三、衍生脂类

更新于 2026年10月10日 版权声明
三、衍生脂类

(一)萜类化合物

萜类化合物是由异戊二烯(图4-7)的碳骨架相连构成的链状或环状化合物(trepene)。

图示

图4-7 异戊二烯

根据萜类化合物中含有的异戊二烯碳骨架,可将其分为单萜(含有两个异戊二烯单位骨架的萜类)、倍半萜(含有三个异戊二烯单位骨架的萜类)、双萜(含有四个异戊二烯单位骨架的萜)、三萜、四萜等。此外,按萜类化合物是否含有环状结构还可将其分为无环萜(开链萜)、单环单萜、双环单萜、四环三萜等。

萜类有的是线状,有的是环状,有的二者皆有;相连的异戊二烯有的是头尾相连,有的是尾尾相连。多数直链萜类的双键是反式,但在11-顺-视黄醛(11-cis-retinal)第11位上的双键为顺式。

植物中的萜类多数有特殊气味,是各类植物特有油类的主要成分。例如柠檬苦素、薄荷醇、樟脑等分别是柠檬油、薄荷油、樟脑油的主要成分。维生素A、维生素E、维生素K等都属于萜类。多聚萜醇常以磷酸酯的形式存在,这类物质在糖基从细胞质到细胞表面的转移中,起类似辅酶的作用。几种萜类化合物的结构如图4-8所示。

图示

图4-8 几种萜类化合物的结构

(二)类固醇类

类固醇类又称甾类(steroid),是环戊烷多氢菲(图4-9)的羟基衍生物,由A、B、C、D四个稠环组成环形核,其中三个环是六碳环(A、B、C环),一个环是五碳环(D环)。根据其羟基数量及位置不同可分为固醇和固醇衍生物两类。

图示

图4-9 环戊烷多氢菲

1.固醇类

固醇类是一类环状高分子一元醇,其结构特点是甾核的3位上有一羟基,17位上有一分支的碳氢链,在生物体内或以游离态或以脂肪酸成酯的形式存在。它又可分动物固醇(zoosterols)、植物固醇(phytosterols)和酵母固醇(zymosterols)3类。

在脊椎动物体内,含量最丰富和最重要的是胆固醇(cholesterol),在神经组织和肾上腺中含量尤为丰富,其结构表示如图4-10。

图示

图4-10 胆固醇

胆固醇与生物膜的流动性、神经鞘绝缘性以及某些毒素的解除密切相关。此外,胆固醇在体内可进一步转化成一系列激素如肾上腺素等激素;维生素D3也可由7-脱氢胆固醇在紫外线作用下转化而成(图4-11)。

图示

图4-11 7-脱氢胆固醇转化为维生素D3

在植物中,含量最多的是豆固醇(stigmasterol)和谷甾醇(sitosterol),其结构表示如图4-12。它们均为植物细胞的重要组分。

图示

图4-12 豆固醇和谷甾醇

酵母中以麦角固醇(ergosterol)为最多,它经紫外线照射可转化为维生素D2,是一种抗佝偻病的维生素(图4-13)。

图示

图4-13 麦角固醇转化为维生素D2

2.固醇衍生物

固醇衍生物的典型代表是胆汁酸,具有重要的生理意义。强心苷也是固醇衍生物,它是治疗心脏病的重要药物。另外,性激素睾酮、雌二醇、黄体酮和维生素D2、维生素D3亦是固醇衍生物。

胆汁酸(bile acid)在肝中合成,可从胆汁分离得出,人胆汁含有3种不同的胆汁酸,即胆酸(cholic acid,3,7,12-三羟基胆汁酸)、脱氧胆酸(deoxycholic acid,3,12-二羟基胆汁酸)及鹅脱氧胆酸(chenodeoxycholic acid,3,7-二羟基胆汁酸)。胆汁酸结构如图4-14。

图示

图4-14 胆汁酸

胆酸与脂肪酸或其他脂类,如胆固醇、胡萝卜素形成盐素。它们是乳化剂,能降低水和油脂表面张力,使肠腔内油脂乳化成微粒,以增加油脂与消化液中脂肪酶的接触面积,便于油脂消化吸收。

此外,玄参科和百合科的强心苷(图4-15),如最常见的洋地黄毒素,水解后产生的糖和配糖体,后者为固醇衍生物,具有使动物和人的心率减慢、强度增加的功能。

图示

图4-15 强心苷基本结构(R为甲基或醛基)

(三)前列腺素

前列腺素(prostaglandin)是由前列腺分泌的,与前列环素(prostacyclin)、凝血烷(thromboxane)和白三烯(leukutriene)都是类二十碳烷酸(eicosanoid),是花生四烯酸的衍生物,所以也称为类花生酸(ekosanoid)。

类花生酸参与很多生理过程,例如前列腺素能使体温升高(发烧)、产生疼痛,而凝血噁烷刺激血管收缩和血小板凝集或血栓的形成,而前列环素的作用则刚好与凝血烷作用相反。白三烯调节平滑肌收缩,也会引起哮喘病中见到的支气管狭窄。这类化合物的产生有组织特异性,如前列腺合成前列腺素,而血小板基本上只产生凝血烷,而位于血管壁上的内皮细胞主要合成前列环素。而且这些化合物直接在产生它们的细胞附近起作用,一般在几秒钟或几分钟之内就被降解了。

阿司匹林(乙酰水杨酸)是众所周知的解热、镇痛、消肿和抗感染药,其作用是通过抑制前列腺素H2(PGH2)合酶,抑制由花生四烯酸合成前列腺素、前列环素和凝血烷的反应,起到解热、镇痛和消炎的作用。

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