sekundära metaboliter i växter

foto av: pashabo

sekundära metaboliter är kemikalier som produceras av växter för vilka ingen roll ännu har hittats i tillväxt, fotosyntes, reproduktion eller andra ”primära” funktioner. Dessa kemikalier är extremt olika; många tusentals har identifierats i flera stora klasser. Varje växtfamilj, släkt och Art producerar en karakteristisk blandning av dessa kemikalier, och de kan ibland användas som taxonomiska tecken vid klassificering av växter. Människor använder några av dessa föreningar som läkemedel, smakämnen eller fritidsdroger.

sekundära metaboliter kan klassificeras på grundval av kemisk struktur (till exempel med ringar innehållande socker), sammansättning (innehållande kväve eller ej), deras löslighet i olika lösningsmedel eller den väg genom vilken de syntetiseras (t.ex. fenylpropanoid, som producerar tanniner). En enkel klassificering omfattar tre huvudgrupper: terpenerna (gjorda av mevalonsyra, som nästan helt består av kol och väte), fenoler (gjorda av enkla sockerarter, innehållande bensenringar, väte och syre) och kvävehaltiga föreningar (extremt olika, kan också innehålla svavel).

den uppenbara bristen på primärfunktion i växten, i kombination med observationen att många sekundära metaboliter har specifika negativa effekter på andra organismer som växtätare och patogener , leder till hypotesen att de har utvecklats på grund av deras skyddande värde. Många sekundära metaboliter är giftiga eller repellerande mot växtätare och mikrober och hjälper till att försvara växter som producerar dem. Produktionen ökar när en växt attackeras av växtätare eller patogener. Vissa föreningar släpps ut i luften när växter attackeras av insekter; dessa föreningar lockar parasiter och rovdjur som dödar växtätarna. Ny forskning identifierar fler och fler primära roller för dessa kemikalier i växter som signaler, antioxidanter och andra funktioner , så ”sekundär” kanske inte är en korrekt beskrivning i framtiden.

att konsumera vissa sekundära metaboliter kan få allvarliga konsekvenser. Alkaloider kan blockera jonkanaler , hämma enzymer eller störa neurotransmission, producera hallucinationer , förlust av koordination, kramper, kräkningar och död. Vissa fenoler störa matsmältningen, långsam tillväxt, blockera enzymaktivitet och celldelning, eller bara smaka hemskt.

de flesta växtätare och växtpatogener har mekanismer som förbättrar effekterna av växtmetaboliter, vilket leder till evolutionära föreningar mellan vissa grupper av skadedjur och växter. Vissa växtätare (till exempel monarkfjärilen) kan lagra (sekvestrera) växttoxiner och få skydd mot sina fiender. Sekundära metaboliter kan också hämma tillväxten av konkurrerande växter (allelopati). Pigment (såsom terpenoidkarotener, fenoler och flavonoider) färgar blommor och lockar tillsammans med terpen och fenoliska lukt pollinatorer.

sekundära kemikalier är viktiga för växtanvändning av människor. De flesta läkemedel är baserade på växtkemiska strukturer, och sekundära metaboliter används ofta för rekreation och stimulering (alkaloiderna nikotin och kokain; terpen cannabinol). Studien av sådan växtanvändning kallas etnofarmakologi. Psykoaktiva växtkemikalier är centrala för vissa religioner, och smaker av sekundära föreningar formar våra livsmedelspreferenser. De karakteristiska smakerna och aromen hos kål och släktingar orsakas av

kväve – och svavelhaltiga kemikalier, glukosinolater, som skyddar dessa växter från många fiender. Astringency av vin och choklad härrör från tanniner. Användningen av kryddor och andra kryddor som utvecklats från deras kombinerade användning som konserveringsmedel (eftersom de är antibiotika) och smakämnen.