dobrým příkladem nepolárních lipidů je neutrální tuk, glycerol tristearátu, vztaženo. Tato nejběžnější forma živočišného tuku slouží jako sklad energie a jako izolace proti tepelným ztrátám. Na molekulární úrovni je konstruován ze tří molekul kyseliny stearové a jeden z glycerolu:

(1)

mnoho nepolární lipidy mohou být vyrobeny tím, že kombinuje různé dlouhé řetězce kyseliny s glycerolem., Protože tyto kyseliny byly původně odvozeny z tuků, jsou kolektivně označovány jako mastné kyseliny.

Všimněte si, že pro každou molekulu stearové nebo jiné mastné kyseliny, která se kombinuje s jednou ze skupin glycerolu —OH, se uvolňuje molekula vody, a proto je reakcí kondenzace. Ukazuje se, že mnoho důležitých biologických molekul, které jsou dohromady tím, že kondenzační reakce, při které voda je uveden. Opak ekvalizéru. (1), ve kterém voda reaguje s velkou molekulou a rozděluje ji na menší kousky, se nazývá hydrolýza., Prováděním hydrolýzy mohou živé organismy rozbít molekuly vyráběné jinými druhy. Takto získané jednoduché stavební bloky pak mohou být rekombinovány kondenzačními reakcemi, aby se vytvořily struktury vhodné pro jejich nového hostitele.

Na rozdíl od glycerol tristearátu nalezeného u zvířat obsahují rostlinné tuky četné dvojné vazby v jejich dlouhých uhlovodíkových řetězcích. Tato polyunsaturace zavádí“ zalomení “ v uhlovodíkových řetězcích kvůli bariéře rotace a úhlům 120° spojeným s dvojnými vazbami., Proto je obtížnější sladit řetězy, bok po boku (viz Obrázek \(\PageIndex{1}\) ), a na nenasycené tuky, ne balení spolu tak snadno v krystalové mřížce. Jak tomu bylo u alkanů, délka řetězce také určuje, zda je tuk kapalný nebo pevný a kde dochází k bodu tání.

Obrázek \(\PageIndex{1}\): Kyselina Kaprylová má kratší uhlíkové řetězce než palmitové kyseliny, a tím se taví při nižší teplotě., Když dvojná vazba opouští část nenasyceného řetězce mastných kyselin, molekuly se nemohou zabalit do krystalové mřížky tak pevně, což snižuje teplotu tání.

Většina nenasycené tuky (jako kukuřičný olej) jsou kapaliny za normálních teplot, zatímco nasycené tuky (jako máslo) jsou pevné látky. Rostlinné oleje mohou být přeměněny hydrogenací na sloučeniny, které jsou pevné látky. Tento proces zahrnuje přidání H2 katalyticky na dvojné vazby.

Hydrolýza tuků je důležité při výrobě mýdla., To může být urychleno přidáním silné základny jako NaOH nebo KOH, v takovém případě se reakce nazývá saponifikace. Vzhledem k tomu, že saponifikace vyžaduje, aby pH reakční směsi bylo vysoké, produkovaná mastná kyselina se oddělí od svého anionu. Když je glycerol tristearát saponifikován například NaOH, vzniká stearát sodný, relativně ve vodě rozpustná látka a běžné mýdlo.

schopnost mýdel čistit mastnotu a olej ze znečištěných povrchů je výsledkem duální hydrofobně-hydrofilní struktury jejich molekul., Stearátový iont se například skládá z dlouhého nepolárního uhlovodíkového řetězce s vysoce polární COO —skupinou na jednom konci.

hydrofobní uhlovodíkový řetězec se snaží vyhnout kontaktu s vodnými médii, zatímco aniontová skupina snadno pojme dipólové atrakce a vodíkové vazby molekul vody.

dva hlavní způsoby, že hydrofobní části-stearát ionty mohou vyhnout vody jsou do clusteru spolu na povrchu nebo rozpustit v malém množství oleje nebo tuku (viz Obrázek \(\PageIndex{2}\) ).,

Obrázek \(\PageIndex{2}\): Chování molekul mýdla ve vodném roztoku. Micely obsahující molekuly tuku jsou více rozpustné polárními konci molekul mýdla.

V druhém případě hydrofilní hlavy mýdlo molekuly kontakt vody mimo mazivo, které tvoří struktury známé jako micely. Od exteriérů micely jsou záporně nabité, budou navzájem odpuzovat a zabránit tuk kapičky z rekombinace., Tuk je proto suspendován (emulgován) ve vodě a lze jej snadno vypláchnout.

Přírodní mýdla, jako je stearát sodný, byly původně vyrobeny v domácnosti zahříváním živočišného tuku dřevěným popelem, který obsahoval potaš, K2CO3. Velké množství se stále vyrábí průmyslově, ale do značné míry mýdla byla nahrazena detergenty. To je důsledek nežádoucího chování mýdel v tvrdé vodě. Vápník, hořčík a jiné tvrdé vody kationty tvoří nerozpustné sloučeniny v kombinaci s anionty mastných kyselin., To vytváří scummy sraženiny a zabraňuje molekuly mýdla z emulgační mastnoty, pokud je použit velký přebytek.

čisticí prostředky, jako jsou alkylbenzenesulfonates (ABS) a lineární alkylbenzenesulfonates (LAS) si struktury velmi podobné stearát sodný kromě toho, že nabité skupiny v jejich hydrofilní hlavy je —SO3– připojeny k benzenovému kruhu. ABS detergenty mají také methyl (CH3) skupiny větvení z jejich uhlovodíkových řetězců.,

takové molekuly se nesrážejí kationty s tvrdou vodou,a proto jsou vhodnější pro praní prádla v pračce. Mycí prostředky LAS nahradily ABS během poloviny devatenácti šedesátých let, kdy bylo zjištěno, že tyto nebyly biologicky rozložitelné. Způsobovaly řeky a dokonce i vodu z vodovodu, aby se pokryly saponáty a pěnou. Zřejmě enzymy a mikroorganismy, které se vyvinuly rozebrat nerozvětveného uhlovodíkového řetězce v přírodní tuky a mastné kyseliny byly neschopné strávit rozvětvené řetězce ABS molekuly., Las detergenty, i když jsou vyráběny lidmi, napodobují struktury přirozeně se vyskytujících molekul a jsou biologicky rozložitelné.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *