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Fette als Hauptenergielieferanten und Energiespeicher, denn beim Abbau von Fetten wird viel Energie freigesetzt, die dem Organismus zum Ablauf von Lebensprozessen zur Verfügung steht. Nicht sofort benötigtes Fett wird gespeichert und dient als Energiereserve. Ein Teil umhüllt die inneren Organe und das Nervensystem, dient als Schutzpolster und wird als Baufett bezeichnet. Sie spielen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel und dienen außerdem auch als Isolatoren gegen die Kälte, denn sie reduzieren den Wärmeverlust über die Haut. Viele Tiere besitzen ebenfalls eine dicke Schicht körpereigenen Fetts, um sich vor Kälte und vor Feuchtigkeit zu schützen. Auch im Zusammenhang mit gesunder Ernährung spielen Fette eine wichtige Rolle, sie 3 funktionieren als Lösungsmittel für die Vitamine A,D und E, da diese nicht wasserlöslich, aber fettlöslich sind und der Körper sie daher nur gelöst in fetthaltiger Nahrung aufnehmen kann. 3. Aufbau und Eigenschaften Fette sind Stoffgemische aus Estern des Glycerins (Propan-1,2,3-triol) mit drei Fettsäuren. An jede der drei Hydroxylgruppe des Glycerins wird eine dieser drei Fettsäuren verestert, daher spricht man auch von Triglyceriden. Jede Hydroxylgruppe kann mit einer anderen Säure reagieren, so entsteht und existiert eine große Vielfalt unterschiedlicher Fette, das Glycerin bleibt immer dasselbe. CH,-O-H I CHO-H + 1 CH, O-H O 10 H-Q 10 H-O Propan-1.2.3-triol + eigenschaften C-(CH₂)₂-CH₂ C-(CH₂)14-CH3 -(CH₂) 16 - CH3 Fettsäuren O CH,TÔ-C -ỊCH,), CH 1 Ö CHLÔ-C(CH3), là CHy + + I O CH,TO-C-(CH) CHy 16 Glycerolester 3H₂0 https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie-abitur/artikel/fette-aufbau-und- Wasser Die Eigenschaften der Fette werden von den Fettsäuren bestimmt: Da Fette keine Stoffe, sondern Stoffgemische sind, besitzen sie keine exakte Schmelztemperatur, sondern einen Schmelzbereich. Dieser Schmelzbereich wird durch die Fettsäuren beeinflusst, je mehr ungesättigte Fettsäuren vorliegen, desto flüssiger ist das Fett bei Raumtemperatur. Dies ergibt sich daraus, dass schwächere Van-der-Waals-Kräfte herrschen. Je mehr C=C Doppelbindungen ein Fettmolekül besitzt, desto niedriger ist der Schmelzbereich. Der Schmelzbereich liegt höher, je langkettiger die Fettsäurereste in den Fettmolekülen ist, denn mit Zunahme der Moleküloberfläche, werden auch die Van-der- Waals-Kräfte größer. Fette sind geruchs- und geschmackslos, dienen aber als Aromaträger, sie sind hydrophob (wasserabstoßend) bzw. lipophil (fettliebend) und lösen sich deshalb in lipophilen Lösungsmitteln, wie z. B. Benzol oder Petrolether aber nicht in Lösungsmitteln mit Dipolmolekülen, wie z. B. Wasser oder Ethanol. Mit einer Dichte von 0,9-0,97g/cm³ und somit einer geringeren Dichte als Wasser (1g/cm³), schwimmen Fette an der Wasseroberfläche. Durch kräftiges Schütteln können Fette mit Wasser vermischt werden, dadurch entsteht eine Emulsion, die kleinste Fetttröpfen enthält, aber nicht lange beständig bleibt. 4. Fettsäuren Die am Bau beteiligten Monocarbonsäuren bezeichnet man als Fettsäuren. Fettsäuren sind meist langkettig, eine Ausnahme ist die Butter, die auch kurzkettige Fettsäuren im Molekül aufweist. Natürliche Fette besitzen immer unverzweigte Ketten mit einer geraden Anzahl von Kohlenstoffatomen. Die Fettsäuren werden unterteilt in gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, wobei die gesättigten Fettsäuren in großen Mengen ungesund und die ungesättigten Fettsäuren lebensnotwendig für unseren Körper sind. 4.1 gesättigte Fettsäuren Gesättigte Fettsäuren dienen unserem Körper als Energielieferanten und sind hauptsächlich in Lebensmitteln tierischer Herkunft, wie Butter oder Wurstwaren, zu finden. Aber sie sind auch Bestandteil pflanzlicher, fester Fette, wie Kokosöl. Süßwaren, Fertiggerichte und Fast Food sind voll von gesättigten Fettsäuren. Es wird eine reduzierte Aufnahme empfohlen, da sie den Stoffwechsel verlangsamen und den Cholesterinspiegel erhöhen und somit zur Fettstoffwechselstörung beitragen. Durch ein Übermaß können Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Rheumaerkrankungen hervorgerufen werden. Die bekanntesten gesättigten Fettsäuren: H3C H3C H3C H3C OH Buttersäure (C4H8O₂) OH Laurinsäure (C₁2H2402) 5 OH Palmitinsäure (C16H3202) OH Stearinsäure (C18H3602) Handout: Fette 1. Was sind Fette? - Ester aus Glycerin und drei verschiedenen Monocarbonsäuren (Fettsäuren) - Einteilung in: pflanzliche und tierische Fett - Flüssige Fette = Öle - Energiegehalt: 38,9kj -> wichtigster Energiespeicher 2. Bedeutung der Fette - Grundnährstoffe des Menschen - lebenswichtig für Tiere und Pflanzen - Energiespeicher und Hauptenergielieferant - Schutzpolster für innere Organe - Bestandteil der Zellmembranen - Isolatoren gegen Kälte - spielen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel 3. Aufbau und Eigenschaften nach dem Aggregatszustand in feste und flüssige Öle Organ- und Depotfett - jede der drei Hydroxylgruppen des Glycerins ist mit einer Fettsäure verestert -> Triglyceride CH,-O-H CH-O-H+ CH,-O-H I 1 H-O -(CH₂)₂-CH₂ 10. H-O 10. Propan-1,2,3-triol + C-(CH₂) 14-CH3 C-(CH₂)16-CH3 Fettsäuren CH₂-0-0 (CH₂)₂-CH3 Ö CHO-C-(CH,) CH + 3H₂0 I Monocarbonsäuren - meist langkettig unterteilt in gesättigte und ungesättigte Ö CH,-O-C-(CH,) CHy Glycerolester - Eigenschaften werden von den Fettsäuren bestimmt - kein Stoff, sondern Stoffgemisch R¹. -> keine Siedetemperatur, sondern Siedebereich - je mehr ungesättigte Fettsäuren, desto flüssiger das Fett - Hydrophob und lipophil - Fette sind geruchs- und geschmackslos - Dichte: 0,9-0,97g/cm³ 4. Fettsäuren Wasser R² 4.1. Gesättigte Fettsäuren in großen Mengen ungesund - - Energielieferanten - reduzierte Aufnahme empfohlen - verlangsamen den Stoffwechsel und erhöhen den Cholesterinspiegel - Übermaß führt zu Herz-Kreislau-Erkrankungen 4.2. Ungesättigte Fettsäuren - lebensnotwendig für unseren Körper - enthalten eine oder mehrere Doppelbindungen -> einfach oder mehrfach ungesättigt - unterstützen einen normalen Cholesterinspiegel - auch für das Wachstum von Kindern von Bedeutung 4.3. Essentielle Fettsäuren - unterschieden in Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren - können nicht vom Körper synthetisiert werden, müssen mit der Nahrung aufgenommen werden - Bestandteil der Zellmembran - Mangel kann zu Störungen führen 4.4. Transfette - enthalten mindestens eine trans-konfigurierte Kohlenstoff-Doppelbindung - Mitverursacher koronarer Herzkrankheiten - Bildung durch Bakterien im Pansen von Wiederkäuern - Entstehung durch industrielle Prozesse wie der Fetthärtung -> Fetthärtung: Öle werden in feste Fette umgewandelt, ungesättigte Fettsäuren werden in gesättigte umgewandelt, die teilweise cis-Form wird zu trans-Form umgewandelt -> preiswertere und länger haltbare Produkte 5. Gewinnung - Ausschmelzen tierischer Fette - Auspressen fettreicher Pflanzensamen - Extrahieren mit Lösungsmitteln - Raffinieren 6. Verwendung - Nahrungsmittelherstellung - Seifenherstellung - Wasch- und Reinigungsmittel - Schmierstoffe - Treibstoff - Nahrungsmittelkonservierung H₂C trans stromy H₂C₂ CH3 H₂ H₂C www. H₂C H3C Quellen: ● https://de.wikipedia.org/wiki/Fette https://de.wikipedia.org/wiki/Fettsäuren#Ges%C3%A4ttigte_und_unges%C3%A4ttigt e_Fetts%C3%A4uren https://www.chemie- schule.de/Organische_Chemie/Aufbau_und_Eigenschaften_der_Fette.php https://www.chemie-schule.de/Know How/Trans-Fettsäuren https://www.yaclass.at/p/chemie/12-schulstufe/chemie-und-leben-18676/fette-und- fette-oele-18669/re-30a69d58-0925-4bca-a3a5-63bcf20ffc9b https://www.spiegel.de/gesundheit/ernaehrung/tierisches-fett-ungesuender-als- pflanzliches-darauf-sollten-sie-achten-a-1086788.html https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie/artikel/fette https://www.youtube.com/watch?v=THHv-Eh2h9M 1. Auflage: Elemente Chemie 8-10, Ulrich Bee; Edgar Brückl, Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2018 1.Auflage: Elemente Chemie Kursstufe, Paul Gietz; Werner Schierle, Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2010 1. Auflage: Der Grosse Abi Chemie, Paul Gietz; Axel Justus; Werner Schierle, Pons GmbH, 2017 Fette Gliederung 1. Was sind Fette? 2. Bedeutung der Fette 3. Aufbau und Eigenschaften 4. Fettsäuren 5. Margarine 6. Gewinnung 7. Verwendung 8. Quellen Was sind Fette? Ester aus Glycerin und drei verschiedenen Monocarbonsäuren • Lipide pflanzliche und tierische Fette feste und flüssige Fette • Organ- und Depotfette • wichtigster Energiespeicher D FO R¹. O "R² R³ Bedeutung der Fette Grundnährstoffe des Menschen Lebenswichtig für Tiere und Pflanzen Hauptenergielieferanten und Energiespeicher Baufett wichtige Rolle im Stoffwechsel Isolationsschicht gegen Kälte • Lösungsmittel für fettlösliche Stoffe Bestandteil der Zellmembranen Aufbau und Eigenschaften CH,-O-H I CH-0-H + CH,Õ-H Propan-1,2,3-triol 10. H-O H-O 10 H-0 C-(CH₂)₂-CH₂ C-(CH₂) 14-CH3 C-(CH₂) 16-CH₂ Fettsäuren 201 CH,ÕC-(CH,), CHy 1 Ö CHO-C(CH, I và Glycerolester CHy + 3H0 Ö CH,-Õ-C - (CH,) CH3 Wasser