую синеватую окраску вследствие образования сахарата меди.

Раствор сохраняют для следующего опыта.

Опыт №4 Отсутствие восстанавливающей способности у сахарозы

Раствор сахарата меди осторожно нагревают до кипе­ния над пламенем горелки, держа пробирку так, чтобы нагревалась только верхняя часть раствора. Сахароза в этих условиях не окисляется, что указывает на отсутствие в ее молекуле свободной альдегидной группы

Опыт №5 Кислотный гидролиз сахарозы

В пробирку помещают 1 каплю раствора сахарозы, 1I каплю 2 н. соляной кислоты, 3 капли воды и осторожно нагревают над пламенем горелки 20-30 мин. Половину раствора отливают в другую пробирку и добавляют к ней 4-5 капель раствора щелочи (до щелочной реакции на лакмус) и 3-4 капли воды. Затем добавляют 1 каплю раствора сульфата меди и нагревают верхнюю часть си­него раствора до кипения. Появляется оранжево-желтое окрашивание, доказывающее образование глюкозы. К оставшейся части гидролизованного раствора сахарозы (первая пробирка) прибавляют кристаллик резорцина, 2 капли концентрированной соляной кислоты и нагревают до кипения. появляется красноватое окрашивание, указывающее на образование фруктозы. молекула сахарозы легко расщепляется при гидролизе на молекулу глюкозы и молекулу фруктозы. Оба моносахарида входят в состав сахарозы в циклических формах. В создании связи между ними участвуют оба гликозидных гидроксила.

В сахарозе остаток фруктозы находится в виде непрочного пятичленного кольца – фуранозы; такие сложные сахара очень легко гидролизуются.

Вывод:

Опыт №6. Кислотный гидролиз крахмала

В 7 пробирок помещают по 3 капли очень разбавлен­ной, почти бесцветной йодной воды. В фарфоровую чашку наливают 10 мл крахмального клейстера, добавляют 5 мл раствора серной кислоты и перемешивают содержимое стеклянной палочкой. Ставят чашку с раствором на асбестированную сетку и нагрева­ют на маленьком пламени. Через каждые 30с отбирают пипеткой с капиллярным отверстием 1 каплю раствора и переносят в очередную пробирку с йодной водой. После­довательные пробы обнаруживают постепенное измене­ние окраски при реакции с иодом. Проба Окраска

Первая. . Синяя

Вторая. Сине-фиолетовая

Третья Красно-фиолетовая

Четвертая...... Красновато-оранжевая

Пятая........ Оранжевая

Шестая Оранжево-желтая

Седьмая Светло-желтая (цвет йод­ной воды)

Раствор охлаждают, нейтрализуют раствором щелочи по красной лакмусовой бумажке до сильнощелочной ре­акции, добавляют каплю реактива Фелинга и нагревают. Появление оранжевого окрашивания доказывает, что конечным продуктом гидролиза является глюкоза.

(С 6 Н 10 О 5 ) х + xН 2 0 = xС 6 Н 12 0 6

крахмал глюкоза

При нагревании с разбавленными минеральными кис­лотами, а также под влиянием энзимов крахмал подвер­гается гидролизу. Гидролиз крахмала происходит сту­пенчато с образованием все более простых углеводов.

Схема постепенного гидролиза крахмала такова:

(С 6 Н 10 О 5 ) х → (С 6 Н 10 О 5 )у → (С 6 Н 10 О 5 ) z → С 12 Н 22 0 11 → С 6 Н 12 О б

крахмал растворимый декстрины мальтоза глюкоза

Первый продукт гидролиза - растворимый крах­мал - не образует клейстера, с йодом дает синее окра­шивание. При дальнейшем гидролизе образуются декст­рины - более простые полисахариды, дающие с йодом окраску от сине-фиолетовой до оранжевой. Мальтоза, а затем глюкоза не изменяют обычную окраску йода.

Опыт №7 . Клетчатка, или целлюлоза

Клетчатка - основа отдельных органов всех расте­ний, их скелет. Она построена так же, как и крахмал - из большого количества остатков глюкозы. Отдельные звенья глюкозы связаны в целлюлозе между собой через бета-глюкозидные гидроксилы.

Различие во взаимном сцеплении молекул глюкозы в крахмале и клетчатке приводит к резкому различию в некоторых их свойствах. Клетчатка растворяется в ам­миачном растворе гидрата окиси меди (реактиве Швей­цера). При этом ее молекулы частично расщепляются на более мелкие осколки. Если нейтрализовать такой рас­твор кислотой, то клетчатка снова появится в виде хлопьевидной массы, но уже с несколько измененной длиной и структурой молекул.

После кратковременной обработки крепкой серной кислотой клетчатка растворяется, образуя клейкую мас­су - амилоид. Амилоид окрашивается йодом в синий цвет. Фильтровальная бумага после обработки серной кислотой становится более прочной и полупрозрачной. Это объясняется тем, что амилоид склеивает отдельные волокна целлюлозы (растительный пергамент)

Б. Получение растительного пергамент а. Полоску фильтровальной бумаги погрузите до по­ловины в чашку с 80%-процентной серной кислотой на 30-40 сек. Затем опустите бумагу в сосуд с водой и окончательно промойте ее в растворе аммиака Сравни­те необработанную и обработанную кислотой части полоски бумаги (прозрачность, прочность). Будьте осто­рожны при выполнении этого опыта; не разбрызги­вайте серную кислоту при переносе бумажки в воду!

Запишите результаты опыта.

Контрольные вопросы по теме «Свойства полисахаридов»

1.Какие соединения называются полисахаридами

2.Какие соединения называются дисахаридами?

3..Пользуясь текстом параграфа учебника подготовьте письменные ответы на следующие вопросы:

а) Каковы физические свой­ства целлюлозы?

б) Где целлюлоза встречается в природе? в) Какова формула элементарного звена макромолекулы цел­люлозы?

г) в чём основное отличие крахмала, гликогена и клетчатки?

4. Составьте схему, отражающую применение крахмала.

5.Перечислите химические свойства целлюлозы.

6. Что называется инвертным сахаром?

Лабораторная работа №12 Гетероциклические соединения

Реактивы и материалы: фурфурол свежеприготовленный; азотно­кислое серебро, 0,2 н. раствор; аммиак, 2 н. раствор; фуксинсернистая кислота; анилин; флороглюцин; соляная кислота (^=1,19 г/см 3); уксусная кислота ледяная. слизевая кислота; аммиак, концентриро­ванный раствор; глицерин; соляная кислота (ρ=1,19 г/см 3). индиго (тонко растертый порошок); сер­ная кислота (ρ=1,84г/см 3); хлорид олова (II), 1 н. раствор в соля­нокислой среде; едкий натр, 1 н. раствор.

Оборудование: сосновая лучинка, стеклянная палочка. белая ткань; фильтровальная бумага; водяная ба­ня; ступка с пестиком.

Опыт №1. Реакции фурфурола

Оборудование: часовое стекло; стеклянная палочка; фильтро­вальная бумага.

В пробирку помещают 2 капли фурфурола, 8 капель воды и взбалтывают до полного растворения фурфурола.

Реакция с фуксинсернистой кислотой. На часовое стекло помещают 4 капли фуксинсернистой кислоты, кап­лю раствора фурфурола и смешивают стеклянной палоч­кой. Через некоторое время появляется чуть заметное розовое окрашивание.

Реакция с аммиакатом серебра. На часовое стекло помещают каплю нитрата серебра и каплю раствора ам­миака. Выпадает осадок гидроксида серебра. Добавляют еще одну каплю аммиака и получают прозрачный раствор комплексной соли серебра [Аg(]NНз) 2 ]ОН.

К раствору аммиаката серебра добавляют каплю раствора фурфурола. На стекле появляется свободное серебро в виде черного пятна или серебристого налета.

3. Реакция с анилином. На часовом стекле смешива­ют каплю анилина с каплей уксусной кислоты. Полоску фильтровальной бумаги смачивают полученным раство­ром и наносят на нее каплю фурфурола. Появляется ро­зово-красное пятно.

4. Реакция с флороглюцином. В пробирку помещают 3 капли раствора фурфурола, 1 каплю соляной кислоты и 2 кристалла флороглюцина. При нагревании смесь окра­шивается в темно-зеленый цвет. Фурфурол обладает свойствами ароматических альдегидов. Он легко дает ре­акцию «серебряного зеркала», окрашивает фуксинсернистую кислоту, образует фенилгидразон.

Цветные реакции фурфурола с анилином и флороглю­цином основаны на реакции конденсации. Фурфурол в присутствии соляной или уксусной кислоты дает окра­шенные продукты конденсации с анилином, бензидином, резорцином, ксилидином.

Опыт №2. Получение пиррола. Качественная реакция на пиррол

(Опыт проводят в вытяжном шкафу!)

В пробирку помещают несколько кристаллов слизевой кислоты, 2 каплираствора аммиака и тщательно переме­шивают стеклянной палочкой содержимое пробирки. До­бавляют 2 капли глицерина и снова перемешивают смесь. Пробирку осторожно нагревают в пламени горелки. Сос­новую лучинку смачивают 1 каплей соляной кислоты и вносят в верхнюю часть пробирки, продолжая ее нагре­вать. Пары пиррола окрашивают сосновую лучину в красный цвет.

При добавлении аммиака получается аммонийная соль слизевой кислоты, которая затем разлагается. В чис­ло продуктов распада входит пиррол. Глицерин влияет на течение реакции, делая его более равномерным. Пир­рол легко осмоляется кислотами, окрашиваясь при этом в красный цвет.

Опыт №3. Свойства индиго

1. Растворимость индиго в воде. В пробирку помеща­ют на кончике микролопатки порошок индиго и приливают 5-6 капель воды. Содержимое пробирки тщательно

встряхивают при комнатной температуре, а затем нагре­вают в пламени горелки. Одну каплю полученной смеси наносят на полоску фильтровальной бумаги - образует­ся бесцветное пятно, в центре которого оседает синий по­рошок индиго. Индиго в воде, как и в большинстве обыч­ных растворителей, не растворяется.

2 «Кубовое» крашение. В пробирку помещают 5 ка­пель раствора хлорида олова (II) и добавляют по каплям раствор едкого натра, пока не растворится образовав­шийся осадок. В маленькой ступке тщательно растирают несколько кристалликов индиго с 5-6 каплями воды. Пипеткой переносят 2 капли полученной суспензии в пробирку с раствором станнита натрия и нагревают пробирку в кипящей водяной бане, пока реакционная смесь не станет прозрачной.

В полученный щелочной раствор белого индиго поме­щают маленькую полоску белой ткани, заранее прости­ранной и отжатой. Ткань тщательно пропитывают раст­вором восстановленного индиго, затем выжимают и ос­тавляют на воздухе. Ткань вначале принимает зеленую окраску, а затем синюю.

Синее индиго - «кубовый» краситель, в щелочной среде синее индиго восстанавливается в белое индиго, обладающее фенольным характером и растворимое в ще­лочах. Щелочной раствор белого индиго называют «ку­бом». В такой раствор опускают ткань, пропитывают ее раствором и затем оставляют на воздухе для «вызрева­ния». На волокнах ткани белое индиго кислородом возду­ха окисляется в нерастворимое синее индиго.

синее индиго белое индиго

Опыт №4. Окисление индиго сильным окислителем

При окислении индиго сильным окислителем полу­чается изатин, имеющий в растворах желтую окраску (твердый изатин - красного цвета):

Налейте в пробирку около 1 мл раствора индигокармина и 5-10 капель концентрированной азотной кислоты Что наблюдается? Как изменился цвет раствора?

Запишите результат опыта

индиго Изатин

Контрольные вопросы по теме «Гетероциклические соединения»

1.Какие соединения называются гетероциклическими

2.напишите формулы и названия важнейших пятичленных гетероциклов

2.напишите формулы и названия важнейших шестичленных гетероциклов

Наш организм постоянно перерабатывает огромное количество различных витаминов, минералов и других соединений. И особняком здесь стоит триада «белки-жиры-углеводы», которая у всех на слуху. Но на деле мало кто точно представляет, что же это за компоненты. Разберемся в этом вопросе, взяв за предмет рассмотрения жиры (по науке - триглицериды).

Немного теории

Чтобы не путаться в терминологии и классификациях, которые используют биохимики, для начала выясним в общих чертах, какими бывают подобные соединения и чем они отличаются друг от друга.

Это наиболее общий термин, под которым понимают все вещества, имеющие жирорастворимые молекулы. Те, в свою очередь, могут быть гидрофобными или амфифильными (то есть, реагировать на воду только в органической среде). Жиры, близкие к ним кислоты, некоторые элементы клеточного слоя - все они являются липидами.

Липиды содержатся во всех живых клетках, влияют на их защиту, регулируют активность основных ферментов, помогают мышцам сокращаться и передают нервные импульсы. Более того, без них немыслим полноценный иммунитет. В зависимости от строения, липиды могут быть простыми и сложными, хотя это отнюдь не единственная их классификация.

Важно! Увидев в литературе или на упаковке препарата словосочетание «нейтральные липиды», знайте - речь идет именно о триглицеридах.

В организме присутствует 3 группы жиров - триглицериды, фосфолипиды и стерины (стеролы). Их структура, как и функции, отличается. Так, триглицериды имеют в своей основе 3 жирные кислоты (отсюда и название), а также глицериновую молекулу. В разных вариациях могут присутствовать атомы водорода.

Основная функция - энергетическая. Хранятся в жировых тканях, реже - в клеточном слое. В воде почти не растворяются. Более малочисленные фосфолипиды , наоборот, привычны к водной среде. За счет этого они проходят через клеточные мембраны, насыщая их всем необходимым для нормальной работы. В силу своей структуры (многоатомные спирты и высшие жирные кислоты) отнесены к сложным липидам.

Дефицит фосфолипидов грозит сердечно-сосудистыми заболеваниями, частичной дисфункцией печени и трудностями в кровеобразовании. Стерины , как производные стероидов, базируются на сложных углеводородах. К числу липидов отнесены благодаря жирорастворимости.

Знаете ли вы? Биологи установили, что запасы жира у рыб и даже водорослей призваны не только обогревать их носителя, но и улучшать его плавучесть заодно с маневренностью.

Выполняют массу функций: участвуют в создании клеток и мембран (как холестерин), аккумулируют энергию и сохраняют целостность фрагментов ДНК (кортизол), отвечают за «половой вопрос» (тестостерон).

Жирные кислоты

Все жиры - это, по сути, композиции из жирных кислот в разных пропорциях. Последние могут быть насыщенными, моно- или полиненасыщенными (об этом будет сказано немного ниже). Часто можно услышать мнение о том, что какое-то масло или жир являются проявлениями лишь одного типа кислот. Биохимики уверяют, что это не так, и приводят пример с кукурузным маслом. По всем признакам оно считается полиненасыщенным (действительно, подобных соединений в нем целых 62 %). Но если присмотреться, то окажется, что в нем найдется и 13 % ненасыщенной кислоты. И подобная диспозиция характерна для всех жиров.

Сами по себе триглицериды исключительно важны. Весь жир, содержащийся в организме, представлен именно этой формой. 95 % пищевых жиров, попадающих в него с продуктами, тоже хранятся в таком состоянии.

Очень чувствительны к физическим нагрузкам: восполняя по мере необходимости потери энергии, при скоплении (читай - малоподвижном образе жизни) дают начало ожирению. В широком понимании под триглицеридами подразумевают все жиры.

Классификация по агрегатному состоянию

Как и любые вещества, жиры могут принимать различное состояние. Эта способность стала основой для еще одной их градации.

Твердые вещества

В их составе имеются предельные жирные кислоты, главной из которых считается карбоновая. Сюда относятся все животные жиры - вспомним то же сало, его консистенцию и температуру плавления. Исключением является разве что рыбий жир.

Важно! К числу предельных кислот отнесены янтарная и щавелевая, глутаровая и малоновая (яблочная). Все они считаются двухосновными.

Жидкие вещества

Они же растительные масла. В их структуре значатся остатки непредельных, то есть ненасыщенных кислот. Попав в воду, образовывают эмульсию, которая хорошо проникает в клетки, тем самым укрепляя стенки органов (в первую очередь, желудочно-кишечной и кровеносной систем).

Здесь тоже есть свои исключения в виде или , которые в нормальных условиях остаются твердыми.

Смешанные

Это животные жиры, молекулы которых содержат как насыщенные, так и непредельные кислоты. В зависимости от температуры, могут менять свой вид: от твердого бруска при низких показателях до жидкости (что видно во время длительного пребывания в тепле).

Знаете ли вы? Муравьиная кислота впервые была получена в 1670 году усилиями Джона Рэя. Не мудрствуя лукаво, англичанин попросту взял и нагрел муравьев, помещенных в перегонную колбу.

Яркий пример - домашнее коровье масло, насыщенное глицеридными формами пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот.

Какие бывают жирные кислоты

Сохраняется разделение и среди жирных кислот. В его основе - различный характер взаимодействия жировых молекул с атомами водорода.

Насыщенные

Молекула жирной кислоты полностью покрыта атомами водорода. Такая структура присуща продуктам с высоким содержанием холестерина.

При комнатной температуре они сохраняют твердость. Среди них:

• все виды мяса и птицы (животные жиры);
• , сливки и продукты на их основе - сыры, сливочное масло и т. д;
• так называемые твердые «тропические» масла (пальмовое, кокосовое);
• маргарин и схожие с ним изделия, в составе которых имеются гидрогенизированные жиры.

Ненасыщенные

У таких кислот углеродная цепочка и сама молекула частично свободны от воздействия водорода, что сказывается на их структуре и свойствах.

Здесь можно выделить два типа соединений:

Важно! Биохимики выделяют еще целый ряд жирных кислот с длинной углеродной цепочкой. К примеру, в рыбе и морепродуктах, кроме прочих, содержатся ДГК (докозагексаеновая) и ЭПК (эйкозапентаеновая) кислоты.

В научных трудах и справочниках часто упоминаются и некие эссенциальные кислоты. Это еще одно название незаменимых соединений, необходимых для здоровья.

Жиры: польза или вред

Все вещества, которые вырабатываются в организме или попадают в него вместе с пищей, помогают ему справляться с нагрузками. Но все хорошо в меру - чрезмерное обилие даже одного из таких компонентов может запустить «сбои» в работе жизненно важных органов. Поэтому важно знать, что будет полезно, а от чего лучше отказаться.

Вредные

К их числу относятся насыщенные жиры, холестерин и трансжиры. Насыщенный жир опасен просто в силу своей структуры. Те, кто видел их в мощный микроскоп, подтвердят, что такие вещества с виду похожи на запутанную нитку с несколькими узлами.

Конечно, у такого образования гораздо больше шансов закупорить сосуды или артерии, что чревато заболеваниями сердца. И чем насыщеннее жир - тем более вероятен такой сценарий.

У многих возник вопрос: а как же быть, если именно эта молекулярная природа присуща всем продуктам животного происхождения. Но диетологи успокаивают: не стоит отказываться от любимых молочных либо мясных блюд. Достаточно подобрать наименее жирные из них.

Холестерин , который по причине своей распространенности играет двоякую роль. Биологи выделяют из этой массы две группы - продуктивный холестерин (плотные липопротеиды) и вредный, представленный схожим веществом с меньшей плотностью.
Первые поступают в организм во время еды и расщепляются на мелкие компоненты, а вторые участвуют в кровообращении. Эти две группы практически не пересекаются.

Кровяной холестерин вырабатывается печенью из попавших в этот орган насыщенных жиров. Если постоянно кушать «плотные» продукты с большим содержанием животного жира, в сосуды будет поступать все больше холестерина, который со временем может довести дело до серьезных болезней. Среди них - инфаркт миокарда, атеросклероз, стенокардия и даже инсульт.

Знаете ли вы? Первую партию «чистого» холестерина получили в 1789 году - к этому приложил руку тогдашний министр просвещения Франции Антуан Фуркруа.

Отдельная тема - трансжиры . Их получают искусственно, переводя ненасыщенные вещества в насыщенные. Для этого используются нагрев и добавление к молекулам атомов водорода. Именно так жидкие масла превращаются в твердые (тот же маргарин).
Производители идут на такой шаг ради продления срока годности. Посмотрите на дату выпуска чипсов, крекеров, сухариков или выпечки - именно в них присутствуют трансжиры. Вред от них очевиден: повышение уровня холестерина и накопление лишнего жирового слоя на слуху у всех. Но это еще не все: подобный перекус провоцирует увеличенный выброс инсулина.

Полезные

«Топовыми» веществами, благотворно влияющими на организм, являются кислоты из Омега-ряда с индексами 3, 6 и 9. без труда попадает в клеточный слой, укрепляет его структуру и активизирует работу клеток. Эти жиры «сбивают» уровень холестерина, выводят другие вредные вещества и свободные радикалы. Получается, что это полноценный антиоксидант.

Более того, он снимает воспаления, нормализует функции мозга и сердечно-сосудистой системы, суставов и глаз. Продукты, богатые на такие вещества, рекомендованы при хронической усталости, лечении расстройств ЦНС, а также во время восстановления после перенесенных инфарктов или переломов.
и вовсе незаменима - без ее участия организм не вырабатывает простагландин Е1, который предотвращает множество болезней и даже замедляет процессы старения на клеточном уровне.

Данный жир еще эффективнее «тройки»: у него сильнее выражено противовоспалительное действие. В медицине его используют для лечения артрита, рассеянного склероза и сахарного диабета. Гинекологи знают о том, что составы на его основе снимают болевые ощущения при ПМС, а косметологи ценят за благотворное влияние на кожу (она становится гладкой и упругой).

Важно! Соотношение между Омега-6 и Омега-3 в дневном рационе колеблется между равными долями и пропорцией 4:1. Определяющими факторами выступают общее состояние здоровья, вес и возраст. Так, в ходе реабилитации упор делается на линолевую кислоту.

Олеиновая кислота, она же , во многом формирует клеточную мембрану, таким образом влияя на функциональность клеток и обмена веществ в целом.
За счет мягкого действия это соединение хорошо усваивается и улучшает пищеварение. Его роль во многом схожа с той, которая отведена уже описанным кислотам. Хотя у олеиновой есть и своя специализация - она выступает иммуномодулятором, улучшает память, значительно снижает риск возникновения гипертонии и диабета, а также рака груди у женщин.

Способствуя выработке простагландина, Омега-9 тем самым поддерживает работу гладкого мышечного слоя.

Cуточная потребность и норма

Для определения суточной потребности используется простая формула: вес перемножается на коэффициент 1,3. Полученная цифра (в граммах) и будет считаться дневной нормой. Здесь имеется один нюанс: в общей структуре калорийности жирам отводится порядка 25 %.

Если говорить о конкретных показателях, то они будут отличаться в зависимости от пола и возраста. Поэтому приведем рекомендованные диетологами и врачами показатели. Обратите внимание, что первым указывается суммарное суточное количество жиров в граммах (цифры в скобках означают соответственно норму потребления животных и растительных веществ).

Для мужчин

• Юноши 18-25 лет: 103 (72, 31);
• Спортсмены: 145-161 (93-101, 44-48);
• Мужчины, занятые тяжелой физической работой: 145 (102, 43);
• Мужчины 45-69 лет: 76 (49, 27);
• Старше 70 лет: 71 (46, 25).

Для женщин

• Девушки 18-25 лет: 90 (62, 28);
• Спортсменки: 113-129 (74-95, 34-39);
• Беременные женщины: 103 (72, 31);
• Период грудного вскармливания: 113 (79, 34);
• Женщины среднего возраста: 66 (43, 23);
• Пожилые женщины: 61 (40, 21).

Знаете ли вы? Люди в возрасте наверняка помнят, как в советских садиках и школах всем в обязательном порядке давали жидкий рыбий жир. Но в 1970 году вышел указ о запрете этого вещества, и подобная практика была надолго забыта. Считается, что причиной столь резкого шага стало загрязнение морей.

Для детей

С 6 месяцев и до года карапузам дают не более 25 г жиров - это предел. От 1 года до 1,5 лучше придерживаться дозы в 48 г, избегая растительных элементов (равно как и чересчур насыщенных животных).

Деление на животные и растительные ингредиенты питания вступает в силу лишь с 1,5 лет:

• 1,5-3 года: 53 (48, 5);
• 3-4: 63 (55, 8);
• 5-6: 72 (61, 11);
• ученики младшей школы, 7-10 лет: 80 (65, 15);
• 11-13 лет: 96 (78, 18);
• старшеклассники 14-17 лет: 93 (73, 20). Для девушек того же возраста схема будет немного иной - 106 (86, 20).

Как видите, у каждого возраста - своя потребность в жирах. Отметим, что здесь указаны средние цифры, которые могут быть скорректированы с оглядкой на состояние здоровья.

Переизбыток и нехватка: симптомы

Принимая ту или иную дозу жиров, организм по-разному откликается на нее. Системный недобор, как и постоянная передозировка, может вызвать серьезные проблемы со здоровьем.
В то же время, высчитать количество попавшего внутрь жира порой бывает сложно (особенно, если человек питается «на ходу»). И тут на помощь нам приходит сам организм, который подает тревожные сигналы в виде конкретных симптомов.

На мысль о перенасыщении должны навести такие признаки, как:

• нарушения в работе ЖКТ. Все начинается с непродолжительных потягиваний или колик, которые со временем становятся регулярными;
• головные боли и слабость, что может указывать на гипертонию;
• внезапно появившаяся одышка или того хуже, покалывающая боль в области сердца. Именно так начинается развитие инфарктов, тахикардии или разнотипных инсультов;
• часто отмечается бледность лица и конечностей. Это означает, что циркуляция крови несколько нарушена.

Едва заметив хоть один из этих симптомов, выделите время для сдачи крови на анализ. Получив на руки расшифровку, сравните указанные цифры с результатами предыдущей пробы - если заметен серьезный «сдвиг» показателей, придется тут же пересмотреть меню или же немного подлечиться.

Важно! Подобные симптомы проявляются далеко не сразу, особенно при малой передозировке: некоторое время организм как бы привыкает к новому составу питательных веществ.

Особое внимание стоит уделить данным о СОЭ (скорости оседания эритроцитов): увеличение числа в этой графе явно указывает на чрезмерное содержание холестерина.

Нехватка

Другая крайность - дефицит жиров, который заметен по:

• быстрой утомляемости, постоянной раздражительности или же приступам депрессии;
• стабильной рассеянности, которой ранее не было;
• постоянному чувству голода (даже через полчаса после обеда);
• сухости кожи, что является одним из признаков авитаминоза;
• ухудшению зрения, причем без видимых на то причин;
• ощутимым болям в суставах и связках, которые могут напомнить о себе уже в молодом возрасте;
• высокому содержанию холестерина.

К этим симптомам стоит добавить еще два, пусть и не столь характерных, но все же приметных признака. Речь идет об аномальной стабилизации веса и чувстве холода. В этих случаях ярко проявилась забота природы о нашей безопасности.

Дело в том, что величина подкожного жира регулируется самим организмом - не получая липидных добавок, он покрывает их нехватку за счет расхода белков и углеводов. Таким образом, жировая прослойка остается практически неизменной (как и вес).

Знаете ли вы? Удивительно, но жировые клетки… могут жить в течение 10 лет после смерти человека! Но лишь при условии, что он не отягощал себя чрезмерными нагрузками: в таком режиме они сжигаются практически сразу.

Тощие люди острее ощущают холод - это знают все. Логично, ведь если выйти зимой на улицу, клетки жировых тканей тут же начнут выделять тепло (а это прямой расход). В результате некоторые жалуются на постоянное «замерзание», что тоже является напоминанием о возможной недостаче жира.

Откуда берутся жиры: продукты-источники и аптечные препараты

Чтобы не навредить себе, желательно продумать свой рацион, включив в меню максимально полезные продукты и при этом избежав вредных составов. Начнем с наиболее приемлемых.

Полезные

Лидерами по содержанию хорошо усваиваемых и продуктивных жиров считаются следующие продукты:

• рыба (лосось, сельдь, форель, скумбрия, тунец, сардина). Идеальный вариант - свежая рыба или кусочки, законсервированные в растительном масле;
• масла - оливковое и подсолнечное, и рапсовое. Им не уступают соевое, кукурузное и более редкое в наших краях - сафлоровое;
• в количестве 5-8 штук в день;
• фисташки и миндаль;

Покупая любое из этих средств, прочтите приложенную инструкцию - кроме кислот, в них содержатся и другие компоненты, которые по-разному принимаются организмом. Для безопасного приема хотя бы ознакомьтесь с пунктом о противопоказаниях, а еще лучше - посоветуйтесь с врачом.


Вредные

Имеются и продукты, от употребления которых лучше воздержаться (или же ограничить их прием).

Среди таковых значатся:

• жирное мясо, особенно свинина и говядина;
• молочные изделия по типу творога, сливок и самого молока (как домашнего, так и заводского);
• насыщенный трансжирами маргарин;
• любимый многими фаст-фуд: от сухариков и гренок до бургеров и хот-догов;
• продукты с включением пальмового и кокосового масел. С ними сложилась довольно показательная ситуация: в погоне за прибылью многие производители добавляют такие жидкости во все большее число изделий, вплоть до некоторых сортов хлеба;
• кондитерские изделия - конфеты, батончики, торты и т. п.

Естественно, не стоит полностью отказываться от мяса или молока - все-таки они нужны организму. Другое дело, что нужно выбирать их грамотно, остановившись на нежирных блюдах.


Выбрав подходящие для себя продукты, не забывайте и о нормальном приеме такой пищи. В этом помогут несколько простых советов:

• Возьмите за привычку регулярное употребление рыбы или семянок льна, которые поставляют Омега-кислоты. При этом стоит исключить из меню трансжиры и по возможности ограничить употребление насыщенных жиров.
• Если есть необходимость в последних, обратите внимание на куски мяса величиной не более, чем в ладонь (как вариант - продукты из цельного молока).
• Корректируя рацион, ни в коем случае не отказывайтесь от молока. А вот яичные желтки лучше есть не более, чем по одному в день. Что касается таких аппетитных с виду колбас, то им лучше предпочесть отварную куриную грудку или индюшатину.
• Предпочтение отдается жирам натурального происхождения.
• Выбирая продукты, постарайтесь держать в приоритете обезжиренные изделия. Пригодится и привычка читать этикетки: увидев среди ингредиентов пальмовое масло, отложите пак или баночку в сторону.
• Полезные масла хранятся в закупоренной таре, поставленной в темный уголок.



Знаете ли вы? Производство оливкового масла люди освоили еще в середине IV тыс. до н. э. Именно этим периодом датированы остатки сосудов со следами данного вещества, обнаруженные на о. Крит.

Неплохо, если есть время подсчитать, сколько холестерина попало в организм за день: верхним пределом являются 300 мг/сутки. Еще лучше, когда по данным на упаковке можно выявить количество насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных жиров. В идеале их соотношение будет составлять 3:4:3. При таком употреблении они принесут только пользу.

Опытные хозяйки и любители барбекю знают еще одну маленькую хитрость: запекая мясо на решетке, можно вывести лишние жиры (то есть, вкус не приносится в жертву пользе). Теперь вы знаете, что представляют из себя жиры, какими они бывают, и как их количество влияет на здоровье. Надеемся, эти данные будут взяты на заметку, и в пищу будут приниматься лишь полезные продукты.