ZSÍROK
szerves savak | telítetlen zsírsavak | alkoholok | glicerin | észterek | zsírok

A szerves savak

A szerves savra jellemző egy szénvegyület, amely egy szénatomból, két oxigénatomból és egy hidrogén atomból áll, továbbá ennek a vegyületnek jellemzője hogy van egy szabad vegyértéke, ami azt jelenti van egy "horga" amivel bármilyen szerves atomcsoporthoz, atomhoz, vagy vegyülethez képes kapcsolódni. Képlete: — COOH; ezt a vegyületet karboxil csoportnak nevezik. Tehát a szerves savak változatossága óriási. Nézzünk néhány példát:

egy hidrogén atom kapcsolódik a karboxil csoporthoz:
H— COOH hangya sav

három hidrogénatomot és egy szénatomot tartalmazó vegyület kapcsolódik a karboxil csoporthoz:
CH₃—COOH ecetsav

két szénvegyületet is tartalmazó molekula kapcsolódik a karboxilcsoporthoz:
CH₃—CH₂—COOH propion sav

Ezt a sort végtelenségig folytathatjuk. A sort egyszerűsített képlettel is kifejezhetjük:

CH₃–(CH₂)_X – COOH
(x bármilyen számot jelenthet!)

Az e sorba tartozó valamennyi savat zsírsavnak nevezzük. Elnevezésüket onnan nyerték, hogy a természetes zsírokban is megtalálhatók az e sorba tartozó, több szénatomot tartalmazó savak. Valamennyi állati zsírban előfordul a palmitinsav és a sztearinsav. Képletük:

palmitinsav: CH₃–(CH2)₁₄–COOH
sztearinsav: CH₃–(CH2)₁₆–COOH

Telítetlen zsírsavak

A növényi olajokban a fenti savak mellett sok ún. telítetlen zsírsavat találunk. „Telítetlen" vegyületről beszélünk akkor, ha abban két szénatom között „kettős–kötés" van. A kötés tehát úgy jön létre, hogy két szomszédos szénatom nem egy–egy, hanem két vegyértékével kapcsolódik össze. A kötés tehát így alakul:

– CH₂ — CH=CH—CH₂—

A telítetlen elnevezés onnan ered, hogy a vegyületben nincsen minden felesleges vegyérék „telítve" hidrogénnel vagy más atommal. Más szóval: az ilyen vegyületek megfelelő kísérleti körülmények között „telíthetők" hidrogénatomokkal. A . . . –CH=CH– . . . kötésekből, megfelelő körülmények között hidrogén hatására
. . . –CH₂–CH₂– . . . kötések jönnek létre.

Igen fontos telítetlen zsírsav az olajsav. Képlete:

CH₃–(CH2)₇–CH=CH–(CH₂)₇–COOH

Minél több telítetlen zsírsav van a zsiradékban, annál folyósabb. A növényi olajok pl. telítetlen zsírsavakban igen gazdagok, ezért szobahőmérsékleten folyékonyak. Hidrogénezéssel azonban megszüntethetjük telítetlen kötéseiket, s az olajok „megszilárdulnak". A közismert margarin pl. ezúton megszilárdított növényi olaj.

Az alkoholok

Alkoholoknak nevezzük azokat a szerves vegyületeket, melyekben a szénatomhoz egy oxigénból és egy hidrogénből álló molekula kapcsolódik, amit hidroxilnak neveznek. képlete: –OH a képletből látszik hogy ennek a vegyületnek is van egy szabad vegyértéke, amivel kapcsolódni tud. Ha visszagondolunk a szénhidrátokra, látjuk, hogy ezek az anyagok már régi ismerőseink, hiszen a glükóz képletben is találkoztunk vele.

glükóz

A képletben nem is egy, hanem pontosan négy hidroxil ( –OH) csoport volt. Valóban, a szénhidrátokat poli-alkoholoknak is tekinthetjük. Az alkoholok fenti definíciójából következik, hogy a legegyszerűbb alkohol képlete:

CH₃–OH
metilalkohol vagy faszesz

CH₃–CH₂–OH
etilalkohol vagy borszesz

Az alkoholok sora a zsírsavakhoz hasonlóan a végtelenségig folytatható: CH₃–(CH₂)_n–OH
Valamennyi, e sorba tartozó alkoholt egy-értékű alkoholnak nevezzük. (Ahány –OH csoportot tartalmaz a vegyület, annyi értékűnek nevezzük.

A glicelin

A háromértékű alkoholoknak különösen nagy jelentőségük van. A legegyszerűbb háromértékű alkohol képlete:

Ez a vegyület a glicerin. A természetben szerepe nagyon sokoldalú. Valamennyi zsír fontos alkotórésze, származékai pedig – amint azt később látni fogjuk –, a szénhidrát-anyagcsere nélkülözhetetlen anyagai. A zsírokban tehát zsírsavakon kívül glicerin van. Hogyan kapcsolódnak ezek egymáshoz?

Észterek

Miután megismertük a szerves savak és az alkoholok jellemző csoportjait, könnyen megérthetjük, tulajdonképpen mik is azok az észterek. Ha egy szerves savat alkohollal főzünk (megfelelő vízelvonószer jelenlétében), érdekes folyamat megy végbe. A sav az alkohollal összeépül, az alábbiak szerint

R–COOH + HO – R = RCO–OR + H₂O

R = bármilyen szerves gyök! gyöknek nevezzük egy vegyület azon részét amely a karboxil (–COOH) vagy a hidroxil (–OH) csoporthoz kapcsolódik Vagyis a sav karboxil–csoportja (–COOH) és az alkohol hidroxilcsoportja (–OH) egy vízmolekula kilépése folytán egyesül, s új vegyület képződik. Az ilyen vegyületeket észtereknek nevezzük.

Ezek után már könnyű felismerni a zsírok kémiai szerkezetét, hiszen tudjuk, hogy bennük a glicerin zsírsavakkal észterré egyesül.

–O–CO–

Általános képletük tehát:

A zsírok

A zsírok tehát a zsírsavak glicerinnel képzett észterei, amelyekben a sav palmitin-, sztearin- és olajsav lehet. Valamennyi zsírban ezek az észterképző savak, csupán mennyiségük változik a zsiradék minőségétől függően. Így pl. a disznózsír kevés olajsavat tartalmaz; ezért szobahőmérsékleten is szilárd halmazállapotú. A libazsírban már sokkal több az olajsav, ezért folyósabb, a növényi olajok magas olajsavtartalmuk folytán folyékony halmazállapotúak.

Az észterek lúggal főzve elbomlanak. Ezt a folyamatot hidrolízisnek nevezik a kémia nyelvén, s elszappanosításnak köznyelven. Az utóbbi elnevezés onnan ered, hogy a zsírok lúggal főzve szétesnek alkotórészeikre, s a zsírsavak lúggal képződő sói a közönséges szappanok.

A zsírokkal kapcsolatban már említettük, hogy vízben nem oldódnak, csak szerves oldószerekben. Mi történik a zsírokkal az élő szervezetben, hiszen itt az anyagok általában vízben vannak oldva?

A vegyi átalakulások többnyire oldatban mennek végbe. Persze sok esetben erre nincsen lehetőség. Ilyenkor a határfelületeken játszódik le a kérdéses kémiai folyamat. Gondoljunk csak arra, mi történik, ha olaj cseppen egy pohár tiszta víz felületére. Az olaj a víz felületén úszik. Ha nagyon erélyesen összerázzuk az olajos vizet, akkor az olaj igen finom cseppecskék alakjában szétoszlik a vízben. Emulzió képződik. (Emulziónak nevezzük két egymásban nem oldódó folyadék elegyét.) Ha rövid ideig állni hagyjuk az olajos vizet, az hamarosan ismét vízre és felületén helyezkedő olajra válik szét. Az emulzió tehát labilis, nem stabil állapot. Ismerünk bizonyos anyagokat, melyek az emulziókat tartósítani képesek. Ezeket az anyagokat gyűjtőnéven „emulgeátoroknak" nevezzük. A háztartásból ma már közismert zsíralkoholszulfonát is (háziasan „zsíralkohol") ilyen szappanszerű, igen hatásos emulgeátor. Emulgeátor jelenlétében az emulzió könnyebben képződik és tartósabb. Így sem kapunk azonban tényleges, kémiai értelemben vett valódi oldatot, mint amilyen pl. a konyhasó vizes oldata. Emulziót kapunk, vagyis a vízben igen apró, esetleg szabad szemmel nem is látható, parányi cseppekre szétoszlatott olajat. Egy ilyen olajemulzió óriási felületet ad. Gondoljunk csak arra, hogy minden cseppecske egy parányi gömb, melynek önálló felülete van! Ilyen emulgeálással többmilliószorosra növelhetjük egy nagyobb zsírcsepp felületét. A vegyi átalakulások a határfelületeken is végbemehetnek. Könnyű megérteni, milyen nagy jelentősége van ilyen esetben a felület méretének. Az emulgeálással annyira megnövelhető a felület, hogy a vegyi átalakulások könnyen végbemehetnek.

A zsírok az élő szervezetben is emulgeálódnak. Ez szükséges, hiszen semmiféle zsíroldószer sincs táplálékunkban. Az emulgeátorok az epében vannak. Bonyolult szerkezetű vegyianyagok, az ún. epesavak töltik be szervezetünkben a „zsíralkohol" szerepét. Teljes analóg hatást fejtenek ki, vagyis emulgeálják és emulgeált állapotban tartják a zsírokat. Ezáltal a zsírok feldolgozása számára kellő felületet hoznak létre. Ha az epekiválasztással valami baj van, a zsírok felhasználatlanul mennek át a szervezeten, változatlanul ürülnek ki a széklettel. Éppen ezért bizonyos máj- és epebántalmak esetében az orvos eltiltja a, zsíros ételeket. A zsírok az epekiválasztás ingerei, mintegy jelzik a kiválasztás szükségességét. Ezért a beteg máj gyógyulását hátráltatják.

Szervezetünkben a zsírokat a fehérjék szállítják. A vérben bizonyos fehérjék igen nagy mennyiségű zsírt képesek megkötni, s azt a szervezet minden pontjára szállítani. Az ilyen fehérjéket lipoproteideknek nevezzük. A zsíros táplálék fogyasztása után néhány perccel szabad zsírcseppecskéket is láthatunk a vérben.

Az eddig elmondottak során csak az egyszerű zsírokról beszéltünk. Ismerünk azonban igen bonyolult összetételű, zsírszerű anyagokat, melyek az eddig megismert alkotórészeken kívül nitrogén- és foszfortartalmú vegyületeket is tartalmaznak. Ezek az ún. lipidek különösen nagy mennyiségben fordulnak elő az agyban és az idegsejtekben.

Valamennyi, a szervezetben levő zsírra és zsírszerű anyagra egyaránt vonatkozik, hogy általában nem a sejtek belsejében, hanem inkább azok felületén helyezkednek el. Ez azért jelentős, mert ezek az anyagok fontos szerepet töltenek be a vízben nem oldódó anyagoknak a sejtbe való jutásában, illetőleg onnan való kiválasztásában.