Rasvad on valmistatud triglütseriididest ja lahustuvad tavaliselt orgaanilistes lahustites ning vees ei lahustu. Triglütseriidide süsivesinikahelad määravad rasvade struktuuri ja funktsionaalsuse. Süsivesinike veekindlus muudab need vees lahustumatuks ja aitab kaasa ka mitsellide moodustumisele, mis on vesilahustes rasvakerad. Süsivesinikel on oma osa ka rasvade sulamispunktides küllastumise või süsivesinike süsinikuaatomite vaheliste kaksiksidemete arvu kaudu.
Mis on rasvad?
Rasvad kuuluvad lipiidide kategooriasse, mis tavaliselt lahustuvad orgaanilistes lahustites ja vees. Rasvad võivad olla toatemperatuuril kas vedelad, nagu õli, või tahked, nagu või. Õli ja või erinevus tuleneb rasvhapete sabade küllastumisest. Rasvad eristuvad teistest lipiididest keemilise struktuuri ja füüsikaliste omaduste poolest. Rasvad on oluline energia salvestamise ja isolatsiooni allikas.
Rasvade struktuur
•••Ryan McVay / Lifesize / Getty Images
Rasvad koosnevad süsivesinikest valmistatud rasvhapete sabadele kinnitatud glütserooli triestritest. Kuna iga glütserooli kohta on kolm rasvhapet, nimetatakse rasvu sageli triglütseriidideks. Rasvhappeid moodustav süsivesinikuahel muudab molekuli sabaosa hüdrofoobseks või veekindlaks, samas kui glütseroolipea on hüdrofiilne või "vett armastav". Need omadused on tingitud molekulide polaarsusest, millest igaüks koosneb küljel. Hüdrofoobsus tuleneb süsivesinikuahelates olevate süsinik-süsinik- ja süsinik-vesiniksidemete mittepolaarsetest omadustest. Glütserooli hüdrofiilsed omadused tulenevad hüdroksüülrühmadest, mis muudavad molekuli polaarseks ja segunevad kergesti teiste polaarsete molekulidega, näiteks veega.
Süsivesinikud ja mitsellid
•••Comstock Images / Comstock / Getty Images
Üks rasvade ebatavalistest omadustest on võime emulgeerida. Emulgeerimine on seebi peamine mõiste, mis võib suhelda nii polaarvee kui ka mittepolaarsete mustuseosakestega. Rasvhappe polaarpea suhtleb veega ja mittepolaarsed sabad võivad mustusega suhelda. See emulgeerimine võib moodustada mitselle - rasvhapete pallid -, kus polaarpead moodustavad väliskihi ja hüdrofoobsed sabad sisemise kihi. Ilma süsivesiniketa poleks mitsellid võimalikud, kuna mitsellide kriitilise kontsentratsiooni hüdrofoobsuse künnis ehk cmc mängib mitsellide moodustamisel olulist rolli. Pärast süsivesinike hüdrofoobsuse saavutamist polaarses lahustis teatud punktis, kogunevad süsivesinikud automaatselt kokku. Polaarpead suruvad väljapoole, et suhelda polaarse lahustiga ja kõik polaarmolekulid jäetakse välja mitselli sisemaht, kui mittepolaarsed mustuseosakesed ja süsivesinikud täidavad siseruumi ruumi.
Küllastunud vs. Küllastumata rasvad
Küllastus viitab kaksiksidemete arvule süsivesiniku sabas. Mõnel rasval pole kaksiksidet ja süsivesiniku sabas on maksimaalne arv vesinikuaatomeid. Need rasvhapped, mida nimetatakse ka küllastunud rasvadeks, on sirge struktuuriga ja tihedalt kokku pakitud, moodustades toatemperatuuril tahke aine. Küllastus määrab ka rasvhapete füüsikalise oleku ja sulamistemperatuurid. Näiteks kui küllastunud rasvad on toatemperatuuril oma struktuuri tõttu tahked, küllastumata rasvade, näiteks õlide süsivesiniku sabas on süsinik-süsinik kaksiksidemetel painutusi võlakirjad. Paindude tõttu on õlid toatemperatuuril vedelad või pooltahked. Seetõttu on küllastunud rasvade kõrgemad sulamistemperatuurid tänu nende süsivesiniku saba sirgele struktuurile. Kaksiksidemed küllastumata rasvades lihtsustavad nende lagunemist madalamal temperatuuril.