第二十三类脂、萜类化合物、甾族化合物和生物碱

第二十三章类脂、萜类化合物、甾族化合物和生物碱2一.类脂类二.萜类化合物三.甾族化合物四.生物合成五.生物碱第二十三章类脂、萜类化合物、甾族化合物和生物碱3一.类脂类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。1.脂肪酸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。最常见的链长为C（16）、C（18）、C（20）C（22）。软脂酸硬脂酸花生酸山俞酸CH3(CH2)14COOHCH3(CH2)16COOHCH3(CH2)18COOHCH3(CH2)20COOH4月桂酸肉豆蔻酸不饱和脂肪酸：若含一个烯键，构型常为顺式，但反式烯酸和炔酸也存在。（Z）–9–十八碳烯酸油酸CH3(CH2)10COOHCH3(CH2)12COOHCOOHCH35（E）–9–十八碳烯酸反油酸（Z）–13–二十二碳烯酸芥酸CH3COOHCH3OHO6多烯酸：含2-6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。（Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸亚油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。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。细菌体内常含有带支链和丙烷环的酸。COOHCH37工业上产量最大的8种脂肪酸为：油酸、亚油酸、软脂酸、亚麻酸、硬脂酸、月桂酸、芥酸和肉豆蔻酸。前列腺素（prostaglandins）是少量存于动物组织中的C（20）羧酸，它们都含有一个五元环，在C（11）和C（5）上含有羟基，E系列的前列腺素在C（9）上有一个酮基，而在F系列中C（9）上为羟基。例：前列腺素E1，PGE1OHOOOHCH3OH911158前列腺素F1a，PGF1a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。2.油脂油脂脂肪油室温下为固体或半固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的成分。HOHOOOHCH3OH11159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。天然油脂主要为甘油混酸脂。例：（甘油同酸脂）甘油三软脂酸脂CH2OCO(CH2)14CH3CHOCO(CH2)14CH3CH2OCO(CH2)14CH310（甘油混酸脂）甘油-α-软脂酸-β-硬脂酸-α'-油酸脂甘油同两种不同的脂肪酸可生成8种甘油三酸脂。甘油同三种不同的脂肪酸可生成27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异构体的数目很大，因此，油脂实际上是很复杂的化合物。CH2OCO(CH2)14CH3CHOCO(CH2)16CH3CH2OCO(CH2)7CHCH(CH2)7CH3αβα113.蜡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。组成蜡的羧酸和醇多数含有C（16）以上偶数碳原子的直链，醇一般为伯醇。4.磷脂由甘油和磷酸生成甘油磷酸。L-甘油磷酸CH2OHCH2OPO3H2HHO12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。磷脂酸卵磷脂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双层（Lipidbilayer）。CH2OCORCH2OPO3H2HR'COOCH2OCORCH2OHR'COOPOCH2CH2N+(CH3)3OO13类脂双层磷脂有极性的一端伸入水相，长链的一端则在双层内部交错配合，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，而极性物质，特别是K+，Na+，Ca+等则不能透过双层。卵磷脂是细胞膜的主要成分，细胞膜的结构与类脂双层结构相似，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合，经过蛋白质而输送到另一边。H2OH2O14二.萜类化合物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，松节油中。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，是主要的香料和食用香料。萜是由异戊二烯单位首尾相连而组成的，具有（C5H10）nn=1,2…的组成。含有2个异戊二烯单位的称单萜。15含有3个异戊二烯单位的称倍半萜。含有4个异戊二烯单位的称二萜。含有6个异戊二烯单位的称三萜。萜分为开链的和环状的两种。例：单环萜宁烯单环双萜醇维生素A1H2CH2CCCH2CHCCH3CH3CCH2CH2OH161.单环单萜宁烯薄荷醇自然界存在的（－）薄荷醇有芳香清凉气味，有止痛效力，是化妆品、医药的添加剂。OH172.双环单萜α-蒎烯β-蒎烯2-莰醇（异冰片）樟脑OHHOHOO183.倍半萜、二萜和三萜（倍半萜）（+）-脱落酸是一种植物激素，控制植物的落叶。维生素A1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生素A，胡罗卜素是维生素A的前体。（二萜）OOHCO2HCH2OH19（三萜）角鲨烯角鲨烯有微弱香气，在生物体内可转化为胆固醇。β-胡萝卜素（三萜）β-胡萝卜素在动物和人体内酶的催化下能氧化成维生素A1，因此是一种前维生素。20三.甾族化合物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。甾族化合物的分子中都含有氢化程度不同的1,2-环戊烷并全氢菲母核，并且一般含有三个支链，如下：R1、R2常为甲基甾族化合物中含有四个环,它们两两之间都可以在顺位或反位相稠合,此外,环上有取代基时，还可以产生新的不对称碳原子,因此,甾族化合物的立体化学十分复杂。ABCDR1R2R321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。胆甾醇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所形成，胆甾醇也存在于植物中。例：CHOCH3HHHCH3CH3H322酶[O]胆甾醇7-脱氢胆甾醇日光维生素D3CHOCH3HHHCH3CH3H3CHOCH3HHH3CH3CH3CHOHCH3CH3H323维生素D3是从小肠中吸收Ca2+离子过程中的关键化合物。体内维生素D3的浓度太低，会引起Ca2+离子缺乏，不足以维持骨骼的正常生成而产生软骨病。例：胆酸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收，胆盐另外一个作用是帮助类脂在水溶液中的输送。CH3HOCH3HCO2HHOHHHOH24例：可的松常用来治疗风湿性关节炎。COCH3HOOHHHOH3OH25四.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复杂的有机物。26五.生物碱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。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。例：麝香吡啶（麝鹿）烟碱（烟叶中主要的生物碱）NCH3NNCH3H27许多生物碱是极有价值的药物。例：古柯碱（有麻醉作用）罂栗碱（有解痉作用）确定了生物碱的结构以后，可以根据它来合成许多类似的化合物，寻找新的更有效的药物。NH3CCO2CH3HOCOC6H5HCH3OCH3ONOCH3OCH3