Obsah
Tuky sú vyrobené z triglyceridov a sú všeobecne rozpustné v organických rozpúšťadlách a nerozpustné vo vode. Uhľovodíkové reťazce v triglyceridoch určujú štruktúru a funkčnosť tukov. Odolnosť uhľovodíkov voči vode ich robí nerozpustnými vo vode a tiež pomáha pri tvorbe miciel, ktoré sú sférickými formami tuku vo vodných roztokoch. Uhľovodíky tiež hrajú úlohu pri teplotách topenia tuku nasýtením alebo počtom dvojitých väzieb medzi atómami uhlíka uhľovodíkov.
Čo sú tuky?
Tuky patria do kategórie lipidov, ktoré sú všeobecne rozpustné v organických rozpúšťadlách a sú nerozpustné vo vode. Tuky môžu byť pri izbovej teplote buď tekuté, ako olej, alebo tuhé, ako maslo. Rozdiel medzi olejom a maslom je spôsobený saturáciou zvyškov mastných kyselín. Odlišujú sa tuky od iných lipidov, je chemická štruktúra a fyzikálne vlastnosti. Tuky sú dôležitým zdrojom ukladania energie a izolácie.
Štruktúra tukov
••• Ryan McVay / Lifesize / Getty ImagesTuky sa skladajú z triesterov glycerolu naviazaného na zvyšky mastných kyselín vyrobené z uhľovodíkov. Pretože pre každý glycerol existujú tri mastné kyseliny, tuky sa často nazývajú triglyceridy. Uhľovodíkový reťazec, ktorý tvorí mastné kyseliny, robí koncový koniec molekuly hydrofóbnym alebo vode odolným, zatiaľ čo hlava glycerolu je hydrofilná alebo „milujúca vodu“. Tieto vlastnosti sú spôsobené polaritou molekúl, ktoré tvoria každú stranu.Hydrofóbnosť je spôsobená nepolárnymi charakteristikami väzieb uhlík-uhlík a vodík-vodík v uhľovodíkových reťazcoch. Hydrofilná charakteristika glycerolu je spôsobená hydroxylovými skupinami, ktoré spôsobujú, že molekula je polárna a ľahko sa mieša s inými polárnymi molekulami, napríklad s vodou.
Uhľovodíky a micely
Jednou z neobvyklých vlastností tukov je schopnosť emulgovať. Emulgácia je hlavným konceptom za mydlom, ktoré môže interagovať s polárnymi i nepolárnymi časticami nečistôt. Polárna hlava mastnej kyseliny interaguje s vodou a nepolárne chvosty môžu interagovať s nečistotami. Táto emulgácia môže tvoriť micely - gule mastných kyselín -, kde polárne hlavy tvoria vonkajšiu vrstvu a hydrofóbne chvosty tvoria vnútornú vrstvu. Bez uhľovodíkov by micely neboli možné, pretože prah hydrofóbnosti kritickej koncentrácie miciel alebo cmc hrá dôležitú úlohu pri tvorbe miciel. Keď hydrofóbnosť uhľovodíkov dosiahne určitý bod v polárnom rozpúšťadle, uhľovodíky sa automaticky spoja. Polárne hlavy tlačia smerom von, aby interagovali s polárnym rozpúšťadlom a všetky polárne molekuly sú vylúčené z vnútorného objemu micely, pretože nepolárne častice nečistôt a uhľovodíky vyplňujú vnútorný priestor.
Nasýtené verzus nenasýtené tuky
Nasýtenie sa týka počtu dvojitých väzieb prítomných v uhľovodíkovom zvyšku. Niektoré tuky nemajú žiadne dvojité väzby a majú maximálny počet atómov vodíka viazaných k uhľovodíkovému zvyšku. Tieto mastné kyseliny, tiež známe ako nasýtené tuky, majú priamu štruktúru a sú pevne zabalené do formy tuhej látky pri teplote miestnosti. Nasýtenie tiež určuje fyzikálny stav a teploty topenia mastných kyselín. Napríklad zatiaľ čo nasýtené tuky sú tuhé látky, kvôli svojej štruktúre pri teplote miestnosti majú nenasýtené tuky, ako sú oleje, v uhľovodíkových zvyškoch ohyby od dvojitej väzby vo väzbe uhlík-uhlík. Ohyby spôsobujú, že oleje sú kvapalné alebo polotuhé pri izbovej teplote. Preto majú nasýtené tuky vyššie teploty topenia vďaka priamej štruktúre svojich uhľovodíkových zvyškov. Dvojité väzby v nenasýtených tukoch uľahčujú rozklad pri nižších teplotách.