Жиры состоят из триглицеридов и обычно растворимы в органических растворителях и нерастворимы в воде. Углеводородные цепи в триглицеридах определяют структуру и функциональность жиров. Водостойкость углеводородов делает их нерастворимыми в воде, а также способствует образованию мицелл, которые представляют собой сферические образования жира в водных растворах. Углеводороды также играют роль в точках плавления жира за счет насыщения или количества двойных связей, присутствующих между атомами углерода углеводородов.
Что такое жиры?
Жиры относятся к категории липидов, которые обычно растворимы в органических растворителях и нерастворимы в воде. Жиры могут быть жидкими, например масло, или твердыми, например сливочное масло, при комнатной температуре. Разница между маслом и сливочным маслом обусловлена насыщенностью хвостов жирных кислот. Что отличает жиры от других липидов, так это их химическая структура и физические свойства. Жиры служат важным источником хранения энергии и изоляции.
Структура жиров
•••Райан Маквей / Lifesize / Getty Images
Жиры состоят из триэфиров глицерина, прикрепленных к хвостам жирных кислот, состоящим из углеводородов. Поскольку на каждый глицерин приходится три жирные кислоты, жиры часто называют триглицеридами. Углеводородная цепь, из которой состоят жирные кислоты, делает хвостовую часть молекулы гидрофобной или водостойкой, в то время как глицериновая головка гидрофильна или «водолюбива». Эти свойства обусловлены полярностью молекул, составляющих каждый боковая сторона. Гидрофобность обусловлена неполярными характеристиками связей углерод-углерод и углерод-водород в углеводородных цепях. Гидрофильная характеристика глицерина обусловлена гидроксильными группами, которые делают молекулу полярной и легко смешиваются с другими полярными молекулами, такими как вода.
Углеводороды и мицеллы
•••Comstock Images / Comstock / Getty Images
Одно из необычных свойств жиров - способность превращаться в эмульсию. Эмульгирование - это основная концепция мыла, которое может взаимодействовать как с полярной водой, так и с неполярными частицами грязи. Полярная головка жирной кислоты взаимодействует с водой, а неполярные хвосты могут взаимодействовать с грязью. Это эмульгирование может образовывать мицеллы - шары жирных кислот, где полярные головки образуют внешний слой, а гидрофобные хвосты образуют внутренний слой. Без углеводородов мицеллы были бы невозможны, поскольку порог гидрофобности критической концентрации мицелл, или cmc, играет важную роль в образовании мицелл. После того, как гидрофобность углеводородов в полярном растворителе достигает определенной точки, углеводороды автоматически связываются вместе. Полярные головки выталкиваются наружу, чтобы взаимодействовать с полярным растворителем, и все полярные молекулы исключаются из внутренний объем мицеллы по мере того, как неполярные частицы грязи и углеводороды заполняют внутреннюю часть космос.
Насыщенный vs. Ненасыщенные жиры
Насыщенность относится к количеству двойных связей, присутствующих в углеводородном хвосте. Некоторые жиры не имеют двойных связей и имеют максимальное количество атомов водорода, прикрепленных к углеводородному хвосту. Эти жирные кислоты, также известные как насыщенные жиры, имеют прямую структуру и плотно упакованы вместе, образуя твердое вещество при комнатной температуре. Насыщение также определяет физическое состояние и температуру плавления жирных кислот. Например, в то время как насыщенные жиры являются твердыми веществами, из-за их структуры при комнатной температуре ненасыщенные жиры, такие как масла, имеют изгибы в углеводородных хвостах из-за двойной связи в их углерод-углеродных связях. облигации. Изгибы делают масла жидкими или полутвердыми при комнатной температуре. Следовательно, насыщенные жиры имеют более высокие температуры плавления из-за прямой структуры их углеводородных хвостов. Двойные связи в ненасыщенных жирах облегчают их разрушение при более низких температурах.