Простые (нейтральные) липиды – триацилглицерины: номенклатура, состав, свойства (гидролиз, реакции присоединения, окисления)

Триацилглицериды (или нейтральные жиры, или ТАГ)- сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и ВЖК. Во втором по­ложении находятся моно- и диеновые ВЖК, чаще C_18:1^{(Δ 9)}, реже C_18:2^{(Δ9, 12)}. В норме в ТАГ отсутствуют тетра-, пента - и гексаеновые эссенциальные полиненасыщенные жир­ные кислоты.

 

Рис. 6. Строение молекул моно-, ди- и триацилглицеринов

В первом и третьем положении находятся насыщенные ВЖК экзогенного (C_18:0 – C_24:0) и эндогенного происхождения (C_16:0, C_18:0).

СН₂ – О – СО – (СН₂)₇ – СН=СН – (СН₂)₇ – СН₃

│

СН – О – СО – С₁₇Н₃₃ сложноэфирные связи

│

СН₂ – О – СО – С₁₇Н₃₃

Триолеин, основной компонент оливкового масла

+ 6Н катализатор

СН₂ – О – СО – С₁₇Н₃₅

│

СН – О – СО – С₁₇Н₃₅

│

СН₂ – О – СО – С₁₇Н₃₅

Тристеарин

Рис. 7. Структура ТАГ в твердом и жидком состоянии

Консистенция триолеина при комнатной температуре – жидкая, однако при каталитическом гидрировании триолеин (реакция присоединения водрода) может превратиться в твердый жир – тристеарат глицерина.

 

Для липидов характерны реакции гидролиза. С помощью реакции гидролиза устанавливают строение липидов, а также получают ценные продукты (мыла). Гидролиз - первая стадия утилизации и метаболизма пищевых жиров в организме.

Гидролиз триацилглицеринов осуществляют либо воздействием перегретого пара (в промышленности), либо нагреванием с водой в присутствии минеральных кислот или щелочей (омыление). В организме гидролиз липидов проходит под действием ферментов липаз. Некоторые примеры реакций гидролиза приведены ниже.

+ КОН

тристеарат глицерин + 3С₁₇Н₃₅СООК

t^о, омыление (калиевое мыло,)

стеарат калия

 

in vivo!

т ристеарат глицерин + 3С₁₇Н₃₅СОО^- + 3Н⁺

Е – липаза, 3Н₂О

 

Рис. 8. Гидролиз ТАГ

Реакции окисления ТАГ

Окислительные процессы с участием липидов и их структурных компонентов достаточно разнообразны. В частности, окисление кислородом воздуха ненасыщенных триацилглицеринов при хранении (автоокисление), сопровождаемое гидролизом, является частью процесса, известного как прогоркание масла.

 

Функции ТАГ

ТАГ – это высококонцентрированные резервы метаболической энергии, запасное клеточное топливо.

Место депонирования: специализированные клетки соединительной ткани – адипоциты или жировые клетки. Их много под кожей, в брюшной полости, молочных железах.

ТАГ (нейтральные жиры) – обладают сильно выраженной неполярностью и поэтому резервируются в обезвоженном виде, в отличие от белков и гликогена. Кроме того, на единицу веса в ТАГ запасается в 2 раза больше энергии, чем в углеводах и белках. У человека весом в 70 кг резервы топлива (в норме) распределяются так:

100000 ккал в ТАГ

25000 ккал в белках

600 ккал в гликогене

40 ккал в глюкозе

Если бы такое же количество энергии, как в ТАГ, запасалось бы в гликогене, как в ТАГ, общий вес тела человека был бы на 55 кг больше.

У морских животных и зимоспящих запасы ТАГ используются для теплоизоляции и поддержания жизни. Вот интересный факт: сон медведя длится 7 месяцев, но температура тела остается ≈ 35⁰С, в сутки расходуется 6000 ккал, животное ни ест, ни пьет, ни выделяет ни мочи, ни кала. Основной источник энергии, Н₂О и глицерина для синтеза глюкозы – это жир.