Περιεχόμενο
Τα λίπη είναι κατασκευασμένα από τριγλυκερίδια και είναι γενικά διαλυτά σε οργανικούς διαλύτες και είναι αδιάλυτα στο νερό. Αλυσίδες υδρογονανθράκων στα τριγλυκερίδια καθορίζουν τη δομή και τη λειτουργικότητα των λιπών. Η αντοχή στο νερό των υδρογονανθράκων τις καθιστά αδιάλυτες στο νερό και επίσης βοηθούν στο σχηματισμό μικκυλίων, τα οποία είναι σφαιρικοί σχηματισμοί λίπους σε υδατικά διαλύματα. Οι υδρογονάνθρακες παίζουν επίσης κάποιο ρόλο στα σημεία τήξης του λίπους μέσω του κορεσμού ή στον αριθμό των διπλών δεσμών που υπάρχουν μεταξύ των ατόμων άνθρακα των υδρογονανθράκων.
Τι είναι τα λίπη;
Τα λίπη εμπίπτουν στην κατηγορία των λιπιδίων που είναι γενικά διαλυτά σε οργανικούς διαλύτες και είναι αδιάλυτα στο νερό. Τα λίπη μπορούν να είναι είτε υγρά, όπως λάδι, είτε στερεά, όπως το βούτυρο, σε θερμοκρασία δωματίου. Η διαφορά μεταξύ του ελαίου και του βουτύρου οφείλεται στον κορεσμό ουρών λιπαρών οξέων. Αυτό που κάνει τα λίπη διαφορετικά από άλλα λιπίδια είναι η χημική δομή και οι φυσικές ιδιότητες. Τα λίπη χρησιμεύουν ως σημαντική πηγή αποθήκευσης ενέργειας και μόνωσης.
Δομή των λιπών
••• Ryan McVay / Lifesize / Getty ImagesΤα λίπη αποτελούνται από τριεστέρες γλυκερόλης προσαρτημένα σε ουρές λιπαρών οξέων που παρασκευάζονται από υδρογονάνθρακες. Επειδή υπάρχουν τρία λιπαρά οξέα για κάθε γλυκερόλη, τα λίπη ονομάζονται συχνά τριγλυκερίδια. Η υδρογονανθρακική αλυσίδα που παράγει λιπαρά οξέα καθιστά το άκρο του μορίου υδρόφοβο ή ανθεκτικό στο νερό, ενώ η κεφαλή γλυκερίνης είναι υδρόφιλη ή "φιλική προς το νερό". Αυτές οι ιδιότητες οφείλονται στην πολικότητα των μορίων που συνθέτουν κάθε πλευρά.Η υδροφοβικότητα οφείλεται στα μη πολικά χαρακτηριστικά των δεσμών άνθρακα-άνθρακα και άνθρακα-υδρογόνου σε υδρογονανθρακικές αλυσίδες. Το υδρόφιλο χαρακτηριστικό της γλυκερόλης οφείλεται στις υδροξυλομάδες, οι οποίες καθιστούν το μόριο πολικό και αναμειγνύεται εύκολα με άλλα πολικά μόρια, όπως το νερό.
Υδρογονάνθρακες και Μικέλλες
Μία από τις ασυνήθιστες ιδιότητες των λιπών είναι η ικανότητα γαλακτωματοποίησης. Η γαλακτωματοποίηση είναι η κύρια έννοια πίσω από το σαπούνι, το οποίο μπορεί να αλληλεπιδράσει τόσο με τα πολικά όσο και με τα μη πολικά σωματίδια βρωμιάς. Η πολική κεφαλή του λιπαρού οξέος αλληλεπιδρά με το νερό και οι μη πολικές ουρές μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τη βρωμιά. Αυτή η γαλακτωματοποίηση μπορεί να σχηματίσει μικκύλια - μπάλες λιπαρών οξέων - όπου οι πολικές κεφαλές συνθέτουν το εξωτερικό στρώμα και οι υδρόφοβες ουρές σχηματίζουν το εσωτερικό στρώμα. Χωρίς υδρογονάνθρακες, μικκύλια δεν θα ήταν δυνατά, καθώς το κατώφλιο υδροφοβικότητας της κρίσιμης συγκέντρωσης μικυλλίου, ή cmc, παίζει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό μικκυλίων. Αφού η υδροφοβία των υδρογονανθράκων φθάσει σε ένα συγκεκριμένο σημείο σε ένα πολικό διαλύτη, οι υδρογονάνθρακες συσσωρεύονται αυτόματα μεταξύ τους. Οι πολικές κεφαλές ωθούνται προς τα έξω για να αλληλεπιδράσουν με τον πολικό διαλύτη και όλα τα πολικά μόρια αποκλείονται από τον εσωτερικό όγκο του μικκυλίου καθώς τα μη πολικά σωματίδια βρωμιάς και οι υδρογονάνθρακες συμπληρώνουν τον εσωτερικό χώρο.
Κορεσμένα και ακόρεστα λιπαρά
Ο κορεσμός αναφέρεται στον αριθμό των διπλών δεσμών που υπάρχουν στην υδρογονανθρακική ουρά. Μερικά λίπη δεν έχουν διπλούς δεσμούς και έχουν τον μέγιστο αριθμό ατόμων υδρογόνου συνδεδεμένα με την υδρογονανθρακική ουρά. Επίσης γνωστά ως κορεσμένα λίπη, αυτά τα λιπαρά οξέα είναι ευθύγραμμης δομής και σφικτά συσκευασμένα μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα στερεό σε θερμοκρασία δωματίου. Ο κορεσμός καθορίζει επίσης την φυσική κατάσταση και τα σημεία τήξης των λιπαρών οξέων. Για παράδειγμα, ενώ τα κορεσμένα λίπη είναι στερεά, λόγω της δομής τους σε θερμοκρασία δωματίου, τα ακόρεστα λίπη, όπως τα έλαια, έχουν κάμψη στις υδρογονανθρακικές ουρές τους από διπλή σύνδεση στους δεσμούς άνθρακα-άνθρακα. Οι στροφές προκαλούν τα έλαια να είναι υγρά ή ημιστερεά σε θερμοκρασία δωματίου. Επομένως, τα κορεσμένα λίπη έχουν υψηλότερα σημεία τήξης λόγω της ευθύγραμμης δομής των υδρογονανθρακικών ουρών τους. Οι διπλοί δεσμοί σε ακόρεστα λίπη καθιστούν ευκολότερο να διασπαστούν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.