第三章生物有机质的化学组成精要.ppt

1、浮游植物：藻类中脂肪酸主要是饱和的和不饱和的直链脂肪酸，以C16、C18最为丰富。异构和反异构支链脂肪酸含量甚少。烃类含量可达3-5%，以饱和的链烃为主。这是有机质的重要来源之一。富含蛋白质。不含木质素。 2、细菌：蛋白质含量为50-80%，类脂化合物含量可达10%。脂肪酸碳数多为10-20，并以16、18为主，含有丰富的支链脂肪酸，尤以异、反异两种形式为多。烃类以C10-C30为主，以支链烷烃以异构和反异构为主。碳数为C27~C29甾醇均有发现。细菌中含有特征的藿烷系列的五环三萜类和色素。在细菌尤其是古细菌细胞膜类脂组分里还检测出十分特殊的化合物，如甘油醇四醚类、头对头结构的无环类异戊二烯化合物、细菌藿四醇等，这些化合物可能是沉积有机质中各种萜类的先体。 不同生物的生化组分特征 水生生物生化组成 3、高等植物：总体上，高等植物以纤维素和木质素为主。几乎所有木本植物中，纤维素占40-50%，木质素占20-30%，二者合起来占组成的60-80%。而蛋白质和类脂物含量一般不超过5%。草本植物的类脂物含比木本植物为高，但大部分仍由纤维素和木质素组成。 高等植物的某些部分，如孢子、种子、果实、树脂、角质、木栓质等含有较丰富的类脂物，有的甚至高于一般浮游生物。 脂肪酸多为直链的饱和和不饱和酸，以C16、C18为主。由于植物蜡分解可形成C24-C36的偶碳数脂肪醇和脂肪酸，故烃类分布范围广，从C10-C40，多在C23-C35范围内，并以C27、C29、C31为主，奇偶优势可高达10左右。甾醇则以C29的谷甾醇和豆甾醇为主，也有C28的麦角甾醇。萜类化合物种类较多，数量较甾族化合物丰富。一些特征的萜类为高等植物所特有，如单萜、倍半萜、双萜和五环三萜。 不同生物的生化组分特征 高等植物生化组成 1．生物体的生化组分主要有蛋白质、碳水化合物、脂类、木质素四大类。与石油化学组成最近似的脂类对提供成油有机质量为重要。纤维素和木质素则是成煤和成气最重要有机质。 2．碳水化合物(糖)是多羟基醛或酮，其中纤维素、半纤维素是构成高等植物躯干的主要物质，也是成煤和成气的原始有机质主要来源。 3．脂类是细胞中水不溶性组分，能用低极性溶剂如乙醚，氯仿和苯进行萃取。它包括脂肪酸、腊、甾萜化合物、色素、生物烃和树脂。 结 论 4．蛋白质是由大量氨基酸分子通过肽键连接而成的生物大分子。蛋白质水解物中分离出的20多种氨基酸都是α-氨基酸。它也可能是烃的有机质来源。 5．木质素是高分子聚酚类，丹宁是高分子芳香酸类。它们是高等植物的主要组成部分。煤、原油中芳香结构与它们有关。 6．浮游生物，细菌的脂类和蛋白质含量较高，有利于生油。高等植物以纤维素、木质素为主，有利于成煤和成气。但高等植物的某些部分，如孢粉、树脂，角质等含较高脂类，可提供部分生油母质来源。 结 论 * 第三章 生物有机质的化学组成 一、碳水化合物 二、脂类 三、蛋白质与氨基酸 四、木质素与丹宁 五、生物的平均组成 碳水化合物也叫糖，是自然界存在最多的一类有机物，如葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素等，都属于碳水化合物。 从结构上看，它们是多羟基的醛酮或其缩合物，最初发现的一些碳水化合物，从组成上看都是由Cn(H2O)m组成的，所以叫碳水化合物。 植物和某些微生物，在光作用下，可将空气中的二氧化碳和水转化成分子量较大的碳水化合物，这叫做光合作用。 碳水化合物常根据它能否水解和水解后的物质分为三类：单糖、低聚糖和多糖。 单糖：不能水解的多羟基醛酮。 低聚糖：一分子低聚糖可水解成几个分子的单糖，一般由2~10个分子的单糖缩合而成，所以又叫寡糖。 多糖：一分子多糖可水解成几千个单糖分子，它们相当于由许多单糖形成的高聚物，所以又叫高聚糖，属天然高分子化合物。 一、碳水化合物（糖类） Cn(H2O)m 1、单糖 单糖根据它所含的羰基类型分为醛糖和酮糖两类。自然界中的单糖以含四个、五个或六个碳原子的最为普遍。 醛糖中以含六个碳原子的D型葡萄糖最为常见，也是最重要的，它有α、β两种半缩醛异构体，分子式是C6H12O6，结构式为： 1、单糖 酮糖中以含六个碳原子的果糖为代表，D型果糖是自然界分布最广的酮糖。果糖的结晶也是吡喃型，有α、β两种异构体，在水溶液中同样存在环式和链式的互变平衡体系，而且平衡混合物中除有两种吡喃型果糖外，还有两种五元环异构体： 把六元环的糖叫吡喃糖。葡萄糖是自然界分布最广的己醛糖，为右旋体。