§ 4. Структура та біологічна роль ліпідів

• До змісту відповідей

ПОМІРКУЙТЕ Й ОБГОВОРІТЬ СИТУАЦІЮ

Умістом яких речовин зумовлені висока калорійність та поживна цінність сала?

Висока калорійність та поживна цінність сала зумовлені вмістом жирів (тригліцеридів), які при окисненні виділяють 38 кДж енергії на 1 г речовини, а також наявністю холестеролу та жиророзчинних вітамінів, зокрема вітаміну D.

Як ви вважаєте, чому споживання саме свинячого сала стало традиційним в Україні?

Традиція споживання свинячого сала в Україні сформувалася через високу поживність продукту, необхідну для енергозатратної сільськогосподарської праці, а також через історичні особливості, коли під час набігів кочових народів свині залишалися єдиним видом худоби, який загарбники не відбирали через релігійні заборони.

ДОСЛІДЖЕННЯ «ВИДІЛЕННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЛІПІДІВ (ОЛІЇ)»

1. Виріжте два квадрати з аркуша білого паперу. Візьміть насінину соняшника, покладіть її на вирізаний із білого паперу квадрат і накрийте зверху іншим.

Підготовлено два паперові квадрати, між якими розміщено насінину соняшника для проведення досліду.

2. Товкачиком (для ступки) розчавіть насінину. Зазначте запах та опишіть, що з’явилося на папері.

Після розчавлення насінини відчувається характерний запах сирого насіння соняшника, а на папері з’явилася напівпрозора масна пляма, що свідчить про виділення рідких жирів (олії).

3. У дві пробірки налийте приблизно 2 мл води. За допомогою піпетки додайте 5 крапель соняшникової (або іншої) олії. Стежте за шаром олії. Які висновки можна зробити про розчинність та густину олії порівняно з густиною води?

Олія не розчиняється у воді, утворюючи окремий шар на її поверхні. Це дозволяє зробити висновок, що олія має меншу густину за воду та є гідрофобною речовиною.

ДОСЛІДЖЕННЯ «ВИДІЛЕННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЛІПІДІВ (ОЛІЇ)»

4. В одну з пробірок додайте кілька крапель засобу для миття посуду. Збовтайте вміст обох пробірок. У якій із них утворилася більш стійка емульсія олії з водою?

Більш стійка емульсія олії з водою утворилася в пробірці, до якої додали засіб для миття посуду, оскільки він виступив у ролі емульгатора.

5. У третю пробірку налийте 1 мл бензину чи рідини для зняття лаку. Піпеткою додайте кілька крапель олії. Обережно перемішайте вміст пробірки. Що відбувається?

У третій пробірці олія повністю розчиняється в бензині або рідині для зняття лаку, утворюючи прозорий однорідний розчин.

6. Обговоріть результати дослідження в парах і зробіть висновок відповідно до теми роботи.

Ліпіди є гідрофобними речовинами, які мають меншу за воду густину, не розчиняються в ній і здатні утворювати стійкі емульсії лише за умови додавання поверхнево-активних речовин. Водночас ліпіди проявляють добру розчинність у неполярних органічних розчинниках, таких як бензин або ацетон.

ІНДИВІДУАЛЬНА РОБОТА

Ґрунтуючись на фізичних властивостях ненасичених та насичених жирних кислот, поясніть, які саме жирні кислоти будуть переважати в складі жирів та фосфоліпідів тварин, що живуть у холодних широтах, або холоднокровних тварин / теплокровних тварин.

У складі жирів та фосфоліпідів тварин, що живуть у холодних широтах, а також холоднокровних тварин, переважатимуть ненасичені жирні кислоти. Завдяки наявності подвійних зв’язків вони мають низьку температуру плавлення, що дозволяє ліпідам залишатися рідкими та підтримувати плинність клітинних мембран за низьких температур середовища. У теплокровних тварин вміст насичених жирних кислот є вищим, оскільки постійна висока температура тіла дозволяє цим кислотам перебувати у функціональному стані, забезпечуючи необхідну стабільність мембран та енергетичний резерв.

ПОДІЛІТЬСЯ СВОЇМИ ДУМКАМИ

Чому у водному середовищі молекули фосфоліпідів «самоорганізуються» в міцели та ліпосоми?

Молекули фосфоліпідів самоорганізуються у водному середовищі через свою амфіфільну природу, оскільки вони мають гідрофільну («люблячу воду») голову та гідрофобні («боязкі води») хвости. У воді термодинамічно вигідним є стан, при якому гідрофобні хвости ховаються всередину структури, об’єднуючись між собою, а гідрофільні голови контактують із водним оточенням, що призводить до формування міцел або замкнених ліпосом.

ПОДІЛІТЬСЯ СВОЇМИ ДУМКАМИ

Яку роль відіграють у цьому процесі гідрофільно-гідрофобні взаємодії?

Гідрофільно-гідрофобні взаємодії є визначальним фактором самоорганізації фосфоліпідів у міцели, ліпосоми та подвійні шари. У водному середовищі неполярні гідрофобні «хвости» молекул прагнуть мінімізувати контакт із водою і групуються всередині структури, тоді як полярні гідрофільні «голови» орієнтуються назовні, взаємодіючи з молекулами води. Цей процес забезпечує формування стійких біологічних мембран, які відокремлюють внутрішній вміст клітини від зовнішнього середовища.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. «Риб’ячий жир» добувають із різних промислових видів риби: тріски, форелі, щуки та ін. Він корисний тим, що містить незамінні для людини ненасичені жирні кислоти (лінолеву й ліноленову кислоти) та вітаміни A і D. Але через специфічний смак більшість дітей відмовляються його споживати. Запропонуйте способи поліпшення смакових властивостей чи форми споживання риб’ячого жиру, а також особливості маркетингової кампанії вашого продукту.

Для поліпшення смакових властивостей риб’ячого жиру доцільно використовувати технологію капсулювання в желатинову оболонку, що повністю ізолює специфічний смак і запах. Альтернативним способом є створення рідких емульсій із додаванням натуральних фруктових соків або ароматизаторів цитрусових, які нейтралізують рибний присмак. Маркетингова кампанія продукту має бути орієнтована на дитячу аудиторію та їхніх батьків через використання концепції «Smart Candy» (розумні цукерки), де продукт подається у формі різнокольорових жувальних мармеладних рибок із акцентом на розвиток інтелекту та зміцнення імунітету для досягнення успіхів у навчанні та спорті.

2. Ознайомтеся з інформацією під QR-кодом про трансжири, перекладіть цей текст і дайте відповіді на запитання. А) Що таке трансжири? Б) Які продукти харчування збагачені цими жирами? В) Чому слід уникати споживання продуктів харчування, що містять такі жири? За бажанням створіть англомовний контент, на кшталт Reels, або пост у соцмережах про здорове харчування, що не містить трансжирів.

А) Трансжири — це різновид ненасичених жирів, молекули яких мають змінену просторову конфігурацію (транс-ізомерну форму), що найчастіше виникає в процесі промислової гідрогенізації рідких рослинних олій для перетворення їх на тверді жири.

Б) Цими жирами зазвичай збагачені маргарини, кондитерські вироби (печиво, торти, цукерки), фастфуд (картопля фрі, нагетси), чипси, попкорн та більшість напівфабрикатів.

В) Споживання продуктів із трансжирами слід уникати через їхню здатність значно підвищувати рівень ліпопротеїнів низької щільності («поганого» холестеролу) та знижувати рівень ліпопротеїнів високої щільності, що провокує розвиток серцево-судинних захворювань, запальних процесів та ожиріння.

3. Досить поширене захворювання артерій — атеросклероз. Причиною цього захворювання є відкладання ліпідів у стінці артерій. Його наслідки — інсульти та інфаркти. Зазвичай це пов’язано з підвищеним умістом ЛПНЩ (ліпопротеїнів низької щільності) у плазмі крові, що мають високий уміст холестеролу. Дізнайтеся про вміст холестеролу в продуктах саме вашого типового раціону й порівняйте з нормами його споживання. Зробіть на основі цього аналізу інфографіку й висновки щодо збалансування раціону харчування.

Висновок: аналіз типового раціону свідчить, що споживання лише одного яйця та невеликої кількості вершкового масла покриває майже всю добову норму холестеролу. Для збалансування раціону та профілактики атеросклерозу необхідно обмежити вживання тваринних жирів, замінивши частину м’ясних продуктів на рибу та збільшивши частку овочів, фруктів і цільнозернових продуктів, які сприяють виведенню надлишків холестеролу з організму.