类脂、萜类化合物、

1、2021/8/141第二十三章第二十三章 类脂、萜类化合物、类脂、萜类化合物、甾族化合物和生物碱甾族化合物和生物碱2021/8/142一一. . 类脂类类脂类二二. . 萜类化合物萜类化合物三三. . 甾族化合物甾族化合物四四. . 生物合成生物合成五五. . 生物碱生物碱第二十三章第二十三章 类脂、萜类化合物、甾族化合物和生物碱类脂、萜类化合物、甾族化合物和生物碱2021/8/143一一. . 类脂类类脂类水解时能生成脂肪酸的天然产物称为类脂。水解时能生成脂肪酸的天然产物称为类脂。类脂包括：油脂、蜡、磷脂等。类脂包括：油脂、蜡、磷脂等。1. 1. 脂肪酸脂肪酸天然产物水解得到的脂肪酸有几百种

2、，大多数天然产物水解得到的脂肪酸有几百种，大多数脂肪酸为含偶数碳原子的直链羧酸。最常见的脂肪酸为含偶数碳原子的直链羧酸。最常见的链长为链长为C C（1616）、）、C C（1818）、）、C C（2020）C C（2222）。）。软脂酸软脂酸硬脂酸硬脂酸花生酸花生酸山俞酸山俞酸CH3(CH2)14COOHCH3(CH2)16COOHCH3(CH2)18COOHCH3(CH2)20COOH2021/8/144月桂酸月桂酸肉豆蔻酸肉豆蔻酸不饱和脂肪酸：若含一个烯键，构型常为顺式，但不饱和脂肪酸：若含一个烯键，构型常为顺式，但 反式烯酸和炔酸也存在。反式烯酸和炔酸也存在。（Z Z） 9 9 十八碳烯

3、酸十八碳烯酸油酸油酸CH3(CH2)10COOHCH3(CH2)12COOHCOOHCH32021/8/145（E E） 9 9 十八碳烯酸十八碳烯酸反油酸反油酸（Z Z） 13 13 二十二碳烯酸二十二碳烯酸芥芥 酸酸CH3COOHCH3OHO2021/8/146多烯酸：含多烯酸：含2-62-6个顺式烯键的羧酸，每两个双键之个顺式烯键的羧酸，每两个双键之间都隔有一个饱和碳原子。间都隔有一个饱和碳原子。（Z,Z)-9,12-Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸十八碳二烯酸亚油酸亚油酸天然油脂中含有多种脂肪酸天然油脂中含有多种脂肪酸, ,但占主要地位的却只有几种但占主要地位的却只有几种高等植物主要含

4、：软脂酸、油酸、亚油酸高等植物主要含：软脂酸、油酸、亚油酸动物脂肪中主要含：软脂酸、油酸和较多的硬脂酸动物脂肪中主要含：软脂酸、油酸和较多的硬脂酸细菌体内常含有带支链和丙烷环的酸细菌体内常含有带支链和丙烷环的酸COOHCH32021/8/147工业上产量最大的工业上产量最大的8 8种脂肪酸为：油酸、亚油酸、种脂肪酸为：油酸、亚油酸、软脂酸、亚麻酸、硬脂酸、月桂酸、芥酸和肉豆软脂酸、亚麻酸、硬脂酸、月桂酸、芥酸和肉豆蔻酸。蔻酸。前列腺素（前列腺素（prostaglandinsprostaglandins）是少量存于动物组）是少量存于动物组织中的织中的C C（2020）羧酸，它们都含有一个五元环，

5、）羧酸，它们都含有一个五元环，在在C C（1111）和）和 C C（5 5）上含有羟基，）上含有羟基，E E系列的前列系列的前列腺素在腺素在C C（9 9）上有一个酮基，而在）上有一个酮基，而在F F系列中系列中C C（9 9）上为羟基。上为羟基。例：例：前列腺素前列腺素E E1 1，PGEPGE1 1OHOOOHCH3OH911152021/8/148前列腺素前列腺素F F1a1a，PGFPGF1a1a前列腺素在极低的浓度下就有很强的生理效应前列腺素在极低的浓度下就有很强的生理效应, ,可用作药物可用作药物2. 2. 油脂油脂油脂油脂脂肪脂肪油油室温下为固体或半固体室温下为固体或半固体室温下

6、为液体室温下为液体油脂和蛋白质、碳水化合物一样，都是营养中不可缺少油脂和蛋白质、碳水化合物一样，都是营养中不可缺少的成分。的成分。HOHOOOHCH3OH11152021/8/149油脂是由甘油和脂肪酸生成的。油脂是由甘油和脂肪酸生成的。甘油为三元醇，可以同三分子脂肪酸生成甘油三羧酸脂甘油为三元醇，可以同三分子脂肪酸生成甘油三羧酸脂甘油同酸脂：由甘油与同一种脂肪酸生成的。甘油同酸脂：由甘油与同一种脂肪酸生成的。甘油混酸脂：由甘油与两种或三种脂肪酸生成的。甘油混酸脂：由甘油与两种或三种脂肪酸生成的。天然油脂主要为甘油混酸脂。天然油脂主要为甘油混酸脂。例：例：（甘油同酸脂）（甘油同酸脂）甘油三软脂

7、酸脂甘油三软脂酸脂CH2OCO(CH2)14CH3CHOCO(CH2)14CH3CH2OCO(CH2)14CH32021/8/1410（甘油混酸脂）（甘油混酸脂）甘油甘油-软脂酸软脂酸-硬脂酸硬脂酸-油酸脂油酸脂甘油同两种不同的脂肪酸可生成甘油同两种不同的脂肪酸可生成8 8种甘油三酸脂。种甘油三酸脂。甘油同三种不同的脂肪酸可生成甘油同三种不同的脂肪酸可生成2727种甘油三酸脂。种甘油三酸脂。天然油脂中含多种脂肪酸，甘油三羧酸脂的可能天然油脂中含多种脂肪酸，甘油三羧酸脂的可能异构体的数目很大，因此，油脂实际上是很复杂异构体的数目很大，因此，油脂实际上是很复杂的化合物。的化合物。CH2OCO(CH

8、2)14CH3CHOCO(CH2)16CH3CH2OCO(CH2)7CHCH(CH2)7CH32021/8/14113. 3. 蜡蜡指长链脂肪酸和长链醇所生成的酯。指长链脂肪酸和长链醇所生成的酯。植物的叶和果实表面都有一层蜡，其作用是减少植物的叶和果实表面都有一层蜡，其作用是减少体内水分的蒸发和防止外部水分的聚集，昆虫的体内水分的蒸发和防止外部水分的聚集，昆虫的外壳、兽类的毛和鸟的羽毛上也有蜡。外壳、兽类的毛和鸟的羽毛上也有蜡。组成蜡的羧酸和醇多数含有组成蜡的羧酸和醇多数含有C C（1616）以上偶数碳）以上偶数碳原子的直链，醇一般为伯醇。原子的直链，醇一般为伯醇。4. 4. 磷脂磷脂由甘油和

9、磷酸生成甘油磷酸。由甘油和磷酸生成甘油磷酸。L-L-甘油磷酸甘油磷酸CH2OHCH2OPO3H2HHO2021/8/1412甘油磷酸与两分子脂肪酸生成磷脂酸。甘油磷酸与两分子脂肪酸生成磷脂酸。磷脂酸与另一种醇生成磷酸二酯，磷酸二酯叫磷脂。磷脂酸与另一种醇生成磷酸二酯，磷酸二酯叫磷脂。磷脂酸磷脂酸卵磷脂卵磷脂磷脂分子一端为疏水的长碳链，另一端则为亲磷脂分子一端为疏水的长碳链，另一端则为亲水的极性基团，在两个水相之间可以形成类脂水的极性基团，在两个水相之间可以形成类脂双层（双层（Lipid bilayerLipid bilayer）。）。CH2OCORCH2OPO3H2HRCOOCH2OCORCH

10、2OHRCOOP OCH2CH2N+(CH3)3OO2021/8/1413类脂双层类脂双层磷脂有极性的一端伸入水相磷脂有极性的一端伸入水相, ,长链的一端则在双层长链的一端则在双层内部交错配合内部交错配合, ,稳定地聚集在一起。非极性物质可稳定地聚集在一起。非极性物质可以透过双层内部从一个水相迁移到另一个水相以透过双层内部从一个水相迁移到另一个水相, ,而而极性物质极性物质, ,特别是特别是K K+ +,Na,Na+ +,Ca,Ca+ +等则不能透过双层。等则不能透过双层。卵磷脂是细胞膜的主要成分，细胞膜的结构与卵磷脂是细胞膜的主要成分，细胞膜的结构与类脂双层结构相似，但中间有一些由蛋白质组类

11、脂双层结构相似，但中间有一些由蛋白质组成的小岛，金属离子在双层的一边与蛋白质络成的小岛，金属离子在双层的一边与蛋白质络合，经过蛋白质而输送到另一边。合，经过蛋白质而输送到另一边。H2OH2O2021/8/1414二二. . 萜类化合物萜类化合物差不多所有的植物中都含有萜类化合物，在动差不多所有的植物中都含有萜类化合物，在动物和真菌中也含有萜类化合物，特别在香精油，物和真菌中也含有萜类化合物，特别在香精油，松节油中。松节油中。萜类化合物，特别是一些含氧衍生物，由于有萜类化合物，特别是一些含氧衍生物，由于有香气和对哺乳动物的低毒性，是主要的香料和香气和对哺乳动物的低毒性，是主要的香料和食用香料。食

12、用香料。萜是由异戊二烯单位首尾相连而组成的，具有萜是由异戊二烯单位首尾相连而组成的，具有（C C5 5H H1010）n n n=1,2 n=1,2的组成。的组成。 含有含有2 2个异戊二烯单位的称单萜。个异戊二烯单位的称单萜。2021/8/1415含有含有3 3个异戊二烯单位的称倍半萜。个异戊二烯单位的称倍半萜。含有含有4 4个异戊二烯单位的称二萜。个异戊二烯单位的称二萜。含有含有6 6个异戊二烯单位的称三萜。个异戊二烯单位的称三萜。萜分为开链的和环状的两种。萜分为开链的和环状的两种。例：例：单环萜单环萜宁宁烯烯单环双萜醇单环双萜醇维生素维生素A A1 1H2CH2CCCH2CHCCH3CH

13、3CCH2CH2OH2021/8/14161. 1. 单环单萜单环单萜宁烯宁烯薄荷醇薄荷醇自然界存在的（）薄荷醇有芳香自然界存在的（）薄荷醇有芳香清凉气味，有止痛效力，是化妆品、清凉气味，有止痛效力，是化妆品、医药的添加剂。医药的添加剂。OH2021/8/14172. 2. 双环单萜双环单萜-蒎烯蒎烯-蒎烯蒎烯2-2-莰醇（异冰片）莰醇（异冰片）樟脑樟脑OHHOHOO2021/8/14183. 3. 倍半萜、二萜和三萜倍半萜、二萜和三萜（倍半萜）（倍半萜）（+ +）- -脱落酸脱落酸是一种植物激素是一种植物激素, ,控制植物的落叶。控制植物的落叶。维生素维生素A A1 1动物生长所必须的，人体

14、缺乏它，会导致夜盲动物生长所必须的，人体缺乏它，会导致夜盲症。食物中含胡罗卜素，可以在体内分解为维症。食物中含胡罗卜素，可以在体内分解为维生素生素A A，胡罗卜素是维生素，胡罗卜素是维生素A A的前体。的前体。（二萜）（二萜）OOHCO2HCH2OH2021/8/1419（三萜）（三萜）角鲨烯角鲨烯角鲨烯有微弱香气，在生物体内可转化为胆固醇。角鲨烯有微弱香气，在生物体内可转化为胆固醇。-胡萝卜素胡萝卜素（三萜）（三萜）-胡萝卜素在动物和人体内酶的催化下能氧胡萝卜素在动物和人体内酶的催化下能氧化成维生素化成维生素A A1 1，因此是一种前维生素。因此是一种前维生素。2021/8/1420三三.

15、. 甾族化合物甾族化合物广泛存在于动植物组织内，并在动植物生命活广泛存在于动植物组织内，并在动植物生命活动中起着重要作用。动中起着重要作用。 甾族化合物的分子中都含有氢化程度不同的甾族化合物的分子中都含有氢化程度不同的1, 1, 2-2-环戊烷并全氢菲母核，并且一般含有三个支环戊烷并全氢菲母核，并且一般含有三个支链，如下：链，如下：R R1 1、R R2 2常为甲基常为甲基甾族化合物中含有四个环甾族化合物中含有四个环, , 它们两两之间都可以它们两两之间都可以在顺位或反位相稠合在顺位或反位相稠合, , 此外此外, , 环上有取代基时，环上有取代基时，还可以产生新的不对称碳原子还可以产生新的不对

16、称碳原子, , 因此因此, , 甾族化合甾族化合物的立体化学十分复杂。物的立体化学十分复杂。ABCDR1R2R32021/8/1421根据甾族化合物的存在和化学结构可以分为：根据甾族化合物的存在和化学结构可以分为：甾醇、胆汁酸、甾族激素、甾族生物碱等。甾醇、胆汁酸、甾族激素、甾族生物碱等。胆甾醇胆甾醇胆甾醇存在于人及动物的血液中，而集中在脊胆甾醇存在于人及动物的血液中，而集中在脊髓及脑中，人体内发现的胆石几乎全由胆甾醇髓及脑中，人体内发现的胆石几乎全由胆甾醇所形成，胆甾醇也存在于植物中。所形成，胆甾醇也存在于植物中。例：例：CHOCH3HHHCH3CH3H32021/8/1422酶酶OO胆甾醇

17、胆甾醇7-7-脱氢胆甾醇脱氢胆甾醇日光日光维生素维生素D D3 3CHOCH3HHHCH3CH3H3CHOCH3HHH3CH3CH3CHOHCH3CH3H32021/8/1423维生素维生素D D3 3是从小肠中吸收是从小肠中吸收CaCa2+2+离子过程中的关键离子过程中的关键化合物。体内维生素化合物。体内维生素D D3 3的浓度太低，会引起的浓度太低，会引起CaCa2+2+离子缺乏，不足以维持骨骼的正常生成而产生软离子缺乏，不足以维持骨骼的正常生成而产生软骨病。骨病。例：例：胆酸胆酸胆酸在体内形成胆盐，胆盐的作用是使脂肪乳化，胆酸在体内形成胆盐，胆盐的作用是使脂肪乳化，促进它在肠中的水解和吸

18、收，胆盐另外一个作用促进它在肠中的水解和吸收，胆盐另外一个作用是帮助类脂在水溶液中的输送。是帮助类脂在水溶液中的输送。CH3HOCH3HCO2HHOHHHOH2021/8/1424例：例：可的松可的松常用来治疗风湿性关节炎。常用来治疗风湿性关节炎。COCH3HOOHHHOH3OH2021/8/1425四四. . 生物合成（自学）生物合成（自学）指生物体利用一些有机物在酶的催化作用下合成指生物体利用一些有机物在酶的催化作用下合成复杂的有机物。复杂的有机物。2021/8/1426五五. . 生物碱生物碱生物碱是一类天然的碱性含氮化合物，其结构类生物碱是一类天然的碱性含氮化合物，其结构类型很多，多数比较复杂。型很多，多数比较复杂。大多数生物碱存于有花植物中，但也存于动物、大多数生物碱存于有花植物中，但也存于动物、昆虫、海洋生物、微生物和低等植物中。昆虫、海洋生物、微生物和