植物次生代谢和植物防御反应
植物次生代谢产物和化学防御
植物次生代谢产物和化学防御在自然界中，植物为了自身的存在和生存不断融合进化。
除了植物的基本代谢物质，它们积累了大量的次生代谢产物，这些化合物在植物的体内通常是不必要的，并且能够提供一些益处，例如吸引昆虫传粉、防御电离辐射、抗氧化、防御微生物和食草动物等。
这些次生代谢产物的种类繁多，包括多种化合物，例如类固醇、生物碱、苯丙素、黄酮类化合物等。
本文将简要介绍植物次生代谢产物的分类和功能，特别是化学防御方面的作用。
一、植物次生代谢产物的分类次生代谢产物的种类繁多，因此这里只列出一些主要的代表。
1. 生物碱生物碱广泛存在于植物中，生物碱具有多样的生物活性和潜在的药用价值，而且可以用于防御昆虫和某些动物的攻击。
生物碱结构多样，包括吡啶类、哌啶类、吲哚类、喹啉类和生物碱的杂环类等。
2. 黄酮类化合物黄酮类化合物属于苯丙素类的化合物，由花青素和黄酮素衍生而来。
它们在植物中的主要功能是吸引昆虫传粉和防御微生物的攻击。
但是，黄酮类化合物同样对一些植物病害产生抵抗力，因此被广泛应用于植物保护的领域。
3. 鞣质和黄酮类鞣质鞣质和黄酮类鞣质同样是苯丙素类化合物，它们在植物中的主要功能是防御食草动物的攻击。
它们能够对食草动物的肠胃产生毒果作用，从而使食草动物对叶片的食欲降低。
4. 挥发性油挥发性油是一些有机化合物和单萜类化合物的混合物，通常能够在植物的叶片或花朵中发现。
这些化合物的主要功能是吸引昆虫传播花粉或防止昆虫和微生物的攻击。
应用广泛的薰衣草和迷迭香就是挥发性油的例子。
二、化学防御化学防御是指植物通过合成和积累次生代谢产物来对抗外部攻击。
这些攻击可以是由食草动物、微生物、或者环境中的气候因素造成的。
在食草动物的攻击中，植物主要通过生物碱、鞣质和挥发性油来减少食草动物的食欲。
在另一方面，植物也能调整产生的次生代谢产物来适应环境中的气候因素。
对植物来说，化学防御意味着平衡天敌的压力和资源分配。
效果显著的化学防御需要植物具备调整性，也就是要在不同的压力下，在资源可得的情况下，以最高效的方式产生出次生代谢产物。
JAs、SAs介导的植物防御反应及在药用植物中的应用
0引言茉莉酸（JA ）类物质是一类具有共同的环戊烷酮结构的新型天然植物激素，由十八烷途径合成，在植物体内具有广泛的生理功能。
水杨酸（SA ）类物质是一类酚类化合物，在植物等生长发育过程中也起着重要的调节功能。
这两类物质对诱导植物防御反应均有很大作用。
植物防御反应是指植物抵御外部侵染、机械损伤等的细胞生理反应，包括活性氧的产生、病程相关蛋白和其他防御相关蛋白的合成、过敏反应、植保素的合成、防御屏障的形成等。
近几年来，关于茉莉酸类和水杨酸类物质调节植物抗病虫害的研究已经有了很大进展，但寄生植物引起的防御反应仍知之甚少[1]。
文章主要综述JA 途径、SA 途径和JA/SA 交互作用介导的抗病虫害和寄生物基金项目：云南省重大产业项目(云发改高技[2007]1718号)；云南省财政厅科技项目；云南省中药现代化科技专项（2002ZY-24）。
第一作者简介：刘艳艳，女，1985年出生，山东人，在读硕士生，主要研究方向：药用植物资源评价与利用，通信地址：650201云南农业大学农学院73#信箱，E-mail ：liuyuxiu07@ 。
通讯作者：萧凤回，男，1960年出生，教授，博士生导师，E-mail ：fenghuixiao@ 。
收稿日期：2010-03-08，修回日期：2010-04-15。
JAs 、SAs 介导的植物防御反应及在药用植物中的应用刘艳艳1，萧凤回1,2（1云南农业大学中药材研究所，云南省中药材规范化种植技术指导中心，昆明650201；2浙江林学院林业与生物技术学院，杭州311300）摘要：茉莉酸（JA ）和水杨酸（SA ）介导的信号网络能调节植物防御反应。
一般JA 信号通路涉及抗虫反应，而SA 通路则与抗病有关，JA 和SA 通路之间的交互作用在防御反应的微调中起重要作用。
研究表明，JA 和SA 也能有效调节抗寄生植物的防御反应。
文章综述了一些防御信号分子，尤其是JA 和SA 在植物防御中的作用，包括JA 、SA 介导的途径和JA/SA 交互作用在抗病虫害和抗植物寄生中的作用；介绍茉莉酸、水杨酸类物质在药用植物研究中的初步应用。
植物次生代谢产物的功能及应用概述
植物次生代谢产物的功能及应用概述
植物次生代谢产物是植物生长过程中产生的化学物质，与植物基本代谢不同，通常不参与生物合成和能量代谢。
这些化合物通常用于植物的防御、通讯和识别，也具有许多医学、农业和化学应用。
以下是植物次生代谢产物的功能和应用概述：
1. 防御：植物次生代谢产物被用作植物的自卫机制，以应对对它们具有威胁的生物或生理条件。
常见的防御化合物包括挥发性的杀虫剂和排异物质，如挥发性有机化合物、生物碱和鞣质。
2. 医学应用：植物次生代谢产物也被广泛用于医疗和药学领域。
白杨树中的水杨酸衍生物是常用的疼痛和发热的非处方药。
红酒中的多酚类化合物具有抗氧化物、抗癌和抗炎症性质。
黄酮类存在于许多果蔬中，具有抗癌和抗炎症特性。
3. 植物生长调节：某些次生代谢产物也被用作植物生长调节剂。
藜芦酸是一种具有植物激素活性的化合物，可以促进植物的生长，增加产量。
4. 食品和保健品：植物次生代谢产物也被广泛用于食品和保健品。
类黄酮是一类常见的物质，在柑橘类水果中含量丰富，具有收敛和抗过敏作用。
多酚类化合物在红酒、葡萄皮和黑巧克力等食物中存在，具有抗氧化和抗炎症特性。
总之，植物次生代谢产物在医学、农业、化学和食品工业中具有广泛的应用前景，将持续为人类健康和经济发展做出贡献。
植物化学防御
植物化学防御植物在漫长的进化过程中，为了生存和繁衍后代，逐渐形成了一系列复杂的生物化学防御机制。
植物化学防御是指植物通过合成和释放特定的化学物质来抵御外来病原体（如昆虫、真菌和细菌等）的进攻，以及避免与竞争者的资源争夺。
这些化学物质可以抑制病虫害的发生，并吸引益友（如最大化昆虫和哺乳动物等）的到来，从而最大程度地保障植物的生存。
一、植物在防御中的化学物质1.次生代谢产物：植物的化学防御主要依赖于次生代谢产物。
次生代谢产物是指植物细胞内合成的对生物体没有直接生理功能的化学物质。
这些化合物通常是由植物通过合成反应产生的，不同化合物有不同的生物活性。
植物的次生代谢产物可以分为两大类：有机氮化合物和次生代谢碱。
2.有机氮化合物：有机氮化合物包括植物中的含氮碱类物质，如植物中常见的生物碱。
生物碱在植物中起到了抵御病虫害的重要作用。
例如，茄属植物中甲基茄碱是一种对昆虫有强烈毒杀作用的生物碱，可以有效地抵御蚜虫的侵袭。
3.次生代谢碱：次生代谢碱是植物合成的一类具有生物活性的有机碱基物质，主要包括生物碱、生物碱类和其他次级代谢物等。
植物次生代谢碱可以通过抗虫剂的方式保护植物免受昆虫的伤害，同时还可以作为植物的重要化学信号物质。
二、植物化学防御的作用方式1.抗虫与抗菌：植物化学物质可以直接对抗虫害和病菌。
例如，植物抗菌肽可以通过破坏病菌的细胞壁结构和干扰其核酸和蛋白质的合成来抑制病菌的生长和繁殖。
同样地，植物抗谷氨酰tRNA合成酶抗生素可以通过抑制细菌的蛋白质合成来杀死细菌。
2.诱导抗性：植物还可以通过化学物质的释放来诱导诱导抗性。
当植物受到病害的侵袭时，它们会释放出一些挥发性有机化合物来引诱天敌或益虫前来捕食害虫。
这些天敌或益虫可以通过捕食害虫来帮助植物清除病害。
这种方式可以说是植物与益友的一种合作关系。
三、植物化学防御的调控机制植物的化学防御有着复杂的调控机制，主要受到内外环境因子的影响。
内因包括植物的基因表达、代谢调控等；外因包括病原体的感染、气候条件的变化等。
植物次生代谢通路
植物次生代谢通路植物次生代谢是指植物在生长发育过程中，除了进行基本的生物合成以外，还合成一些与生长发育无直接关系的化合物。
这些化合物通常具有特定的生物活性，能够帮助植物适应环境的变化、抵御外界的伤害以及吸引传粉者等。
植物次生代谢通路是指植物合成这些次生代谢产物的一系列化学反应步骤。
植物次生代谢通路可以分为三大类：异烟酸途径、黄酮途径和生物碱途径。
1. 异烟酸途径异烟酸途径是植物合成维生素B3（烟酸和烟酰胺）的重要途径。
这个途径的起始物质是鸟嘌呤核苷酸（NAD+和NADP+），经过一系列的反应，最终合成烟酸和烟酰胺。
异烟酸在植物中具有抗氧化、抗逆境和抗病等多种生物活性，对植物的生长发育和适应环境起着重要作用。
2. 黄酮途径黄酮途径是植物合成黄酮类化合物的途径。
黄酮类化合物是一类具有广泛生物活性的次生代谢产物，包括黄酮、异黄酮、黄酮醇等。
在植物中，黄酮类化合物参与植物的防御机制、抗氧化反应以及花色的形成等。
黄酮途径的起始物质是苯丙氨酸，经过一系列酶催化反应，最终合成黄酮类化合物。
3. 生物碱途径生物碱途径是植物合成生物碱类化合物的途径。
生物碱是一类具有广泛生物活性的次生代谢产物，包括吗啡、生物碱生物碱、生物碱生物碱等。
在植物中，生物碱起到防御捕食者、抗逆境和抗病等多种生物活性。
生物碱途径的起始物质是酪氨酸，经过一系列酶催化反应，最终合成生物碱类化合物。
总结起来，植物次生代谢通路是植物合成一些与生长发育无直接关系的化合物的途径。
这些化合物具有特定的生物活性，能够帮助植物适应环境的变化、抵御外界的伤害以及吸引传粉者等。
植物次生代谢通路可以分为异烟酸途径、黄酮途径和生物碱途径，每个途径都有特定的起始物质和一系列酶催化反应。
研究植物次生代谢通路有助于我们深入了解植物的生长发育和适应机制，为植物的应用研究提供理论指导和技术支持。
植物次生代谢和植物防御反应
植物次生代谢和植物防御反应A：什么是植物次生代谢产物，它与植物防御的关系简述，与药材形成关系简述？植物生长发育过程中经常受到各种环境胁迫，由于植物本身的特性，它不能通过移动的方式来逃避食草动物和病原菌以及一些非生物环境因素，因此只能通过其他方式进行自我防御。
次生代谢产物(Secondary metabolites)是由次生代谢(Secondary metablism)产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。
植物次生代谢产物是植物对环境的一种适应，是在长期进化过程中植物与生物和非生物因素相互作用的结果。
这些化合物在植物生命活动的许多方面起着重要作用，涉及到机体防御、生长发育和信号传导等。
除此之外，植物次生代谢产物也是许多中药的主要药效成分，是保持药用植物的药材质量及其有效性的基础。
B：植物次生代谢物的主要分类以及次生代谢物生物合成的主要途径与初生代谢物的关系？根据植物次生代谢产物的生源途径分为萜类化合物、酚类化合物以及含氮化合物等三大类。
植物初生代谢通过光合作用、柠檬酸循环等途径，为次生代谢提供能量和一些小分子化合物原料。
次生代谢也会对初生代谢产生影响。
绿色植物及藻类通过光合作用将二氧化碳和水合成为糖类，进一步通过不同的途径，产生三磷酸腺苷(ATP)、辅酶(NADH)、丙酮酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4一磷酸一赤藓糖、核糖等维持植物肌体生命活动不可缺少的物质。
磷酸烯醇式丙酮酸与4一磷酸一赤藓糖可进一步合成莽草酸(植物次生代谢的起始物)，而丙酮酸经过氢化、脱羧后生成乙酰辅酶A(植物次生代谢的起始物)，再进入柠檬酸循环中，生成一系列的有机酸及丙二酸单酰辅酶A等，并通过固氮反应得到一系列的氨基酸(合成含氮化合物的底物)，这些过程为初生代谢过程。
在特定的条件下，一些重要的初生代谢产物，如乙酰辅酶A、丙二酰辅酶A、莽草酸及一些氨基酸等作为原料或前体(底物)，又进一步进行不同的次生代谢过程，产生酚类化合物(如黄酮类化合物)、异戊二烯类化合物(如萜类化合物)和含氮化合物(如生物碱)等。
植物的化感作用与防御机制
植物的化感作用与防御机制植物作为生命界中的一种生物，为了保护自身免受外界环境和生物的伤害，进化出了多种防御机制。
植物通过化感作用和特定的防御机制，有效地应对各种潜在威胁，维持其生长和生存。
一、化感作用的概念及作用机制化感作用指的是植物通过释放特定的化学物质，影响其他生物的行为和生理过程。
这种作用既可以对抗植食性生物的捕食，也可以引起其他有益生物的诱导。
1.1 植物的挥发物质植物通过挥发物质来进行化感作用。
挥发物质是植物体内的化学物质，通常以气体或揮发液的形式释放出来。
这些挥发物质可以直接引起生物的反应，并且具有特定的化感活性。
1.2 化感作用的作用机制化感作用的作用机制主要有两种：选拔机制和感知机制。
选拔机制是指植物释放的化感物质会选择性地引起特定生物的关注和反应，使其与植物建立特定的互动关系。
感知机制是指接收到化感物质的生物会通过感知系统对其进行识别和辨别，从而作出相关的生理反应。
二、植物的化感作用与防御机制2.1 植物的化感作用对抗食草动物植物通过化感作用对抗食草动物的进食行为。
当植物受到食草动物的侵害时，会释放挥发物质，引起食草动物的警戒反应。
例如，一些被食草动物咬食后的植物会释放出挥发物质，与周围植物共享这个信息。
其他植物通过感知挥发物质来知晓风险信号，并加强自身的防御能力，如增加特定物质的合成或增加细胞壁的硬度。
2.2 植物的化感作用与昆虫的诱导防御植物也能够利用化感作用与一些有益昆虫建立共生关系，实现防御和保护。
例如，某些植物会释放出对食草昆虫有害的化感物质，吸引寄生昆虫来捕食害虫。
这种共生方式可以使植物获得保护和防御，而昆虫则获得食物和栖息地。
2.3 化感作用与植物的抗菌防御除了对抗食草动物和昆虫的侵害，化感作用还能帮助植物抵御病原菌的侵袭。
当植物受到病原菌的感染时，会释放出一些具有抑菌活性的挥发物质，吸引一些能够抑制病原菌生长的有益菌来抵御侵害。
这种方式有效地帮助植物增强了自身的抗病能力，并减少病原菌的传播。
植物生物化学中的代谢途径与次生代谢产物
植物生物化学中的代谢途径与次生代谢产物植物生物化学是研究植物体内代谢途径与产物的科学领域，代谢是植物生长和生存所必需的一系列化学反应的总和。
植物通过代谢途径，合成、分解和转化各种化学物质，同时也产生了许多次生代谢产物，这些产物在植物的生长、防御和环境适应中发挥着重要的生理和生态学功能。
一、植物代谢途径1. 光合作用光合作用是植物进行能量合成的基本途径，通过光合作用植物能够将太阳能转化为化学能，合成有机物质。
光合作用包括光能吸收、光合色素的激发、光化学反应和碳水化合物的合成等过程。
2. 三羧酸循环三羧酸循环，也称为柠檬酸循环或Krebs循环，是细胞中产生能量的重要途径。
该途径将葡萄糖产生的丙酮酸和其他有机酸分解为二氧化碳、水和ATP，释放出大量的能量。
3. 糖原代谢糖原代谢是指植物体内糖原的合成、降解和利用过程。
植物可以通过合成糖原来储存能量，当需要能量时，糖原又能够被分解成葡萄糖供能。
4. 脂肪酸代谢脂肪酸代谢主要包括脂肪酸的合成和降解两个过程。
通过脂肪酸的合成，植物能够合成脂质类物质构建细胞膜并存储能量；而脂肪酸的降解则能够释放出能量以供细胞使用。
5. 氨基酸代谢氨基酸代谢是指植物体内氨基酸的合成、降解和转化的过程。
植物通过氨基酸的代谢途径合成各种生理活性物质，包括蛋白质、激素、酶等，同时还能将多余的氨基酸进行降解和转化以维持氮平衡。
二、植物次生代谢产物植物的次生代谢产物是指不是直接参与植物生理功能的物质，但在植物对环境的适应、保护和相互作用中具有重要作用的化合物。
以下是几类常见的植物次生代谢产物：1. 生物碱生物碱是一类氮碱基含量较高的植物次生代谢产物，具有较强的生物活性。
生物碱包括吗啡类化合物、生物碱类激素和毒性碱等。
2. 酚类物质酚类物质是植物次生代谢产物中的一大类，具有较强的抗氧化性和抗菌性。
常见的酚类物质包括黄酮类、黄酮醇类和酚酸类化合物等。
3. 香气物质香气物质是植物中具有特殊香味的次生代谢产物，广泛用于食品、化妆品和香精制造。
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植物次生代和植物防御反应A：什么是植物次生代产物，它与植物防御的关系简述，与药材形成关系简述？植物生长发育过程中经常受到各种环境胁迫，由于植物本身的特性，它不能通过移动的方式来逃避食草动物和病原菌以及一些非生物环境因素，因此只能通过其他方式进行自我防御。
次生代产物(Secondary metabolites)是由次生代(Secondary metablism)产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。
植物次生代产物是植物对环境的一种适应，是在长期进化过程中植物与生物和非生物因素相互作用的结果。
这些化合物在植物生命活动的许多方面起着重要作用，涉及到机体防御、生长发育和信号传导等。
除此之外，植物次生代产物也是许多中药的主要药效成分，是保持药用植物的药材质量及其有效性的基础。
B：植物次生代物的主要分类以及次生代物生物合成的主要途径与初生代物的关系？根据植物次生代产物的生源途径分为萜类化合物、酚类化合物以及含氮化合物等三大类。
植物初生代通过光合作用、柠檬酸循环等途径，为次生代提供能量和一些小分子化合物原料。
次生代也会对初生代产生影响。
绿色植物及藻类通过光合作用将二氧化碳和水合成为糖类，进一步通过不同的途径，产生三磷酸腺苷(ATP)、辅酶(NADH)、丙酮酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4一磷酸一赤藓糖、核糖等维持植物肌体生命活动不可缺少的物质。
磷酸烯醇式丙酮酸与4一磷酸一赤藓糖可进一步合成莽草酸(植物次生代的起始物)，而丙酮酸经过氢化、脱羧后生成乙酰辅酶A(植物次生代的起始物)，再进入柠檬酸循环中，生成一系列的有机酸及丙二酸单酰辅酶A等，并通过固氮反应得到一系列的氨基酸(合成含氮化合物的底物)，这些过程为初生代过程。
在特定的条件下，一些重要的初生代产物，如乙酰辅酶A、丙二酰辅酶A、莽草酸及一些氨基酸等作为原料或前体(底物)，又进一步进行不同的次生代过程，产生酚类化合物(如黄酮类化合物)、异戊二烯类化合物(如萜类化合物)和含氮化合物(如生物碱)等。
植物初生代与次生代关系示意图（实线为初生代，虚线为次生代）C：萜类、酚类以及含氮化合物的主要合成途径以及与植物防御之间的关系？（一）萜类萜或者类萜化合物是较多的一种次生代物，由乙酰CoA或者糖代的中间成分转化而来。
类帖合成有两个途径，甲羟戊酸途径和甲基糖醇磷酸（MEP）途径，两者均能产生异戊烯焦磷酸（IPP），IPP和它的异构体二甲基丙烯焦磷酸(DMAPP)结合成牻牛儿焦磷酸(GPP)，这是几乎所有10碳单萜的前体。
GPP与另一个IPP结合形成15碳倍半萜的前体法尼焦磷酸（FPP）,FPP是几乎所有倍半萜的前体。
萜类物质在植物生长发育中起到重要作用，如调节植物生长发育的重要激素如赤霉素（双萜），油菜素甾醇（三萜转化而来），以及细胞膜主要成分固醇类等都是萜类物质或其转化而来，然而绝大多数的萜类物质被认为参与了植物的防御反应。
萜类是许多草食昆虫和草食哺乳动物的毒素或者拒食剂，在植物界起到重要的防御作用。
如：单萜酯的拟除虫菊酯，存在于菊花中，有强烈杀虫活性，现已经成为杀虫剂；松柏类植物通过产生单萜抵御小蠹虫；许多植物可以产生香精油（不稳定的单萜和倍半萜混合物），常发现于植物表皮突起的腺毛中，具植物毒性，可以此抵御草食动物；柑橘类植物常见的苦涩物质如柠檬苦素类似物是一类不易挥发，能抵抗草食动物的三萜类物质；印苦楝素是极有效的昆虫拒食剂，具广泛毒性；植物蜕皮激素是一种和昆虫蜕皮激素结构基本相同的植物类固醇，昆虫摄入以后可以阻断其蜕皮和其他生长发育过程，造成死亡，有的还可以防御植物寄生线虫；强心苷和皂苷是具有抵制食草脊椎动物活性的三萜。
（ps:强心苷从毛地黄中提取，医学上用来治疗某些类型心脏病的处方药）（二）酚类化合物植物酚是包含10000个不同成分的混合物，酚类化合物结构多变，在植物中的作用也多种多样。
莽草酸途径和丙二酸途径是两种主要的合成途径。
莽草酸途径就是把糖酵解和磷酸戊糖途径产生的碳水化合物前体分子转化为苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸等芳香族氨基酸。
高等植物中，大多数酚类物质由苯丙氨酸衍生而来，通过其脱氨形成桂皮酸，再由桂皮酸衍生而来。
包括：简单的苯丙烷类、香豆素、苯甲酸衍生物、木质素、花青素、异黄酮、缩合单宁酸和黄酮类化合物。
（酚类化合物的形成需要苯丙氨酸裂解酶（PAL）催化，该酶处于初生代和次生代的交叉点上，因此它催化的反应对许多酚类物质的形具有重要调节作用，环境因子，如营养不充分、光和真菌感染均会影响苯丙氨酸裂解酶的活性进而影响植物防御系统……）许多简单的酚类物质在防御草食昆虫和真菌时起重要作用。
如：芹菜中的光毒性呋喃香豆素，这些香豆素含有呋喃环，该化合物一旦被光激活就会有毒性，活化后可以嵌入DNA双链区，阻止转录和修复，进而导致细胞死亡，芹菜植株受到挤压伤害和感病状态下，其含量可以增高100倍。
酚类释放到土壤里可抑制其他植物的生长，通过植物化感作用影响其他植物，如：咖啡酸和阿酸在土壤中达到一定量时会抑制许多植物的萌发。
木质素是苯丙素醇的聚合物，存在于植物细胞壁中起支持和输导作用，它的机械支持可抑制被动物食用和免受病原菌的侵害。
类黄铜包括花青素、黄酮、黄酮醇和异黄酮，通过莽草酸途径和丙二酸途径合成，不同的类黄酮有不同的生物学功能，包括形成色素和防御反应。
花青素是植物色素可以有助于吸引昆虫传粉和种子传播；黄酮和黄酮醇主要保护细胞免受强紫外线的损伤；异黄酮分布于豆科中，可作为杀虫剂，毒鼠药，毒鱼剂以及抗雌激素效果。
单宁酸由于能和蛋白质结合，因此具有毒性，草食动物吃了以后会降低生存能力，在抵御病原菌中也有作用。
（三）含氮化合物大多数植物次生化合物都含有氮，大多数是由氨基酸生物合成。
含氮化合物包括生物碱、含氰糖苷、芥子油苷和非蛋白氨基酸等。
几乎所有的生物碱只要达到一定的量就有毒性，如：马钱子碱、阿托品和毒芹碱，许多生物碱具有抑制神经系统的成分，特别是一些化学传导物质，有的可以影响膜运输、蛋白合成或者多种酶的活性。
双吡咯烷类生物碱能被草食动物耐受和适应。
与草类植物共生的真菌能合成各种类型的生物碱，用于促进植物生长和防御昆虫及哺乳动物的侵害。
含氰苷和芥子油本身没有毒性，但一旦植物被破坏或者粉碎后就释放毒素。
非蛋白氨基酸也具有毒性，有的可以抑制蛋白质氨基酸的合成和吸收，有些可被错误地引入到蛋白质中使其丧失功能，如刀豆氨酸。
D：植物次生代物对环境生物因素的防御作用？（一）对种和种间植物的防御作用(化感作用)自然界中，植物会产生并向环境释放次生代产物从而影响周围植物生长和发育的过程，称之为化感作用，包括化感促进和抑制两方面，围上包括种和种间的相互作用。
它的剧烈程度不亚于植物与昆虫间的相互作用。
但一般为非专一性的。
次生代物质在地面上从树叶、树枝等部位释放到环境中，在地下则通过根的作用释放到环境中。
这些化合物抑制其他植物的发芽或生长以减低其他植物的竞争能力，这就是异株克生现象。
（二）对植食性昆虫的防御作用植物次生代物可以影响许多昆虫的行为。
首先，次生代物的挥发性可作为诱导植食性昆虫寻找食物、产卵的信号物质。
其次，可以作为防御物质，存在于许多植物中，对昆虫具有驱避、拒食、胃毒、触杀、生长发育抑制等生理活性。
植物的防御机制主要分为：组成型防御和诱导型防御。
如：植物可识别昆虫唾液的特异性成分，启动植物防御反应。
在抗虫防御中，植物中茉莉酸水平迅速升高，茉莉酸可诱导防御蛋白的产生，如植物凝集素和蛋白酶抑制剂及其他一些次生代物，诱导参与防御反应的基因转录。
第三，草食昆虫损伤植物时会诱导挥发性物质或挥发物的释放，挥发物可吸引攻击草食动物的天敌，也可作为一种信号传递给邻近的植物来诱导防御反应基因的表达。
次生代物在植物、植食性昆虫、昆虫天敌三级营养关系中起着重要的作用，它是三者之间进行交流的信使，在三者的协同进化中起重要作用。
（三）对大型草食性动物采食量的防御作用对动物或人类的采食，植物往往通过超补偿反应以弥补采食造成的营养和生殖损失。
在防御上，可造成钩、刺等物理屏障。
但由于动物能抗御植物的物理防御，因此植物对采食量有效的防卫是利用次生代产物进行的化学防御。
其防御的机制主要有3种，一是次生物质决定植物可食部分的适口性，使动物拒食，如由生物碱、皂角苷、类三萜、类黄酮等化合物形成的苦味对动物有拒斥作用，使动物不以味苦的植物为食。
二是利用氰类及生物碱等有毒物质进行质量防御。
由于这类物质易被吸收，在剂量很低时就对动物产生有效的生理影响，从而达到防御目的。
三是利用酚类和萜类化合物抑制动物消化，限制觅食。
（四）对病原微生物的防御作用植物的挥发性次生代物对微生物具有杀灭或抑制作用。
当植物受到真菌、病毒、细菌等病原微生物的诱导后可以产生抗病菌能力，其生化机理是植物产生的次生物质构成植保素或抑菌物质参与了免疫反应。
植保素是植物受到感染后诱导产生的一些酚类、类萜及含N有机化合物的总称，如苯甲醋、红花醇、绿原酸、蚕豆素、菜豆素等，这些物质能够提高植物的抗病能力，增强免疫能力。
如：苜蓿叶感染茎点霉（一种真菌病原体）后，苜蓿叶片中的异黄酮成分芒柄花素苷和苜蓿素的含量增加。
而在植物体非诱导的次生代物可以作为预先形成的抑菌物质暂时贮存在一定的组织中，当植物受到病原体的诱导后转变为植保素、木质素等产生免疫反应。
E：植物次生代物对环境非生物因素的防御作用？在自然环境下，温度、盐度、水分、光照等物理化学胁迫都有可能对植物造成伤害。
一定程度上，植物对环境胁迫可做出反应，而次生代及其产物是其生化反应基础。
总体上讲, 植物可通过避逆和耐逆2种方式来抵抗逆境。
前者指植物通过对生育周期的调整来避开逆境干扰, 在相对适应的环境中完成生活史；后者指植物处于不利环境时, 通过代反应来阻止、降低或修复由逆境造成的损伤, 使植物仍保持正常的生理活动。
由于许多次生代途径的前体就是初生代的产物，因此环境非生物因子可通过影响初生代来改变次生代产物的含量。
在胁迫条件下，植物中的光合作用、莽草酸途经、氨基酸代等均可受到影响；另一方面，环境因子可影响次生代途径中各酶的酶量和活性，从而影响次生代产物的合成。
研究表明，高温、干旱、低温、高盐营养等物理环境，可以诱导植物细胞产生逆境蛋白，如高温诱导的热激蛋白(HSP)，低温诱导的冷响应蛋白(CRP)，低温、外源脱落酸(ABA)及水分胁迫诱导的胚胎发育晚期丰富蛋白(LEA)，干旱和高盐诱导的渗调蛋白(Osmotin)等，这些蛋白可以直接参与到细胞的各种生化反应或通过改变某些酶的活性而增强植物的抗逆境能力。
如耐霜植物在低温下细胞液中糖类积累增加，在栀子、苹果、山梨、石榴中发现有多元醇如甘油、山梨醇、甘露醇等的积累。