生命物质的代谢可以被描述为一组由酶控制和调节的化学反应，它们以ATP的形式产生能量，产生组织生长和发育所需的物质，并帮助生物体在不同的环境中生存。根据在代谢过程中产生的化合物的生物合成来源、一般发生和生化作用，它们被称为初级代谢产物或次级代谢产物。初级代谢途径产生初级代谢物，在自然界中几乎无处不在，对所有生命形式都是必不可少的。次生代谢物的出现比较有限。虽然有些在机体中没有被证实的功能，但其他的显然发挥着重要作用。植物的一些次生代谢产物只存在于科的某些种中，表现出种的独特性。它们的产生也可能因条件而异:生物体的环境或可利用的营养。它们可以起到防御害虫和病原体的作用，提供对紫外线辐射和压力的保护，或作为诱人的挥发性气味化合物或色素。涉及次生代谢物的反应产生大量的化合物，其中一些物质可能对人体具有药理活性，并可作为药物或食品添加剂使用。一些著名的例子次生植物代谢物与药理作用是止痛和退热剂复合水杨苷隔绝柳树(柳属的物种)和用作acetylsalisylic酸的合成一个模板(阿司匹林)、抗癌药物紫杉醇孤立于太平洋紫杉(红豆杉种杂草)和强烈止痛剂, narcotic, and addictive compound morphine isolated from opium (Papaver somniferum).
图1.具有药理活性的次级代谢物的着名示例：（1）Salicin，（2）紫杉醇（紫杉醇），（3）吗啡。
除了次要变化之外，所有生物体在所有生物中都是相同的用于改性和合成碳水化合物，蛋白质，脂肪和核酸的途径。而且，大多数次级代谢物的生物合成从相对较少的化合物开始，其通过各种合成途径被修饰成无限数量的化合物。这些代谢途径中最重要的是乙酰辅酶A（乙酰-COA），Shikimic酸或甲戊酸中间体的那些，以及称为醋酸盐，Shikimate和甲羟戊酯途径。这些关键中间体由糖酵解途径或其中间体的产物形成。除了这些关键的中间体之外，各种抗生素，肽，蛋白质和生物碱是由氨基酸由氨基酸通过柠檬酸（krebs）循环或通过Shikige途径形成。
图2.通过乙酰-CoA，Shikimic酸，甲戊酸和氨基酸对次级代谢物的常见生物合成途径。
植物中显然缺乏初级功能，结合许多次生代谢物对其他生物具有特异性负面影响，例如食草动物和病原体，导致它们因其保护价值而发展的假设。许多次级代谢物对食草动物和微生物有毒或驱除，并帮助捍卫植物产生它们。当植物被食草动物或病原体袭击时，产量增加。当植物被昆虫袭击时，一些化合物被释放到空气中;这些化合物吸引寄生虫和捕食者杀死食草动物。最近的研究是植物中这些化学品的越来越多的主要作用，作为信号，抗氧化剂和其他功能。二级化学品在人类使用的植物使用中都很重要。大多数药物基于植物化学结构，次级代谢物广泛用于娱乐和刺激（生物碱尼古丁和可卡因;萜烯大麻酚）。对这种植物使用的研究称为民族医生。精神活性植物化学品是一些宗教的核心，次要化合物的口味形状为我们的食物偏好。 The characteristic flavors and aroma of cabbage and relatives are caused by nitrogen-and sulfur-containing chemicals, glucosinolates, which protect these plants from many enemies. The astringency of wine and chocolate derives from tannins. The use of spices and other seasonings developed from their combined uses as preservatives (since they are antibiotic) and flavorings.
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