植物次生代谢和植物防御反应
植物防御机制与病虫害控制
植物防御机制与病虫害控制植物作为生物界中重要的一员，为了抵御各种病虫害的侵袭，发展出了多种防御机制。
这些防御机制不仅可以保护植物免受病虫害的侵害，还可以帮助植物生存和繁衍。
植物的第一道防线是外部防御。
植物表面通常覆盖着一层叫做表皮的细胞，并且表皮细胞上还有细长而尖锐的毛刺或鳞片。
这些表皮细胞和毛刺可以阻挡病菌或昆虫的进入，起到一个物理屏障的作用。
另外，植物的表皮细胞还可以分泌出具有杀菌功效的物质，如树脂、黏液等，用来杀死或阻止病原体的扩散。
植物的第二道防线是化学防御。
植物细胞内会产生一些特殊的化学物质，称之为次生代谢产物。
这些次生代谢产物具有抗菌和抗虫的作用，可以帮助植物抵御病虫害的侵袭。
一些常见的次生代谢产物包括挥发性化合物、生物碱和酚类化合物等。
这些化合物可以通过植物的气孔蒸发到空气中，形成植物独特的气味，来吸引天敌来消灭病虫害。
植物的第三道防线是免疫防御。
植物的免疫系统可以识别入侵的病原体，并迅速启动防御反应。
当植物感知到病原体的存在时，会激活一系列的信号通路，以抵御病原体的入侵。
这些信号通路包括产生一些与抗菌有关的蛋白质，如PR蛋白和抗菌肽。
PR蛋白和抗菌肽可以杀死病原体或阻止它们的生长。
此外，植物还可以通过调节基因表达来增强抵抗病虫害的能力。
对于一些病虫害比较严重的植物，人们可以采取一些方法来控制它们。
其中一种方法是利用天敌。
天敌是指以病虫害为食物的生物，如捕食昆虫和寄生性昆虫等。
通过引入天敌来控制病虫害的数量，可以减少化学农药的使用，对环境保护更有利。
另一种方法是利用化学农药。
化学农药可以直接杀死病虫害，但使用过量可能会对环境造成一定的影响，因此需要合理使用。
此外，还可以通过改变种植方式和培育抗病虫害的品种等方法来控制病虫害。
总的来说，植物的防御机制可以帮助它们抵御各种病虫害的侵袭。
通过外部防御、化学防御和免疫防御等多种机制的综合作用，植物可以保护自身免受病虫害的侵害。
同时，人们也可以通过引入天敌、利用化学农药和改变种植方式等方法来控制病虫害的数量，保护植物的安全和健康。
植物抗病防御途径
植物抗病防御途径植物与病原体之间存在着一场永无止境的斗争。
病原体通过各种途径侵入植物体内，引发疾病。
为了应对这一挑战，植物演化出了多种抗病防御途径，以保护自身免受病害侵袭。
本文将介绍一些常见的植物抗病防御途径。
1. 物理防御物理防御是植物最早采用的抗病途径之一。
植物通过外表皮、毛发、刺等结构物理障碍病原体的侵入。
例如，一些植物在叶片表面覆盖着一层保护性的蜡质，能够减少病原体的侵入。
另外，植物的细胞壁也是一种重要的物理屏障，能够抵御病原体的入侵。
2. 化学防御植物通过合成和积累各种次生代谢产物来抵御病原体的侵袭。
这些次生代谢产物具有抗菌、抗真菌等作用，能够有效地抑制病原体的生长和繁殖。
例如，一些植物能够合成挥发性有机化合物，对病原体具有杀菌作用。
此外，植物还可以产生一些抗生素样物质，通过直接作用于病原体来抵御病害。
3. 激素调节植物的生长发育和抗病防御过程中，植物激素扮演着重要的调控作用。
例如，茉莉酸、沙皮酸等植物激素在植物的抗病防御过程中起着重要的调节作用。
这些植物激素能够调控植物的抗病基因表达，促进植物对病原体的抵抗能力。
4. 抗氧化防御植物受到病原体侵袭时，会产生大量的活性氧化物质，导致细胞氧化损伤。
为了应对这种情况，植物会启动抗氧化防御系统，清除体内的活性氧化物质，维持细胞内稳态。
植物通过合成和积累抗氧化酶和非酶抗氧化物质来保护自身免受氧化损伤。
5. 基因调控植物在抗病防御过程中会启动一系列的基因表达调控网络。
一些抗病基因在病原体侵入时会被激活，产生抗病蛋白，增强植物的抵抗能力。
此外，植物还可以通过RNA干扰等机制，调控病原体相关基因的表达，抑制病原体的生长和繁殖。
总的来说，植物抗病防御途径是一个复杂的系统工程，涉及到多种生理、生化和分子机制。
植物通过物理防御、化学防御、激素调节、抗氧化防御和基因调控等多种途径来保护自身免受病害侵袭。
随着研究的不断深入，我们对植物抗病防御途径的理解也将不断加深，为培育抗病植物和开发绿色防治技术提供更多的可能性。
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。
植物次生代谢物的生态功能研究
植物次生代谢物的生态功能研究在我们周围丰富多彩的植物世界中，存在着一类神秘而又重要的物质——植物次生代谢物。
这些物质并非植物生长和发育所必需，但却在植物与环境的相互作用中发挥着极其关键的生态功能。
植物次生代谢物种类繁多，包括生物碱、萜类、黄酮类、酚类等。
它们的产生和存在往往与植物所处的环境压力和生物胁迫密切相关。
首先，植物次生代谢物在植物的防御机制中扮演着重要角色。
当植物面临病虫害的侵袭时，次生代谢物就像是植物的“武器库”。
例如，一些植物会产生生物碱来抵御昆虫的取食。
生物碱可以干扰昆虫的神经系统，使其无法正常生长和繁殖，从而减少昆虫对植物的损害。
同时，某些酚类物质具有抗菌和抗病毒的作用，能够帮助植物抵御病原体的入侵，增强植物的免疫力。
其次，植物次生代谢物在植物与其他生物的相互关系中也起着重要的调节作用。
对于传粉者来说，植物的次生代谢物可以作为信号物质，吸引特定的昆虫或鸟类来为其传粉。
比如，花朵中鲜艳的颜色和独特的香气往往是由次生代谢物产生的，这些特征能够引导传粉者准确找到花朵，完成传粉过程。
此外，植物次生代谢物还可以影响植物与相邻植物之间的竞争关系。
一些植物会释放化学物质到土壤中，抑制周围其他植物的生长，从而为自己争取更多的资源和空间。
再者，植物次生代谢物在植物适应环境变化方面发挥着不可或缺的作用。
在干旱、高温、低温等恶劣环境条件下，植物会合成特定的次生代谢物来增强自身的抗逆性。
例如，一些植物在干旱时会产生脯氨酸等次生代谢物，帮助维持细胞的渗透压，防止水分过度流失。
而在紫外线较强的环境中，植物会合成黄酮类化合物来吸收紫外线，减少其对细胞的损伤。
另外，植物次生代谢物对生态系统的物质循环和能量流动也有着一定的影响。
当植物凋落或死亡后，其体内的次生代谢物会进入土壤，影响土壤微生物的群落结构和活性，进而改变土壤的肥力和养分循环。
同时，这些物质也可能在食物链中传递，对食草动物和食肉动物的生理和行为产生影响。
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。
植物的抗病机制
植物的抗病机制植物在其生长和发育过程中，常常面临病原微生物的侵扰，例如真菌、细菌和病毒等。
这些病原体一旦侵入植物体内，便可能导致植物生长受阻乃至死亡。
为了抵御这些威胁，植物进化出了一系列复杂而高效的抗病机制。
本文将深入探讨植物的抗病机制，包括物理防御、化学防御及免疫应答等方面。
一、物理防御机制物理防御是植物最初的抗病措施之一，其主要表现为植物的结构特点和表面特性。
1. 结构特征植物的细胞壁是其天然的屏障，通常由纤维素、半纤维素和木质素等复杂多糖组成，这些成分形成了坚固而具弹性的结构，有效阻挡病原体的侵入。
细胞壁上还蕴含有多种抗性物质，如苯丙素类化合物，在遭受病原侵袭时会迅速增产，进一步增强细胞壁的强度。
2. 表面特性许多植物表面有一层蜡状物质，即角质层，这是一种有效的物理防御屏障，能够减少水分蒸发，并阻碍病原体附着。
此外，叶片上的毛细结构可以通过增加病原体与植物表面间的摩擦，降低其侵入几率。
3. 落叶现象一些植物在遭受病害时，会采取落叶方式以减少感染累积。
这种策略能够有效降低病原体在植物体内的传播，并为重建健康个体提供可能。
二、化学防御机制除了物理防御外，化学防御也是植物抵御病害的重要手段。
植物能够合成并释放多种生物活性化合物，以对抗外部威胁。
1. 抗性代谢产物当植物受到感染时，其细胞会合成各种次生代谢产物，如黄酮类、萜类和生物碱等，这些化合物不仅具备抑制病原生物生长的功能，还能刺激周围细胞的自我保护反应。
例如，黄酮类化合物具有显著的抗菌和抗真菌活性。
2. 诱导式反应诱导式反应是指当植物被病原体攻击或受到伤害时，启动的一系列防御反应。
该过程中，植物会合成甲基水杨酸（MeSA）等信号分子，这些分子可在植株内外传递信息，从而诱导其他未受害组织提升防御能力。
3. 抗病蛋白质针对特定病原体，植物还会合成各种抗病蛋白，比如嗜菌素（PR）蛋白，这些蛋白能直接抑制某些微生物，同时也能促进植物自身的免疫反应。
例如PR-1和PR-2等蛋白在大多数受感染植物中都有显著提高。
植物的自我保护和防御机制
2
诱导抗性
当植物受到病原菌攻击时，它们会产生 一系列生化反应，诱导抗性基因的表达 ，从而增强对病原菌的抵抗力。这种抗 性通常具有持久性和广谱性。
3
微生物互作
植物与根际微生物之间存在密切的互作 关系。一些有益微生物可以帮助植物抵 抗病原菌的入侵，促进植物生长和发育 。
基因工程在植物防御中的应用
抗虫基因工程
抵御外来入侵
植物的自我保护和防御机制能够抵御外来物种的入侵，保 护本地生态系统的稳定性和多样性。
感谢您的观看
THANKS
自我保护和防御机制有 助于植物在竞争激烈的 环境中获取更多的资源 和空间，从而促进其生 长和发育。
在农业和园艺中的应用
抗病育种
利用植物的自我保护和防御机制，培育具有抗病性的作物品种， 减少农药使用，提高农产品质量和产量。
生物防治
利用天敌、寄生性昆虫等生物控制方法，增强植物的自我保护和防 御能力，减少害虫和病原体的危害。
03
化学防御机制
毒素和次生代谢物
1 2 3
氰苷
存在于许多植物中，如杏仁、桃子和樱桃等，被 破坏时会释放出氢氰酸，对动物产生毒性。
生物碱
一类含氮的碱性有机化合物，如尼古丁、可卡因 等，具有多种生物活性，对动物产生毒性或药理 作用。
酚类化合物
如单宁、黄酮类化合物等，具有收敛性，能与蛋 白质结合形成不溶性复合物，降低动物的消化率 。
02
物理防御机制
表皮毛和刺
表皮毛
某些植物体表覆盖着密集的表皮 毛，这些细小的毛发可以降低气 温、减少水分蒸发，并有效地阻 挡昆虫和病原体的侵入。
刺
一些植物如仙人掌、玫瑰等，长 有尖锐的刺，可以防止动物啃食 ，降低机械损伤的风险。
植物次生代谢物在抗病抗虫中的作用研究
植物次生代谢物在抗病抗虫中的作用研究植物次生代谢物是指植物在变态发育之后所产生的不是生长和发育必需的化学物质，通常不构成细胞壁、DNA、蛋白质和酶等主要分子，但却在植物适应环境、与其它生物相互作用和保护自身等方面起着重要的作用。
这些化合物可以被分为苯丙烷类物质（如黄酮类、绿原酸类、游离植酸类等）和萜类物质（如萜类碱、萜类醇等）。
在植物生长过程中，次生代谢物的生成与植物遭受各种生物、环境、营养等刺激的程度密切相关，并且植物对此类物质的选择性十分明显。
在自然界中，植物依赖次生代谢物来进行抗病和抗虫的防御。
其中，黄酮类物质是最常见的次生代谢物之一，它们在植物抗病抗虫过程中发挥着重要的作用。
黄酮类物质既能够作为抗氧化剂保护植物细胞免受损伤，又能够刺激植物免疫系统的反应，使植物对病原体、虫害的侵袭做出相应的反应。
此外，黄酮类物质还能够抑制病原体感染的根部细胞，减缓病害的扩散。
同时，萜类物质对植物抗病抗虫也有不可忽视的作用。
萜类物质通常具有较强的毒性，它们通过毒杀或引起生物代谢失调等方式对病原体和害虫进行防御。
此外，萜类物质还能够干扰病原体和害虫的生长发育，或使其感受到植物生长环境的不适应，从而弱化病原体和害虫的攻击能力。
除了黄酮类和萜类物质外，植物次生代谢物中的其他物质也能够发挥重要的作用。
比如，苯丙烷酸类物质能够保护植物免受氧化损伤；类胡萝卜素和类黄酮类物质具有较强的抗氧化能力，能够对抗自由基，并保护植物细胞免受紫外线伤害。
科学家们借助现代的分析方法，深入了解了植物次生代谢物在抗病抗虫中的具体作用机制，并尝试从中获取更多的应用价值。
以黄酮类化合物为例，近年来研究表明，它们不仅能够增强植物自身的防御能力，而且还能够在人体健康领域发挥重要的作用。
一些黄酮类化合物具有抗肿瘤、降血压、调节血脂等功效，在保健食品、医药领域具有广阔的发展前景。
总之，植物次生代谢物在植物抗病抗虫过程中扮演着重要的角色。
不同的化合物对于不同的病害和害虫都有不同的抵御效果，科学家们需要深入阐明不同化合物的作用机理，为植物病虫害防治提供更为有效的思路和方案。
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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。
植物初生代谢与次生代谢关系示意图（实线为初生代谢，虚线为次生代谢）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谢物，由乙酰CoA或者糖代谢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苏糖醇磷酸（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内寄生线虫；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，该酶处于初生代谢和次生代谢的交叉点上，因此它催化的反应对许多酚类物质的形成都具有重要调节作用，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：咖啡酸和阿魏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：植物次生代谢物对环境生物因素的防御作用？（一）对种内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谢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，范围上包括种内和种间的相互作用。
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。
次生代谢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谢物可以影响许多昆虫的行为。
首先，次生代谢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谢物，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。
次生代谢物在植物、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谢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谢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。
而在植物体内非诱导的次生代谢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：植物次生代谢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，而次生代谢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, 通过代谢反应来阻止、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。
由于许多次生代谢途径的前体就是初生代谢的产物，因此环境非生物因子可通过影响初生代谢来改变次生代谢产物的含量。
在胁迫条件下，植物中的光合作用、莽草酸途经、氨基酸代谢等均可受到影响；另一方面，环境因子可影响次生代谢途径中各酶的酶量和活性，从而影响次生代谢产物的合成。
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内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。