Métabolites secondaires chez les plantes – Encyclopédie de biologie – corps, fonction, animal, organismes, ADN, hormone, utilisé, spécifique, structure, rôle, principaux Métabolites secondaires chez les plantes

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Les métabolites secondaires sont des produits chimiques produits par les plantes pour lesquels aucun rôle n’a encore été trouvé dans la croissance, la photosynthèse, la reproduction ou d’autres fonctions « primaires ». Ces produits chimiques sont extrêmement divers; plusieurs milliers ont été identifiés dans plusieurs grandes classes. Chaque famille de plantes, genre et espèce produit un mélange caractéristique de ces produits chimiques, et ils peuvent parfois être utilisés comme caractères taxonomiques dans la classification des plantes. Les humains utilisent certains de ces composés comme médicaments, arômes ou drogues récréatives.

Les métabolites secondaires peuvent être classés en fonction de leur structure chimique (par exemple, ayant des cycles, contenant un sucre), de leur composition (contenant de l’azote ou non), de leur solubilité dans divers solvants ou de la voie par laquelle ils sont synthétisés (par exemple, phénylpropanoïde, qui produit des tanins). Une classification simple comprend trois groupes principaux: les terpènes (fabriqués à partir d’acide mévalonique, composé presque entièrement de carbone et d’hydrogène), les composés phénoliques (fabriqués à partir de sucres simples, contenant des cycles benzéniques, de l’hydrogène et de l’oxygène) et les composés azotés (extrêmement divers, pouvant également contenir du soufre).

L’absence apparente de fonction primaire chez la plante, combinée à l’observation que de nombreux métabolites secondaires ont des impacts négatifs spécifiques sur d’autres organismes tels que les herbivores et les agents pathogènes, conduit à l’hypothèse qu’ils ont évolué en raison de leur valeur protectrice. De nombreux métabolites secondaires sont toxiques ou répulsifs pour les herbivores et les microbes et aident à défendre les plantes qui les produisent. La production augmente lorsqu’une plante est attaquée par des herbivores ou des agents pathogènes. Certains composés sont libérés dans l’air lorsque les plantes sont attaquées par des insectes; ces composés attirent les parasites et les prédateurs qui tuent les herbivores. Des recherches récentes identifient de plus en plus de rôles primaires pour ces produits chimiques dans les plantes en tant que signaux, antioxydants et autres fonctions, de sorte que « secondaire » pourrait ne pas être une description précise à l’avenir.

La consommation de certains métabolites secondaires peut avoir de graves conséquences. Les alcaloïdes peuvent bloquer les canaux ioniques, inhiber les enzymes ou interférer avec la neurotransmission, produisant des hallucinations, une perte de coordination, des convulsions, des vomissements et la mort. Certains composés phénoliques interfèrent avec la digestion, ralentissent la croissance, bloquent l’activité enzymatique et la division cellulaire, ou ont tout simplement un goût horrible.

La plupart des herbivores et des agents pathogènes des plantes possèdent des mécanismes qui améliorent les impacts des métabolites des plantes, conduisant à des associations évolutives entre des groupes particuliers de ravageurs et de plantes. Certains herbivores (par exemple, le papillon monarque) peuvent stocker (séquestrer) les toxines des plantes et obtenir une protection contre leurs ennemis. Les métabolites secondaires peuvent également inhiber la croissance des plantes concurrentes (allélopathie). Les pigments (tels que les carotènes terpénoïdes, les phénoliques et les flavonoïdes) colorent les fleurs et, avec les odeurs terpéniques et phénoliques, attirent les pollinisateurs.

Les produits chimiques secondaires sont importants pour l’utilisation des plantes par l’homme. La plupart des produits pharmaceutiques sont basés sur des structures chimiques végétales, et les métabolites secondaires sont largement utilisés pour les loisirs et la stimulation (les alcaloïdes nicotine et cocaïne; le cannabinol terpénique). L’étude d’une telle utilisation des plantes est appelée ethnopharmacologie. Les produits chimiques végétaux psychoactifs sont au cœur de certaines religions, et les saveurs des composés secondaires façonnent nos préférences alimentaires. Les saveurs et l’arôme caractéristiques du chou et des parents sont causés par

les produits chimiques contenant de l’azote et du soufre, les glucosinolates, qui protègent ces plantes de nombreux ennemis. L’astringence du vin et du chocolat provient des tanins. L’utilisation d’épices et d’autres assaisonnements s’est développée à partir de leurs utilisations combinées comme conservateurs (car ils sont antibiotiques) et arômes.