Липиды: жиры, фосфолипиды, терпены, стероиды
Жиры, мыла и фосфолипиды
Липиды объединяет не строение, а свойство — нерастворимость в воде. Главные из них — сложные эфиры глицерина.
Как работать с жирами
- Жир = глицерин + 3 жирные кислоты (сложные эфиры); жидкие масла богаче цис-ненасыщенными кислотами: изгиб цепи мешает плотной упаковке.
- Омыление: жир + 3 NaOH (KOH) → глицерин + 3 мыла; число омыления = 3 · 56,1 · 1000 / M.
- Иодное число = n(C=C) · 253,8 · 100 / M — мера ненасыщенности.
- Гидрирование (\(\ce{H2}\), Ni) превращает масло в твёрдый жир; частичная изомеризация даёт транс-кислоты.
- Фосфолипиды: гидрофобные хвосты и полярная фосфатная «голова» — бислой мембраны; мыла в воде образуют мицеллы.
Примеры
1. Тристеарин (M = 891): число омыления 3 · 56,1 · 1000 / 891 = 189.
2. Триолеин (M = 885, три связи C=C): иодное число 3 · 253,8 · 100 / 885 = 86.
errorЧисло омыления зависит от длины цепей
Чем короче кислоты жира, тем меньше M и тем больше число омыления: у сливочного масла (много коротких кислот) — около 230, у свиного жира — около 195.
edit_noteПопробуйте сами
Сколько моль NaOH расходуется на омыление 1 моль триацилглицерина?
expand_moreПоказать решение
Три.
Терпены и стероиды
Терпены — самые разнообразные природные вещества, но их скелеты подчиняются одному правилу: они собраны из пятиуглеродных звеньев.
Как узнать терпен или стероид
- Посчитайте атомы углерода: кратно пяти — вероятно терпен (C10 — моно-, C15 — сескви-, C20 — ди-, C30 — три-, C40 — тетратерпен).
- Разбейте скелет на изопреновые звенья \(\ce{CH2=C(CH3)-CH=CH2}\) («голова» — разветвлённый конец), соединённые «голова к хвосту».
- Стероиды — тритерпеновое происхождение (сквален → ланостерин → холестерин): четыре сочленённых кольца 6-6-6-5, метильные группы при C10 и C13.
- Биосинтез идёт из изопентенилдифосфата и диметилаллилдифосфата (мевалонатный путь).
Примеры
1. Гераниол C10 — два изопреновых звена: монотерпен.
2. β-Каротин C40 — тетратерпен; его расщепление даёт две молекулы ретинола (витамин A).
errorНе всякий C10 — терпен
Правило изопрена проверяют по скелету, а не только по числу атомов: у нафталина или декана скелет на изопреновые звенья не делится.
edit_noteПопробуйте сами
К какому классу терпенов относится сквален C30H50?
expand_moreПоказать решение
Тритерпен: шесть изопреновых звеньев.
push_pinГлавное
Жиры — триацилглицерины: сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот (чётное число атомов C, двойные связи цис: олеиновая C18:1, линолевая C18:2, линоленовая C18:3; насыщенные — пальмитиновая C16, стеариновая C18). Омыление щёлочью даёт глицерин и мыла; число омыления = 3 · 56,1 · 1000 / M (мг KOH на 1 г жира), иодное число = n(C=C) · 253,8 · 100 / M (г \(\ce{I2}\) на 100 г жира). Гидрирование масел даёт твёрдые жиры (маргарин; побочно — транс-жиры). Фосфолипиды: глицерин, две жирные кислоты, фосфат и аминоспирт (холин — лецитин); амфифильные молекулы образуют бислои мембран. Терпены построены из изопреновых звеньев C5 «голова к хвосту»: монотерпены C10 (гераниол, лимонен, ментол), сесквитерпены C15, дитерпены C20 (ретинол), тритерпены C30 (сквален), тетратерпены C40 (β-каротин). Стероиды — четыре кольца 6-6-6-5; холестерин C27 образуется из сквалена.
Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.