Химия жиров: виды, свойства и значение для организма

Строение жировых клеток

Какое же строение имеет жировая клетка человека?

Жировые клетки на 86% состоят из особых веществ, которые образуются из компонентов расщепления пищевых жиров. Данные вещества носят название триглицериды – именно они являются источником энергии и составляют 92% всех запасов организма. Жировой резерв необходим для роста и развития, репродуктивных и физиологический процессов, происходящих в организме.

На запасы гликогена и белка приходится всего до 8% — эти вещества служат источником энергии при изнурительной физической нагрузке и кратковременного голодания.

Структура жировой прослойки неоднородная – она располагается под кожей и над внутренними органами человека в виде долек от 3 до 8 мм. В районе брюшной полости жир откладывается преимущественно под кожей.

Существует особый орган в области живота под названием «сальник» – он способен накапливать жир, который затем транспортируется в забрюшинном пространстве. Жиром укрыты все органы брюшной полости: поджелудочная железа, печень, кишечник, аорта и почки.

Планируем рацион

В ежедневном рационе взрослого человека должно содержаться 30% жиров. При этом насыщенные должны составлять 7 – 10%, полиненасыщенные – 10%, мононенасыщенные – до 15%. Высчитать индивидуальную потребность можно с помощью простой формулы: общее потребление жира (гр) = общее количество ккал* 30% / 9.

Чтобы было легче планировать свое меню, воспользуйтесь предложенным списком.

Чтобы держать тело в хорошем виде, откажитесь от потребления маргарина и спреда. Они не несут ценности организму, а блюда можно сделать вкусными и без их использования. А также очистите холодильник от сыра, колбасы, сливок, мороженого и других продуктов, которые содержат растительный жир.

Видео

Приблизительный состав твердых и жидких триглицеридов

Интересно, что свиное сало содержит арахидоновую кислоту. Она является частью сердечной мышцы и принимает участие в обмене холестерина. Поэтому не спешите отказываться от вкусного продукта. Воздержитесь от транс-жиров. Они наиболее вредные, и полученные способом переработки жидкой консистенции в твердую. Они стоят дешевле натуральных и встречаются в магазинной продукции достаточно часто. Чтобы контролировать потребление и качество поступивших жиров, готовьте блюда самостоятельно.

Можно сделать вывод, что жиры – это противоречивый элемент, который одновременно обладает полезными и отрицательными свойствами. Если употреблять правильные вещества, тренировки и жизнедеятельность будут эффективными. Но если переусердствовать с потреблением, придется забыть о стройном силуэте и подтянутом животе. Анализируйте полученные данные, составляйте свой рацион и наслаждайтесь идеальным телом.

Опасность жиров

Липиды не только полезны для нашего организма, но могут нанести вред здоровью в случае чрезмерного их потребления.

Особую опасность представляют так называемые трансгенные жиры (трансжиры), содержащие трансизомеры ненасыщенных кислот. В небольшом количестве содержатся в обычных продуктах (молочке, мясной продукции, мясе птицы, снеках, фаст-фуде, выпечке, кондитерских кремах, замороженных полуфабриках).

Опасные трансжиры выделяются при нагревании растительных жиров. К примеру, во время жарки пищи на подсолнечном, других маслах.

Употребление трансжиров или модифицированных, частично гидрогенизированных чревато:

• развитием неоплазии (рак);
• ухудшением качества молока у кормящих матерей;
• развитием эндокринных, системно-функциональных сбоев в организме;
• повышением уровня «вредного» холестерина, который приводит к появлению холестериновых бляшек в сосудах;
• гормональными сбоями;
• дерматологическими проблемами;
• ослаблением иммунной защиты, резистентности организма;
• нарушениями клеточного метаболизма;
• снижением противостояния организма стрессам, другим негативным воздействиям.

Трансжиры негативно влияют на детский растущий организм, нарушают метаболизм, повышают риск развития диабета.

Важно! Трансжировые кислоты всегда будут присутвовать в пище, приготовленной во фритюре (пончики, картошка-фри, маргарин, чипсы). Вредные для организма окисленные жиры – в кремах, крекерах, слоеном, песочном печенье, бисквитах, соусах на основе майонеза, говяжьем, свином жире (смалец).. Помимо трансгенных жиров вред организму наносит чрезмерное употребление богатой жирами, липидами пищи, а также жиры, содержащие в своем составе большое количество насыщенных жирных кислот (красное мясо, масло, сало, полуфабрикаты, жареная на масле, сале пища, жирная сметана, сливки)

Помимо трансгенных жиров вред организму наносит чрезмерное употребление богатой жирами, липидами пищи, а также жиры, содержащие в своем составе большое количество насыщенных жирных кислот (красное мясо, масло, сало, полуфабрикаты, жареная на масле, сале пища, жирная сметана, сливки).

Отметим, что при стрессовых ситуациях выделяет в кровь адреналин, который не только стимулирует расщепление жиров, но и увеличивает концентрацию жирных кислот в кровеносном русле, что в буквальном смысле повышает долю «вредного» холестерина.

Диетологи предупреждают, что при некоторых расстройствах, заболеваниях (ацидоз, колит, ожирение, болезни поджелудочной железы, эндокринные сбои) необходимо провести корректировку рациона, минимизировать потребление жиров.

Чтобы не навредить здоровью, получать от употребления липидов исключительно пользу, отдавайте предпочтение только полезным жирам, содержащихся в растительной, животной пище. Следите за калорийностью рациона, не превышайте суточную норму потребления жиров.

Источники жиров растительного и животного происхождения

Все пищевые продукты получают из животных и растений. Жиры не являются исключением. В настоящее время известно более 600 примеров различных жиров. Превалирующее (более 400) количество – это растительные вещества. 80 видов – жиры животных, более 100 видов – жиры обитателей водоемов. Источники жиров растительного и животного происхождения разнообразны, в огромной мере определены кулинарными традициями, местом проживания, климатом, уровнем дохода населения.

• Часть жиров видна зрительно. Это сливочное и растительные масла, сало, животные жиры в составе мяса, маргарины.
• Некоторые жиры продуктов невидимы. Они равномерно распределены в мясных, кондитерских изделиях, молочных продуктах, хлебе, рыбе, крупах, орехах.

Сколько жиров нужно в день?

Потребность каждого человека следует определять с учетом многих обстоятельств: возраста, вида деятельности, ареала проживания, типа конституции. При занятиях спортом целесообразно получить консультацию специалиста, который сможет учесть все индивидуальные особенности

Важно помнить, что животные жиры и холестерин поступают с пищей параллельно, составлять рацион с учетом всех компонентов

• суммарное количество всех жиров -80-100 гр;
• растительных масел – 25-30 гр;
• ПНЖК – 2-6 гр;
• холестерина – 1 гр;
• фосфолипидов – 5 гр.

В целом содержание жира в суточном рационе должно составлять около 30%. Жителям северных регионов можно увеличивать содержание жиров в каждодневном рационе до 40%.

Максимальное количество жиров содержится в очищенных растительных маслах (до 99,8%), в сливочных маслах – до 92,5% жиров, в маргаринах – до 82%.

Нужно помнить, что один из методов получения маргаринов заключается в насыщении водородом растительных масел. Процесс называется гидрогенизацией. При этом в продукте получаются изомеры, обладающие негативным физиологическим действием – транс-изомеры. В последнее время используют иной метод получения маргарина – модификацию растительных масел. Вредных изомеров при этом не образуется. Изначально маргарин был изобретен во Франции в конце 19 века для питания бедных слоев населения и военных. По мере возможности маргарин из рациона лучше исключить.

В молочных продуктах содержание жиров может достигать 30%, в крупах – 6%, в твердых сырах – 50%.

Учитывая важность ПНЖК, следует помнить об источниках их содержания

• Максимальное количество незаменимых кислот, прежде всего арахидоновой, находится в жире рыб. Идеальный поставщик этой кислоты – рыбья печень.
• Много ПНЖК содержится в растительных маслах. Содержание линолевой кислоты в кукурузном масле достигает 56%, в подсолнечном – 46%.
• Удельный вес ПНЖК не превышает 22 % в свином сале, курином, гусином жире. Оливковое масло содержит 15% незаменимых кислот.
• В сливочном масле, большинстве животных жиров, в молочных жирах ПНЖК содержится мало, до 6%.

В перечне обязательных компонентов натуральных жиров, рекомендуемых к ежедневному питанию, находится холестерин. Нужное количество мы получаем, съедая яйца, сливочное масло, субпродукты. Злоупотреблять ими не следует.

В пище обязательно должны присутствовать фосфолипиды, относящиеся к сложным липидам. Они способствуют транспортировке продуктов расщепления жиров в организме, их эффективной утилизации, предотвращают жировое перерождение клеток печени, нормализуют обмен веществ в целом. Фосфолипиды содержатся в большом количестве в желтке яиц, печени, молочных сливках, сметане.

Избыток жиров в пище

При излишке жиров в каждодневном рационе деформируются все обменные процессы. Избыток жиров в пище приводит к преобладанию процессов накопления над реакциями расщепления. Происходит жировое перерождение клеток. Они не могут выполнять физиологические функции, что провоцирует многочисленные нарушения.

Недостаток жиров в пище

Если жиров поступает мало, нарушается энергетическая подпитка организма. Какая-то часть может синтезироваться из остатков молекул, образующихся при утилизации белков, углеводов. Незаменимые кислоты образовываться в организме не могут. Следовательно, все функции этих кислот не реализуется. Это приводит к упадку сил, понижению сопротивляемости, нарушению холестеринового обмена, гормональному дисбалансу. Абсолютный недостаток жиров в пище встречается редко. Нехватка полезных компонентов жира может проявляться при несоблюдении правил сочетания пищевых жиров.

Алексей Динулов, Элит — Тренер FPA

Post Views: 18 899

Углеводы

Углеводами называют органические соединения, состоящие из углерода, водорода, кислорода. Содержат карбонильную группу и множество карбоксильных групп. Служат источником энергии для клеток.

Классификация углеводов

Химические свойства углеводов

Химические свойства углеводов обусловлены строением. Соединения вступают в реакции по карбоксильной группе, по спиртовому гидроксилу или кетонной группе в зависимости от природы сахаров в составе. 

Реакции гидролитического разложения сложных сахаров идут по схеме:

Реакции гидрирования характерны для сахаров, содержащих карбонильную группу (например, глюкоза), которая в результате восстанавливается до спиртового гидроксила при повышенной температуре в присутствии никелевого катализатора:

Альдегидная группа в составе вступает в характерную реакцию с гидроксидом меди. Образуется оксид меди II кирпично-красного цвета:

По альдегидной группе проходит и реакция «серебряного зеркала» с серебра нитратом в аммиачной среде. Образуется осадок серебра, глюконат аммония, аммиак и вода:

Спиртовой гидроксил в составе определяет взаимодействие с гидроксидом двухвалентной меди. Осадок голубого цвета переходит в насыщенный синий раствор медного комплекса:

Процессы брожения

Процесс ферментативного разложения глюкозы на этиловый спирт и углекислый газ называют спиртовым брожением:

Продуктом молочнокислого брожения становится молочная кислота. Возможны процессы масляно-кислого, лимонно-кислого брожения: 

Растворы моносахаров

В растворе моносахара соединяются между собой через альдегидные группы. Раствор глюкозы содержит две модификации: альфа-форму и бета-форму:

Полисахара сгорают до углекислого газа и воды:

(С₆H₁₀O₅)_n + 6nO₂ → 6nCO₂ + 5nH₂O

Характерная реакция крахмала с раствором йода:

Образуется ярко синее окрашивание. При повышении температуры цвет исчезает, при охлаждении снова проявляется.

Биологические функции углеводов

Углеводы выполняют функции в организме такие, как:

• энергетическая;
• защитная (иммунная);
• структурная;
• запасающая;
• рецепторная.

Углеводы образуют стенки клеток, обеспечивают распознавание клеток, присоединение к ним биологически активных веществ, участвуют в фотосинтезе.

Смотри также:

• Теория строения органических соединений: гомология и изомерия (структурная и пространственная). Взаимное влияние атомов в молекулах
• Характерные химические свойства предельных одноатомных и многоатомных спиртов, фенола
• Характерные химические свойства альдегидов, карбоновых кислот, сложных эфиров
• Характерные химические свойства азотсодержащих органических соединений: аминов и аминокислот. Важнейшие способы получения аминов и аминокислот
• Взаимосвязь органических соединений

Таблица 2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОДНООСНОВНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ [по Карреру (Р. Karrer), 1959]

Библиография:

Зиновьев А. А. Химия жиров, М., 1952; Hьюсхолм Э. и Старт К. Регуляция метаболизма, пер. с англ., М., 1977; Перекалин В. В. и Зонне С. А. Органическая химия, М., 1973; Biochemistry and methodology of lipids, ed. by A. R. Jonson a. J. B. Davenport, N. Y., 1971; Fatty acids, ed. by K. S. Markley, pt 1—3, N. Y.—L., 1960—1964, bibliogr.; Lipid metabolism, ed. by S. J. Wakil, N. Y.—L., 1970.

Таблица 1. НАЗВАНИЯ И ФОРМУЛЫ НЕКОТОРЫХ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Общая формула

Чтобы рассчитать единицу полезного количества жира, который должен поступать в организм каждый день, желательно обратиться к специалисту для более точной консультации, так как только доктор может учесть все особенности, в том числе медицинские показатели.

Важно! Животные жиры, также холестерин, поступают в пищу практически со всеми продуктами, поэтому нужно тщательно создавать рацион питания. Какое количество жиров в среднем должно поступать в организм в сутки:

Какое количество жиров в среднем должно поступать в организм в сутки:

• В целом, общее количество должно составлять порядка 100 г.
• Растительные масла — 25-30 г.
• ПНЖК — 2-3 г.
• Холестерин — 1 г.
• Фосфолипиды — 1 г.

В суточном рационе жиры составляют 30% от всех поступающих веществ, а проживающим в северных регионах, нужно повышать это количество до 40%. Учеными доказано, что максимальный объем жиров содержится именно в очищенном растительном масле, и составляет 99,8%, в сливочном масле 91,6%, в маргарине 82%.

Жиры должны составлять в среднем 30% рациона

Какое химическое вещество входит в состав молекулы жира? Чтобы дать ответ на этот вопрос, нужно понять, что такое жиры. Жирами называется группа веществ, которая может состоять из 1 или нескольких сложных эфиров, которые содержатся в высокомолекулярной карбоновой кислоте и глицерине. Формула жиров очень проста, так как в составе может быть до 4 атомов углерода и такие вещества будут относиться к высшим жирным. В химии уравнение жиров можно составить самым различным образом, все будет зависеть от их происхождения, вида и типа, а их состав напрямую варьируется от того, из какого источника жиры проникают в организм человека. Помимо выше перечисленных компонентов, там могут присутствовать высокомолекулярные кислоты, ароматизирующие вещества и пигменты

Каков химический состав молекулы жира? Важно понимать, что эти вещества могут отличаться друг от друга по структурной особенности кислотного остатка. А именно, они бывают:

• насыщенными;
• ненасыщенными.

В первом случае, атомы углерода имеют между собой только одинарной связью. В составе среди насыщенных кислот выделяют самую маленькую — масляную, причем при длительном хранении у сложноэфирной связи может произойти разрушение, что приводит к освобождению кислот. У свободной масляной кислоты резкий запах и горький вкус, что и становится причиной ухудшения качества жира, если он не используется на протяжении длительного времени.

Важно! Насыщенная высшая карбоновая кислота содержится в основном в животном жире

Среди кислот, распространенных в природном жире, та, у которой наибольшее количество атомов углерода и более высокая масса молекул, называется пальмитиновой и стеариновой. Пальмитиновая была впервые выделена из пальмового масла, в котором она содержится в концентрации 50%. Стеариновая извлекалась их свиного сала. Любая насыщенная кислота плохо растворяется в воде, что существенно усложняет осуществление естественной функции жиров (расщепления).

Ненасыщенными жирами называется группа сложных эфиров, в которых присутствует значительное содержание ненасыщенных высокомолекулярных кислот, а именно:

• олеиновая;
• линолевая;
• арахидоновая.

Сам термин «ненасыщенные» означает тот факт, что между атомами углерода присутствует не одинарная, а двойная связь. Другими словами, такие вещества не имеют полноценной насыщенности водородом.

Важно! Именно у масел растений с низкой температурой плавления в состав входят жиры ненасыщенного вида. В нормальных условиях жиры будут присутствовать в жидком виде

Кислоты ненасыщенного типа делятся на группы:

В нормальных условиях жиры будут присутствовать в жидком виде. Кислоты ненасыщенного типа делятся на группы:

• Олеиновая и другие, имеющие такое же структурное строение.
• Линолевая и аналогичными составами.
• Гомолоки в составе линоленовой.
• Арахидоновая.

Во всех (кроме первой) группах присутствуют более 1 связи между молекулами, а потому они относятся к полиненасыщенным кислотам. По устаревшим терминам они бы назывались витаминами группы А. На сегодня линоленовая кислота — это омега-3, а линолевая и арахидоновая — омега-6.

Функции жиров в организме

Физиология, медицина, биохимия интенсивно развиваются параллельно с появлением новых приборных возможностей исследования. Постоянно появляются дополнительные научные данные, с учетом которых основные функции жиров в организме можно представить в предлагаемой совокупности.

Далее было продемонстрировано, что ацетат может быть превращен в холестерин в ткани животного. Следует отметить, что, без исключения, натуральные жиры содержат только жирные кислоты с четным числом атомов углерода. Эти кислоты, по-видимому, состоят из двух-углеродных единиц. Хотя преобладание жирных кислот с 18 атомами углерода выдвинуло гипотезу о том, что жиры производны из трех молекул, позднее открытия с помощью исследований-индикаторов указывают на накопление из двухуглеродистых ацетатных единиц.

Так как ацетат может быть образован из жиров, белков или углеводов путем взаимодействия с кислородом, возможно, что жиры могут быть синтезированы косвенно из любого из этих источников. Образование множественных связей между атомами углерода в жирах, синтезированных из ацетата, осуществляется путем добавления или удаления атомов водорода через действие ферментов.

Энергетическая
. В результате окислительного расщепления из 1 гр жира опосредованно образуется 9 ккал энергии, что значительно превышает аналогичные цифры для и углеводов.

Регуляторная
. Установлено, что в результате обменных реакций 1 гр жира в организме синтезируется 10 гр «внутренней» воды, которую правильнее называть эндогенной. Вода, которую мы получаем с пищей, напитками, называется «внешней», экзогенной. Вода – интереснейшее вещество, склонное объединяться в группы – ассоциаты. Этим отличаются характеристики воды, претерпевшей таяние, очистку, кипячение. Аналогично отличаются качества воды, синтезировавшейся в организме и поступившей извне. Эндогенная вода синтезироваться должна обязательно, хотя ее роль окончательно пока не установлена.

Структурно-пластическая
. Жиры, самостоятельно либо в комплексе с белками, углеводами, участвуют в образовании тканей. Важнейшее значение имеет слой клеточных оболочек, состоящий из липопротеидов – структурных образований из липидов и белков. Нормальное состояние липидного слоя мембраны клетки обеспечивает обмен веществ и энергии. Так структурно-пластические функции жиров в клетке интегрируется с транспортной функцией.

Защитная
. Подкожный слой жира выполняет теплосохраняющую функцию, защищает организм от переохлаждения. Это хорошо заметно на примере купающихся в прохладном море детей. Малыши с незначительным слоем подкожного жира замерзают очень быстро. Дети с нормальной жировой прослойкой могут принимать водные процедуры гораздо дольше. Естественный жировой слой на внутренних органах защищает их в некоторой степени от механических воздействий. Незначительная жировая прослойка покрывает в норме многие органы.

Обеспечивающая
. Натуральные жиры – это всегда смеси, содержащие дополнительные биологически активные вещества. Роль жиров в организме заключается в параллельном обеспечении важными для физиологии компонентами: витаминами, витаминоподобными соединениями, стеринами, некоторыми сложными липидами.

Косметически-гигиеническая
. Тонкий слой жиров, имеющийся на коже, придает ей упругость, эластичность, защищает от растрескивания. Цельность кожи, не содержащей микротрещины, исключает попадание микробов.