Sekundære Metabolitter I Planter

foto av: pashabo

Sekundære metabolitter er kjemikalier produsert av planter som ennå ikke har funnet noen rolle i vekst, fotosyntese, reproduksjon eller andre «primære» funksjoner. Disse kjemikaliene er svært mangfoldig; mange tusen har blitt identifisert i flere store klasser. Hver plantefamilie, slekt og art produserer en karakteristisk blanding av disse kjemikaliene, og de kan noen ganger brukes som taksonomiske tegn i å klassifisere planter. Mennesker bruker noen av disse forbindelsene som medisiner, smakstilsetninger eller rekreasjonsmedisiner.

Sekundære metabolitter kan klassifiseres på grunnlag av kjemisk struktur (for eksempel med ringer som inneholder sukker), sammensetning (som inneholder nitrogen eller ikke), deres oppløselighet i forskjellige løsningsmidler, eller veien der de syntetiseres (f.eks. fenylpropanoid, som produserer tanniner). En enkel klassifisering omfatter tre hovedgrupper: terpenene (laget av mevalonsyre, sammensatt nesten utelukkende av karbon og hydrogen), fenoler (laget av enkle sukkerarter, som inneholder benzenringer, hydrogen og oksygen) og nitrogenholdige forbindelser (ekstremt forskjellige, kan også inneholde svovel).

den tilsynelatende mangelen på primærfunksjon i planten, kombinert med observasjonen at mange sekundære metabolitter har spesifikke negative virkninger på andre organismer som plantelevende dyr og patogener , fører til hypotesen om at de har utviklet seg på grunn av deres beskyttende verdi. Mange sekundære metabolitter er giftige eller repellante mot planteetere og mikrober og bidrar til å forsvare planter som produserer dem. Produksjonen øker når en plante blir angrepet av plantelevende eller patogener. Noen forbindelser slippes ut i luften når planter blir angrepet av insekter; disse forbindelsene tiltrekker seg parasitter og rovdyr som dreper plantelevende dyr. Nylig forskning identifiserer flere og flere primære roller for disse kjemikaliene i planter som signaler , antioksidanter og andre funksjoner, så «sekundær» kan ikke være en nøyaktig beskrivelse i fremtiden.

Forbruker noen sekundære metabolitter kan ha alvorlige konsekvenser. Alkaloider kan blokkere ionekanaler, hemme enzymer eller forstyrre nevrotransmisjon, produsere hallusinasjoner, tap av koordinasjon, kramper, oppkast og død. Noen fenoler forstyrrer fordøyelsen, langsom vekst, blokkerer enzymaktivitet og celledeling, eller bare smaker forferdelig.

de fleste planteetere og plantepatogener har mekanismer som forbedrer virkningen av plantemetabolitter, noe som fører til evolusjonære foreninger mellom bestemte grupper av skadedyr og planter. Noen plantelevende dyr (for eksempel monarkfjæren) kan lagre (sequester) plantetoksiner og få beskyttelse mot sine fiender. Sekundære metabolitter kan også hemme veksten av konkurrerende planter (allelopati). Pigmenter (som terpenoidkarotener, fenoler og flavonoider) farger blomster og, sammen med terpen og fenoliske lukt, tiltrekker pollinatorer.

Sekundære kjemikalier er viktige i plantebruk av mennesker. De fleste legemidler er basert på plante kjemiske strukturer, og sekundære metabolitter er mye brukt for rekreasjon og stimulering(alkaloider nikotin og kokain, terpen cannabinol). Studien av slik plantebruk kalles etnofarmakologi. Psykoaktive plantekjemikalier er sentrale for noen religioner, og smaker av sekundære forbindelser former våre matpreferanser. Den karakteristiske smaken og aromaen av kål og slektninger er forårsaket av

nitrogen-og svovelholdige kjemikalier, glukosinolater, som beskytter disse plantene fra mange fiender. Astringency av vin og sjokolade stammer fra tanniner. Bruken av krydder og andre krydder utviklet seg fra deres kombinerte bruk som konserveringsmidler (siden de er antibiotika) og aromaer.