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Fettsäuren

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Fettsäuren

Fettsäuren zählen zu den Lipiden. Wenn du unseren Artikel zu Lipiden bereits gelesen hast, bist du bereits bestens über das Thema informiert.

Fettsäuren haben ihren Begriff daher, dass der Aufbau von natürlichen Fetten und auch Ölen aus der chemischen Verbindung von langkettigen Carbonsäuren besteht. Fettsäuren lassen sich leicht finden, denn wir nehmen sie jeden Tag zu uns.

Sie lassen sich zum Beispiel finden, wenn du morgens dein Ei anbrätst und dafür Butter in die Pfanne tust, oder wenn du eine leckere Scheibe Käse isst.

Fettsäuren und ihr Aufbau

Der Hauptbestandteil von Fettsäuren setzt sich aus aliphatischen Monocarbonsäuren zusammen, welche in der Regel unverzweigte Kohlenstoffketten sind.

Diese Kohlenstoffketten können entweder gesättigt oder ungesättigt sein. Hier müssen wir zunächst einmal auf ein paar Begrifflichkeiten näher eingehen, damit du weißt wovon wir reden.

Gesättigte Fettsäuren

Gesättigte Fettsäuren sind Verbindungen, bei denen ein Molekül nur Einfachbindungen zwischen Kohlenstoffatomen hat. Umgekehrt besitzen Moleküle ungesättigter Fettsäuren mehrere Bindungen zwischen Kohlenstoffatome.

Aliphatische Monocarbonsäuren

Das Wort aliphatisch kommt aus dem Griechischen und bedeutet fettig. Monocarbonsäuren setzen sich aus den Substanzen Kohlenstoff und Wasserstoff zusammen. Ihre Eigenschaft ist, dass sie nicht aromatisch sind. Das heißt sie gehören nicht in die Stoffklasse der organischen Chemie. Du kennst den Begriff aromatisch wahrscheinlich darunter, wie uns etwas schmeckt oder riecht. Auch diese Eigenschaft trifft hier zu. Monocarbonsäuren sind außerdem Moleküle, die nur eine Carboxy-Gruppe besitzen. Unterscheiden kann man Fettsäuren anhand ihrer Anzahl der C-Atome und der Anzahl von Doppelbindungen. Dabei können die Kettenlängen kurz-, mittel- oder langkettig sein.

Eigenschaften von Fettsäuren

In der Regel besitzen natürliche Fettsäuren sowohl eine gerade Anzahl der Kohlenstoffatome als auch unverzweigte Kohlenstoffatome. Fettsäuren können in verschiedenen Bakterienarten gefunden werden und anhand dieser Fettsäuren-Zusammensetzung, kann das Bakterium identifiziert werden.

Auf der anderen Seite gibt es ebenso Organismen, welche Fettsäuren nicht selber herstellen können, aber trotzdem benötigten. Dazu gehört zum Beispiel der Mensch. Diese Fettsäuren werden als essenzielle Fettsäure bezeichnet. Darunter werden zum Beispiel die Omega-3-Fettsäuren und die Omega-6-Fettsäuren gezählt.

Sie sind in verschiedenen Fischarten enthalten, aber auch in Speiseölen wie Hanföl oder auch in Gemüse, Nüssen, Samen und in Soja. Des Weiteren gibt es für Fettsäuren keinen bestimmten Schmelzpunkt. Viel mehr gibt es einen Temperaturbereich, also einen Schmelzbereich. Je nach Kettenlänge und Anzahl der Doppelbindungen der Kohlenstoffatome steigt oder fällt die Schmelztemperatur.

Je fester eine Fettsäure ist, desto eher ist eine Fettsäure gesättigt, wohingegen ungesättigte Fettsäuren überwiegend flüssig sind. Eine Fettsäurekette kann zwischen vier und 26 Verbindungen variieren und zwischen 12 bis 22 C-Atome haben. Hinzu kommt, dass sie hydrophob (wasserscheu) und somit kaum wasserlöslich sind und meist geruchs- und geschmacklos sind.

Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren

Gesättigte Fettsäuren gehören zu der Untergruppe der Alkansäuren. Das sind Carbonsäuren, welche sich aus Alkylresten und einer Carboxy-Gruppe zusammensetzen. Außerdem weist sie keine Doppelbindung zwischen den C-Atomen auf. Die Summenformel, welche aus der homologen Reihe gebildet wird, lautet CnH2n+1COOH. Eine homologe Reihe beschreibt eine Anzahl von Stoffen, welche über eine Summenformel dargestellt werden kann.

Ungesättigte Fettsäuren auf der anderen Seite sogenannte Alkensäuren. Diese sind ebenfalls Carbonsäuren, aber müssen abgesehen von einer Carboxygruppe mindestens eine C-Atom Doppelbindung haben. Bei den ungesättigten Fettsäuren, lässt sich noch die Untergruppe der mehrfach ungesättigten Fettsäuren einordnen. Diese besitzen entweder zwei oder mehrere Doppelbindungen zwischen den C-Atomen.

Des Weiteren lassen sich ungesättigte Fettsäuren in einfache, doppelte, dreifache oder eben mehrfache Fettsäuren einteilen. Der Fachbegriff dafür ist Monoensäuren, Diensäuren, Triensäuren oder Polyensäuren.

Fettsäuren und der Mensch

Fettsäuren können vom Menschen anhand der Nahrung aufgenommen werden.Dort können sie als Triglyceride, also ein Glycerin mit drei Säuremolekülen, im Fettgewebe eingespeichert werden.

Durch die Stoffe Adrenalin, Noradrenalin, Glucagon und ACTH, alles Stoffe die der menschliche Körper freisetzen kann, kann ein freisetzen der Triglyceride stattfinden. Das nennt man dann Lipolyse. Die Fettsäuren werden dadurch im Blutkreislauf freigesetzt und können anschließend zu der Zelle transportiert werden, welche Energie benötigt. Denn neben den Kohlenhydraten sind auch die Fette Energieträger für den Menschen.

Danach wird die Fettsäure durch verschiedene Zusammenwirkungen von Enzymen aktiviert und kann dann abgebaut werden.

Bei dem Abbau wird in der Regel ATP (ein Energieträger) gewonnen.

Wenn der Mensch jedoch einer Hungerperiode ausgesetzt wird, bei welcher er kaum Kohlenhydrate zu sich nehmen kann, werden sie in Ketonkörpern verstoffwechselt. Ketonkörper ermöglichen es, dass das menschliche Gehirn anstatt mit 120 Gramm Glucose auch mit 40 Gramm auskommen kann. Dieser Zustand wird auch als Ketose bezeichnet und ist erfreut sich an äußerster Beliebtheit unter den Abnehmwilligen.

Fettsäuren dienen dem Menschen jedoch nicht nur zur Energiegewinnung. Sie stärken ebenfalls das Immunsystem, können Depressionen vermindern und sind besonders wichtig für den Hormonhaushalt von Frauen.

Je langkettiger die Fettsäure ist, desto schwieriger kann sie verdaut werden. Sogenannte trans-Fettsäuren können sich auf der anderen Seite jedoch ungünstig auf den Cholesterinspiegel auswirken, was sich wiederum negativ auf unsere Arterienwände auswirkt. Hinzu kommt, dass sie negative Zellmembranveränderungen begünstigen und auch Blutgerinnung. Das kann zum Beispiel zu Thrombose führen. Trans-Fettsäuren kommen durch das Hydrieren von ungesättigten Fettsäuren zustande.

Mit Hilfe der Hydrierung soll die Textur und auch die Stabilität von Fettsäuren verändert werden. Zum Beispiel werden dadurch flüssige Öle zu Margarine.

Alles Wichtige zu Fettsäuren auf einen Blick!

Damit du nicht den Überblick verlierst, fassen wir dir hier noch einmal alles kurz zusammen:

  • Fettsäuren gehören zu den Lipiden und setzen sich aus Monocarbonsäuren, also unverzweigte Kohlenstoffketten zusammen.
  • Sie können zwischen 4 und 26 Verbindungen haben und zwischen 12 und 22 C-Atomen besitzen.
  • Sie sind nicht aromatisch, schwer in Wasser löslich und können unterschiedlich lange Verkettungen haben.
  • Man unterscheidet hauptsächlich zwischen ungesättigten und gesättigten Fettsäuren, wobei essenzielle Fettsäuren ebenfalls eine wichtige Rolle spielen.
  • Fettsäuren sind ein wichtiger Bestandteil der menschlichen Nahrung. Bei dem Verzehr von den richtigen Fettsäuren, können sie viele positive Effekte aufweisen. Jedoch können sie auch negative Auswirkungen haben, wenn zum Beispiel zu viele trans-Fettsäuren aufgenommen werden.

Finales Fettsäuren Quiz

Frage

Wie werden Fette definiert?

Antwort anzeigen

Antwort

Fette sind Triglyceride, die aus einem Glycerin und drei Carbonsäuren bestehen.

Frage anzeigen

Frage

Was sind Fettsäuren chemisch gesehen?

Antwort anzeigen

Antwort

Fettsäuren sind chemisch gesehen langkettige Carbonsäuren, die unverzweigt sind und eine gerade Anzahl an Kohlenstoffatomen haben.

Frage anzeigen

Frage

Welche Fette können unterschieden werden?

Antwort anzeigen

Antwort

​Es können Fette und fette Öle unterschieden werden. Fette sind bei Raumtemperatur fest und fette Öle sind flüssig.

Frage anzeigen

Frage

Was sind gesättigte Fettsäuren?

Antwort anzeigen

Antwort

Gesättigte Fettsäuren sind Carbonsäuren, die nur Einfachbindungen enthalten.

Frage anzeigen

Frage

Was sind ungesättigte Fettsäuren?

Antwort anzeigen

Antwort

Ungesättigte Fettsäuren sind Carbonsäuren, die Doppelbindungen enthalten.

Frage anzeigen

Frage

Wie liegen die Doppelbindungen in Fettsäuren natürlicherweise vor?


Antwort anzeigen

Antwort

in cis-Konfiguration

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Frage

Warum ist der Schmelzpunkt bei Fetten mit ungesättigten Fettsäuren geringer?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Doppelbindung in ungesättigten Fettsäuren bewirkt einen Knick im Molekül. Deswegen sind die Van-der-Waals-Kräfte geringer. Dies führt zu einer geringeren Schmelztemperatur.


Frage anzeigen

Frage

Welche Aussage lässt sich über die Schmelztemperatur von Fetten treffen?

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Antwort

​Mit zunehmender Länge der Kohlenstoffkette und abnehmender Anzahl an Doppelbindungen nimmt die Schmelztemperatur zu.

Frage anzeigen

Frage

Welche Dichte haben Fette im Vergleich zu Wasser?

Antwort anzeigen

Antwort

Im Vergleich zu Wasser haben Fette eine geringere Dichte.

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Frage

Welche chemische Bindung liegt in Fetten vor?


Antwort anzeigen

Antwort

In Fetten liegt eine Veresterung zwischen dem Glycerin und den Fettsäuren vor.

Frage anzeigen

Frage

Wie werden tierische Fette gewonnen?

Antwort anzeigen

Antwort

Tierische Fette entstehen durch Ausschmelzen aus dem Fettgewebe von Tieren.

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Frage

Wie werden pflanzliche Fette gewonnen?

Antwort anzeigen

Antwort

Pflanzliche Fette entstehen durch Pressung oder Extraktion aus ölhaltigen Pflanzen und Samen.

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Frage

Welches Verfahren wird zur Herstellung von Margarine angewendet?

Antwort anzeigen

Antwort

Margarine entsteht durch Fetthärtung.

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Fetthärtung?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der Fetthärtung werden die Doppelbindungen von ungesättigten Fettsäuren hydriert.

Frage anzeigen

Frage

Welche Nebenprodukte können bei der Fetthärtung entstehen?

Antwort anzeigen

Antwort

Es können trans-Fettsäuren entstehen.

Frage anzeigen

Frage

Nenne zwei Verwendungszwecke für Fette in der Industrie.

Antwort anzeigen

Antwort

Fette werden in der Industrie zur Herstellung von Biodiesel und zur Seifenherstellung benutzt.

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Fetthärtung?

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Antwort

Die Fetthärtung ist eine Verfahrensweise, um fette Öle zu verfestigen.

Frage anzeigen

Frage

Was passiert bei der Fetthärtung?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der Fetthärtung werden die Doppelbindungen von ungesättigten Fettsäuren hydriert. Es entstehen gesättigte Fettsäuren, die nur EInfachbindungen besitzen.


Frage anzeigen

Frage

Welche Bedingungen herrschen beim Prozess der Fetthärtung?

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Antwort

Die Fetthärtung findet unter Nutzung eines Katalysators, bei Temperaturen von 150°C bis 220°C und erhöhtem Druck statt.

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Frage

Warum kommt es zu einer Verfestigung des Fettes?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der Fetthärtung werden die ungesättigten Fettsäuren in gesättigte überführt. In gesättigten Fettsäuren herrschen stärkere Van-der-Waals-Kräfte. Somit ist die Schmelztemperatur höher und das Fett ist fest.

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Frage

Was kann bei einer Teilhärtung passieren?

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Antwort

Bei einer Teilhärtung kann es zu Umlagerungen und Veränderungen der dreidimensionalen Konfiguration kommen.

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Frage

Welche Eigenschaften haben gehärtete Fette?

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Antwort

Gehärtete Fette haben eine höhere Schmelztemperatur, einen höheren Rauchpunkt und können besser gelagert werden.

Frage anzeigen

Frage

​Welcher Reaktionsmechanismus findet bei der Fetthärtung statt?

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Antwort

Es findet eine elektrophile Addition statt.

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Frage

Nenne ein Beispiel für die Hydrierung einer Fettsäure.

Antwort anzeigen

Antwort

Ein Beispiel ist die Hydrierung von Linolsäure. Es entsteht Stearinsäure.

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Frage

Welche Nebenprodukte können bei der Fetthärtung entstehen?

Antwort anzeigen

Antwort

Es können trans-Fettsäuren und aromatische Fettsäuren als Nebenprodukte entstehen.

Frage anzeigen

Frage

Welche gesundheitliche Aussage lässt sich über trans-Fettsäuren sagen?

Antwort anzeigen

Antwort

Trans-Fettsäuren stehen im Verdacht, Herz-Kreislauf-Erkrankung auszulösen.

Frage anzeigen

Frage

Nenne zwei Auswirkungen der Fetthärtung auf die Inhaltsstoffe von Ölen.

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Antwort

​Durch die Fetthärtung werden die essenziellen Fettsäuren reduziert. Zudem werden Vitamin A und Carotinoide biologisch inaktiviert.

Frage anzeigen

Frage

Wo wird die Fetthärtung hauptsächlich eingesetzt?


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Antwort

Die Fetthärtung wird hauptsächlich zur Herstellung von Margarine eingesetzt.

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Frage

Nenne drei Lebensmittel, die gehärtete Fette enthalten.

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Antwort

Abgepackte Kuchen, Kekse und panierte Produkte.

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Frage

Wer hat die Fetthärtung entwickelt?

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Antwort

Wilhelm Normann 


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Frage

Warum ist der Anteil an trans-Fettsäuren bei der Fetthärtung heutzutage geringer als früher?

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Antwort

Die Auswahl der Katalysatoren ist deutlich bedachter. Zudem sollen noch weitere Prozessverbesserungen folgen.


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