sursă foto: pashabo
metaboliții secundari sunt substanțe chimice produse de plante pentru care nu s-a găsit încă niciun rol în creștere, fotosinteză, reproducere sau alte funcții „primare”. Aceste substanțe chimice sunt extrem de diverse; multe mii au fost identificate în mai multe clase majore. Fiecare familie de plante, gen și specie produce un amestec caracteristic al acestor substanțe chimice și uneori pot fi folosite ca caractere taxonomice în clasificarea plantelor. Oamenii folosesc unii dintre acești compuși ca medicamente, arome sau droguri recreative.
metaboliții secundari pot fi clasificați pe baza structurii chimice (de exemplu, având inele, conținând un zahăr), compoziție (conținând azot sau nu), solubilitatea lor în diferiți solvenți sau calea prin care sunt sintetizați (de exemplu, fenilpropanoid, care produce taninuri). O clasificare simplă include trei grupe principale: terpene (fabricate din acid mevalonic, compus aproape în întregime din carbon și hidrogen), fenoli (fabricate din zaharuri simple, care conțin inele benzenice, hidrogen și oxigen) și compuși care conțin azot (extrem de diversi, pot conține și sulf).
lipsa aparentă a funcției primare în plantă, combinată cu observația că mulți metaboliți secundari au efecte negative specifice asupra altor organisme , cum ar fi erbivorele și agenții patogeni, conduce la ipoteza că au evoluat datorită valorii lor protectoare. Mulți metaboliți secundari sunt toxici sau respingători pentru erbivore și microbi și ajută la apărarea plantelor care le produc. Producția crește atunci când o plantă este atacată de erbivore sau agenți patogeni. Unii compuși sunt eliberați în aer atunci când plantele sunt atacate de insecte; acești compuși atrag paraziți și prădători care ucid erbivorele. Cercetările recente identifică din ce în ce mai multe roluri primare pentru aceste substanțe chimice din plante ca semnale, antioxidanți și alte funcții , astfel încât „secundar” poate să nu fie o descriere exactă în viitor.
consumul unor metaboliți secundari poate avea consecințe grave. Alcaloizii pot bloca canalele ionice, pot inhiba enzimele sau pot interfera cu neurotransmisia, producând halucinații , pierderea coordonării, convulsii, vărsături și moarte. Unii fenolici interferează cu digestia, creșterea lentă, blochează activitatea enzimatică și diviziunea celulară sau pur și simplu au un gust îngrozitor.
majoritatea erbivorelor și agenților patogeni ai plantelor posedă mecanisme care ameliorează impactul metaboliților plantelor, ducând la asocieri evolutive între anumite grupuri de dăunători și plante. Unele erbivore (de exemplu, fluturele monarh) pot stoca (sechestra) toxinele plantelor și pot obține protecție împotriva dușmanilor lor. Metaboliții secundari pot inhiba, de asemenea, creșterea plantelor concurente (alelopatie). Pigmenții (cum ar fi carotenii terpenoizi, fenolii și flavonoidele) colorează florile și, împreună cu mirosurile terpene și fenolice, atrag polenizatorii.
substanțele chimice secundare sunt importante în utilizarea plantelor de către oameni. Majoritatea produselor farmaceutice se bazează pe structuri chimice vegetale, iar metaboliții secundari sunt utilizați pe scară largă pentru recreere și stimulare (alcaloizii nicotină și cocaină; terpenă canabinol). Studiul unei astfel de utilizări a plantelor se numește Etnofarmacologie. Substanțele chimice psihoactive din plante sunt esențiale pentru unele religii, iar aromele compușilor secundari ne modelează preferințele alimentare. Aromele și aroma caracteristice ale varzei și rudelor sunt cauzate de
| clasa | exemplu compuși | exemplu surse | unele efecte și utilizări |
| conținând azot | |||
| alcaloizi | nicotina cocaina teobromina | tutun Coca ciocolata de plante (cocao) | interfera cu neurotransmisia, acțiunea enzimei bloc |
| cu conținut de azot și sulf | |||
| glucozinolați | sinigrin | varză, rude | |
| terpenoizi | |||
| Monoterpenele | mentol linalool | mentă și rude, multe plante | interferează cu neurotransmisia, blochează transportul ionilor, anestezicul |
| sesquiterpene | parthenolid | Parthenium și rude ( Asteraceae ) | dermatită de contact |
| diterpene | gossypol | cotton | block phosphorylation; toxic |
| Triterpenes, cardiac glycosides | digitogenin | Digitalis (foxglove) | stimulate heart muscle, alter ion transport |
| Tetraterpenoids | carotene | many plants | antioxidant; orange coloring |
| Terpene polymers | rubber | Hevea (rubber) trees, dandelion | gum up insects; anvelope de avion |
| sterolii | spinasterol | spanacul | interferează cu acțiunea hormonului animal |
| fenolici | |||
| acizii fenolici | cafeic, clorogenic | toate plantele | provoacă daune oxidative, rumenindu-se în fructe și vin |
| cumarine | umbelliferone | morcovi, păstârnac | ADN cu legătură încrucișată, bloc de diviziune celulară |
| lignani | podofilină urushiol | mayapple poison ivy | cathartic, vărsături, dermatită alergică |
| flavonoide | antocianină, catechină | aproape toate plantele | floare, culoarea frunzelor; inhiba enzime, anti – și pro-oxidanți, estrogenice |
| taninuri | gallotannin, tanin condensat | stejar, hemlock copaci, birdsfoot trefoil, leguminoase | se leagă de proteine ,enzime, digestia bloc, antioxidanti |
| lignina | lignina | toate plantele terestre | structura, tenacitate, fibre |
substanțe chimice care conțin azot și sulf, glucozinolați, care protejează aceste plante de mulți dușmani. Astringența vinului și a ciocolatei derivă din taninuri. Utilizarea condimentelor și a altor condimente s-a dezvoltat din utilizările lor combinate ca conservanți (deoarece sunt antibiotice) și arome.
