Chemia - tłuszcze i jego rola w organiźmie, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)


Tłuszcze są mieszaninami estrów gliceryny i wyższych kwasów karboksylowych. Tłuszcze występują w organizmach roślinnych i zwierzęcych, stanowią materiał zapasowy, z którego ustrój wytwarza potrzebną mu energią a także stanowią izolacje cieplno oraz amortyzują wstrząsy narządów wewnętrznych np. gałki ocznej. Tłuszcze są rezerwowym materiałem odżywczym organizmów żywych. W świecie roślinnym i zwierzęcym tłuszcze spełniają rolę źródła energii i materiału zapasowego. Częściowo zhydrolizowane, łączą się we krwi z globulinami, tworząc frakcję lipoprotein. Uwalnianie kwasów tłuszczowych z tkanki tłuszczowej w organizmie człowieka odbywa się pod wpływem lipazy trzustkowej. Tłuszcze otrzymuje się na skalę przemysłową z surowców naturalnych lub syntetycznie. Znajdują zastosowanie jako produkty spożywcze (np. masło, smalec, słonina, oleje jadalne), surowce do otrzymywania mydeł, detergentów, pokostów, farb olejnych, linoleum. Ze względu na pochodzenie wyróżniamy tłuszcze roślinne i zwierzęce.
Tłuszcze roślinne są związkami nienasyconymi, a więc estrami gliceryny i nienasyconych kwasów karboksylowych na przykład kwasu oleinowego. Są to na przykład: oliwa, olej rzepakowy, słonecznikowy, arachidowy, lniany, masło kakaowe.
Tłuszcze roślinne - ciekłe tłuszcze z nasion, owoców, kiełków. Po wydobyciu ich z roślin są oczyszczane, utwardzane lub odwadniane, a następnie używane w przemyśle spożywczym, mydlarskim, włókniarskim i w lecznictwie.

Tłuszcze zwierzęce to związki nasycone - estry gliceryny i nasyconych kwasów karboksylowych, np.: tran.

Ze względu na stan skupienia tłuszcze dzielimy na ciekłe i stałe:
? Tłuszcze stałe to zwierzęce za wyjątkiem tranu. Głównymi składnikami tłuszczów stałych są glicerydy wyższych nasyconych kwasów tłuszczowych.
? Tłuszcze roślinne to tłuszcze ciekłe (tran, oleje roślinne). W ich skład wchodzą głównie glicerydy wyższych nienasyconych kwasów tłuszczowych.

Czyste tłuszcze są substancjami bezbarwnymi i bezwonnymi. Barwa zapach i smak tłuszczów naturalnych pochodzą od ich domieszek. Tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie (tworzą z nią emulsję), dobrze rozpuszczają się w alkoholach, bardzo dobrze w węglowodorach, np. w benzynie, nafcie. Tłuszcze wstrząsane z wodą tworzą emulsje, czyli pozornie jednolitą mieszaninę, w której drobniutki kuleczki tłuszczu są zawieszone w wodzie. Emulsja ta jest jednak nietrwała i rozdziela się na dwie warstwy. Chemiczne wskaźniki właściwości tłuszczów:
1) liczba kwasowa (liczba Kottstorfera) - jest miarą świeżości - jest to ilość mg KOH zużytego do zobojętnienia wolnych kwasów tłuszczowych w 1g tłuszczu.
2) liczba zmydlenia - jest to ilość mg KOH potrzebna do zmydlenia 1g tłuszczu.
3) liczba jodowa - ilość gram wolnego I2 przyłączonego do 100g tłuszczu.
4) liczbaReicherta - Meissla - ilość cm3 roztworu NaOH o stężeniu 0,1mol/dm3 potrzebna do zobojętnienia lotnych, rozpuszczalnych w wodzie kwasów, otrzymanych z 5g tłuszczu w ściśle określonych warunkach.
Aby odróżnić tłuszcz od substancji pozostawiających tłusta plamy należy przeprowadzić próbę akroleinową polegającą na ogrzewaniu obydwu substancji do wysokiej temperatury. Tłuszcz zacznie dymić wcześniej, powstaje rakotwórcza akroleina. Aby odróżnić tłuszcz roślinny od zwierzęcego można użyć wody bromowej(tłuszcze roślinne odbarwiają żółtą wodę bromową).

Trawienie i wchłanianie tłuszczowców

Organizm człowieka o masie 75 kg zawiera około 10% tłuszczowców (tj. ok. 7 kg). Tłuszcze zawarte w pożywieniu powinny dostarczać człowiekowi 30% ogółu energii, podczas gdy węglowodany - 60%. Tłuszcze, podobnie jak cukrowce należą do składników pokarmowych energetycznych. Zapotrzebowanie na tłuszcze u osób dorosłych wynosi około 1 g na kg masy ciała, przy czym 50% przyjętych lipidów powinno być pochodzenia zwierzęcego. 1 gram tłuszczu utleniony dostarcza 38,93 KJ energii czyli 9,3 kcal. Tłuszcze mają dwukrotnie większą wartość kaloryczna niż cukry.

Tłuszcze oprócz tego, że dostarczają energię są ważnym składnikiem strukturalnym komórek. Wchodzą w skład błon komórkowych.

Spożyte tłuszcze są hydrolizowane już w żołądku przez lipazę żołądkową. Lipaza rozszczepia wiązania estrowe. Działalność lipazy żołądkowej jest w żołądku mocno ograniczone z powodu odczyny środowiska. Optymalne pH dla lipaz wynosi około 6-7, podczas gdy w żołądku panuje pH 1,5-2 jest więc stanowczo za niskie.

Dalsze etapy trawienia spożytych tłuszczów ma miejsce w jelicie cienkim. Do dwunastnicy trzustka dostarcza lipazę trzustkową. Lipaza trzustkowa rozkłada tłuszcze do monoacylogliceroli i diacylogliceroli (mono- i diglicerydów) oraz do glicerolu i kwasów tłuszczowych. Optymalne pH dla tego enzymu wynosi 8-9.

W trawieniu tłuszczów niezmiernie istotna jest żółć, która wpływa do dwunastnicy z pęcherzyka żółciowego. Pęcherzyk żółciowy jest jedynie magazynem żółci, bowiem sama żółć jest produkowana w hepatocytach wątroby. Żółć jest zasadowym płynem, barwy żółtobrunatnej. Zawiera kwasy żółciowe, cholesterol, śluz, kwasy tłuszczowe, bilirubinę, sód, chlor, wodorowęglany, potas i fosfolipidy. Żółć jest emulgatorem, substancją zmniejszająca napięcie powierzchniowe tłuszczów. Tłuszcze pod wpływem żółci ulegają rozbiciu na drobne kropelki, przez co zwiększa się powierzchnia oddziaływania lipaz na tłuszczowce. Enzym dzięki żółci ma większą dostępność do lipidów. Dzięki składnikom żółci kwasy tłuszczowe zawarte w tłuszczowcach stają się kwasami choleinowymi rozpuszczalnymi w wodzie, co ułatwia ich wchłanianie z jelit do krwi.

Tłuszczowce nie są w całości hydrolizowane do glicerolu (lub innego alkoholu wielowodorotlenowego) oraz kwasów tłuszczowych. Część z nich pod wpływem żółci jest zemulgowana na chylomikrony, które przenikają z jelit do krwi. Chylomikrony są kuleczkami o średnicy 100-1000 nm (nanometr). Są one transportowane z jelit przez osocze krwi i limfy, co przejawia się zmętnieniem osocza (mleczne osocze, osocze lipemiczne). W osoczu zawarty jest enzym - lipaza lipoproteinowa, która hydrolizuje chylomikrony na składniki proste, co przejawia się stopniowym wyklarowaniem osocza. Chylomikrony przepływają żyłą wrotną do wątroby, gdzie następuje rozszczepienie tłuszczów na alkohol i kwasy tłuszczowe.

Warto dodać, że część lipidów wchłanianych, uprzednio rozszczepionych na alkohol i kwasy tłuszczowe - ulega resyntezie w ściankach enterocytów jelit do tłuszczów i jest transportowana w tej postaci w limfie do krwi. Wówczas monoglicerydy wchodzą w reakcję z dwiema cząsteczkami acylo-koenzymu A (acylo-CoA), przez co powstają triglicerydy.

Spożyty cholesterol jest estryfikowany w jelitach przy udziale esterazy cholesterolowej.  Podobnie dzieje się ze sterydami.

Tłuszcze są uważane za najbardziej kaloryczne składniki pożywienia i odznaczają się dużymi walorami smakowymi. Są niezbędnym składnikiem pożywienia, jednakże z punktu widzenia zachowania zdrowia ich spożycie wymaga szczególnej kontroli. Według zasad fizjologii żywienia oraz zasad profilaktyki zdrowotnej udział całkowitego tłuszczu powinien stanowić 20 do 30% ogólnej ilości spożywanych kalorii. W żywieniu dzieci i młodzieży oraz zdrowych ludzi dorosłych ciężko pracujących fizycznie tłuszcze powinny dostarczać do 35% ogólnej ilości spożytej energii (kalorii). Niestety, w krajach rozwiniętych, do jakich zaliczamy i Polskę, spożycie tłuszczu jest nadmierne, przekraczające 40% energii. Jest to zjawisko niebezpieczne, gdyż nadmiar tłuszczu w pożywieniu powoduje podwyższenie poziomu cholesterolu we krwi, zwiększając ryzyko wystąpienia wielu groźnych chorób, takich jak choroby na de miażdżycy (choroba "wieńcowa serca, zawał serca, udar mózgu czy niektóre nowotwory, otyłość, cukrzyca typu II i inne). Tłuszcze jadalne mogą być pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego. Od kilku lat na rynku są również spotykane tzw. tłuszcze mieszane (mix), będące połączeniem tłuszczu roślinnego z tłuszczem zwierzęcym. Tłuszcze pochodzenia roślinnego - dużą zawartością kwasów tłuszczowych nienasyconych (NNKT). NNKT, czyli niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe, nie mogą być syntetyzowane w organizmie człowieka i z tego powodu muszą być stale, systematycznie dostarczane z pożywieniem. Biorą one udział w regulacji wielu czynności ustrojowych, a przede "wszystkim zapobiegają rozwojowi miażdżycy poprzez obniżanie poziomu cholesterolu we krwi oraz zmniejszanie agregacji płytek krwi, czyli zdolności "wytwarzania zakrzepów naczyniowych, prowadzących do zawałów. NNKT są niezbędne do syntezy hormonów tkankowych, tzw. prostaglandyn, które odznaczają się różnorodnym i bardzo ważnym działaniem w ustroju człowieka..Tłuszcze nasycone spożywane w nadmiernej ilości przyczyniają się w istotny sposób do podniesienia poziomu cholesterolu w surowicy krwi. Jednakże nie tylko one oddziałują na poziom cholesterolu. Cholesterol jest wytwarzany przez organizm człowieka i organizmy zwierzęce w sposób naturalny. Choć jest potrzebny organizmowi do prawidłowego funkcjonowania, to jego nadmiar w pożywieniu jest bardzo szkodliwy dla zdrowia. Należy pamiętać, że nie tylko nasycone kwasy tłuszczowe przyczyniają się do podwyższenia jego poziomu, czynią to również produkty spożywcze, dostarczające go w dużych ilościach. Do takich produktów zaliczamy przedewszystkim podroby (wątroba wołowa, cielęca, serca wołowe, nerki, płuca) oraz żółtka jaj kurzych. Zgodnie z zaleceniami racjonalnego żywienia, człowiek dorosły nie powinien zjadać więcej jak 300 mg cholesterolu dziennie, a na przykład jedno żółtko jaja kurzego dostarcza średnio już ok. 250 mg cholesterolu. Szkodliwość cholesterolu polega na jego odkładaniu się na ściankach naczyń tętniczych, co w konsekwencji prowadzi do rozwoju miażdżycy i np. zawału serca. Nie każdy jednak rodzaj cholesterolu w organizmie człowieka działa w ten sposób. Obok szkodliwego dla zdrowia cholesterolu, określonego jako cholesterol LDL, wyróżnia się także "dobry" cholesterol HDL. Jego rola polega na "wymiataniu" nadmiaru "złego" cholesterolu LDL z komórek tętnic. "Dobrego" cholesterolu jest jednak czterokrotnie mniej niż "złego". Nie można, więc liczyć na to, że organizm samodzielnie poradzi sobie z nadmiarem szkodliwego LDL. Dlatego tak ważne jest zachowanie odpowiedniej diety.

Zapotrzebowanie człowieka na tłuszcze waha się w dość dużych granicach w zależności od wieku. Najwięcej energii pochodzącej z tłuszczów potrzebują niemowlęta 41% wartości energetycznej diety, pokarm matki całkowicie zaspokaja te potrzeby. Zapotrzebowanie spada wraz z wiekiem dziecka i już 0,5-1 maluch potrzebuje 35%, 1-6 letni 32%, natomiast 7-9 letni 30%.Z punktu widzenia fizjologii najważniejsze są kwasy wielonienasycone zwane NNKT, (organizm nie potrafi ich syntetyzować). Są to kwas linolowy alfa-linolenowy, arachidonowy, EPA, DHA. Znajdują się one w olejach roślinnych: słonecznikowym, sojowym, kukurydzianym, lnianym, rybach morskich, orzechach i mleku matki.

ROLA NNKT:

NIEDOBÓR NNKT POWODUJE:

Na niedobory szczególnie wrażliwe są właśnie dzieci.

Tłuszcze wielonienasycone i jednonienasycone odkładają się w organizmie w postaci tkanki brunatnej. Znajduje się ona pomiędzy łopatkami, na karku . Zawiera ona więcej mitochondriów, niż tkanka biała (tłuszcz odłożony na pośladkach i brzuchu) i dzięki temu w procesie spalania wytwarza więcej energii, i organizm  szybciej  dostosowuje się do niskich temperatur i chroni malucha przed utratą ciepła

CHOLESTEROL - chemicznie jest alkoholem, ale wykazuje cechy typowe dla lipidów. Może występować w postaci wolnej i zestryfikowanej w połączeniu z nienasyconym i nasyconym kwasem tłuszczowym.

ROLA CHOLESTEROLU

łuszcze są niezbędne przy produkcji błon komórkowych, cząsteczek lipidowych krwi (tłuszcz organizmu), żółci (emulgator tłuszczu), steroidów oraz witaminy D. Cząsteczki tłuszczu składają się z glicerolu oraz kwasów tłuszczowych.

Tłuszcz w organizmie jest niezbędny w regulacji temperatury ciała, jako warstwa izolacyjna. Wskazana minimalna zawartość tłuszczu w organizmie to 7% dla mężczyzn, a 12% dla kobiet. Tłuszcze są również wykorzystywane w transporcie i wchłanianiu witamin rozpuszczalnych w tłuszczach. Oprócz tego, tłuszcze są jedynym źródłem kwasu linolenowego, który jest niezwykle potrzebny przy wzroście skóry oraz jej utrzymaniu. Minimalne dzienne zapotrzebowanie na tłuszcze nienasycone wynosi 10 gram, przy czym preferowana jest ilość 15 gram.

Rodzaje tłuszczu

Właściwości

Źródła

Nasycone

Ciało stałe w temp. pokojowej, wzrost cholesterolu we krwi

Zwierzęta, orzech kokos., olej palmowy

Nienasycone

Płynne w temp. pokojowej

Rośliny

Utwardzane

Nienasycone zmienione chemicznie w nasycone

Zwykła margaryna

Wielonienasycone

Obniżają cholesterol we krwi

Szafran, kukurydza, soja, słonecznik, ryba

Jednonasycone

Bez efektu na cholesterol we krwi

oliwki, olej z orzeszków ziemnych

Tłuszcze są trawione przez enzym lipazę w obrębie jelita cienkiego, w obecności soli żółciowych, jako emulgatorów. Następnie są transportowane w krwiobiegu w postaci lipoprotein (tłuszcz + białkowa otoczka + fofolipid), i przechowywane w postaci trójglicerydów (glicerol+ 3 cząsteczki kwasu tłuszczowego) w komórkach tłuszczowych. Kiedy zwiększa się zapotrzebowanie energetyczne są one wypuszczone z powrotem do krwiobiegu w postaci kwasów tłuszczowych.

Kwasy tłuszczowe przemieszczają się w krwiobiegu i kiedy dochodzi do ich połączenia z glukozą dochodzi do ich spalenia i wydzielenia energii. Zmieszanie kwasów tłuszczowych i glukozy jest niezbędne przy produkcji energii. Niedostateczna dostępność węglowodanów prowadzi do niepełnego spalania tłuszczów, co prowadzi do powstawania ich toksycznych produktów pośrednich zwanych ketonami i chemicznego zaburzenia równowagi we krwi, zwanego ketozą. Może dojść do wykorzystywania narządów i tkanek, jako źródeł glukozy uzyskiwanej z rozpadu białek. Dieta bardzo uboga w węglowodany prowadzi do dużego spadku wagi ciała, czego główną przyczyną jest utrata wody przez nerki, które starają się pozbyć nadmiaru ketonów z organizmu.

Tłuszcz jest niezbędny do przeżycia. Dieta beztłuszczowa może spowodować poważne problemy. Kwas linolenowy, niezbędny kwas tłuszczowy, jest wykorzystywany w wątrobie do produkcji kwasu arachidonowego. Ten niezwykły kwas wielonienasycony jest wraz z białkami budulcem błon komórkowych. W razie potrzeby, jest on przekształcany w grupę związków chemicznych, które regulują ciśnienie tętnicze, skurcze podczas porodu, krzepliwość krwi, perystaltykę (ruchliwość jelita) oraz układ immunologiczny. Są to czynniki krótkotrwałe, które wytwarzane są lokalnie w razie potrzeby.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
chemia - kwasy tłuszcze, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - sód, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - Mol i masa molowa, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - Krzem wypracowanie, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Zad nieorganiczna, Chemia, Liceum, matura, maturz
Chemia - krzem, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - Wodorotlenki, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - zanieczyszczenia litosfery, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - Utylizacja śmieci, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - Kwasy, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - alkohole i fenole, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - wiązania atomowe, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
chemia - węglowodory, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
CHEMIA WIERSZ - Trudne związki, Szkoła - materiały pomocnicze, prezentacje, wypracowania, Liceum, Ma
Chemia - redoks, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - Zanieczyszczenia litosfery referat, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - mikro i makro elementy, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
Chemia - zanieczyszczenia hydrosfery, Liceum Matura, Chemia, Chemia(1)
rynek kapitałowy i jego rola w gospodarce rynkowej (13 str), Ekonomia, ekonomia

więcej podobnych podstron