為什麼植物會產生這麼多種對人類有藥用功效的化學物質?

時間 2021-12-26 11:03:54

1樓:Neurax Worms

純屬個人猜測

是因為地表綠色圈的大量綠色植物真菌細胞等提供了各種化合物的載體以及主要合成平台,若不是這些生命那些在表層土壤礦物裡的物質都不知道要多少年的機緣巧合下才能一起聚集產生化合反應。更別說那些高分子化合物。

2樓:

有的池塘魚多,有的池塘魚少,想釣到更多的魚,當然要到魚多的池塘去。相比於動物,植物所含化學成分的種類要比動物多得多,因此從植物中『』釣『』到有用成分的機率要大得多。。

至於植物為什麼要產生這些物質,則是由植物的生存策略所決定的。動物遇到威脅可以逃跑,而植物要適應寒冷、炎熱、水澇、乾旱、病蟲等不利環境主要靠化學調節,通過產生各種有功用的化學物質以調節自身對不利環境的適應能力。

此外,也和人類的認識偏好有關。那些和人類接觸更密切的植物或動物,更容易被人類研究和利用。相對而言,另外一些肉眼不可見微生物,以及海洋、火山、極地等惡劣環境仍然存活的稀有生物,極可能是未來人類新藥發現的一大寶庫。

3樓:

1.植物從來沒想要給人產生這些有藥效的化學物質。

2.植物並沒有給人產生這些有藥效的化學物質。

3.植物才不會給人產生這些有藥效的化學物質。

4樓:凡杭

植物中含有大量的有機化合物,這些化合物都是由空氣中的CO2通過光合作用,首先產生醣類,醣類進一步代謝而衍生出各種各樣的化合物,這些物質是植物本身所必需的物質。

在這些有機化合物中,構成植物體的基本物質(纖維素、殼質、木質素、黏液質)、儲存物質(澱粉、蛋白質、磷脂等)、代謝機能物質(蛋白質、核酸和酶)等維持生命必需的物質成為一次代謝產物,又稱為初級代謝產物,多由高分子化合物組成。而能用水或有機溶劑提取的低分子化合物在植物中則廣泛分布,這些物質都是經由植物中的醣類、脂肪等能量中間體,即一次代謝產物經進一步代謝產生的物質成為二次代謝產物,又稱為次級代謝產物,多由低分子物質組成,是體現植物種群特徵的成分。

二次代謝產物在體內合成的原料物,即生物合成的前體物或中間體,與一次代謝產物用的是共通的物質。下圖是天然產物的代謝途徑及各種物質的生物合成前體物或中間體的關聯圖。

在代謝過程中,首先由綠色植物中的葉綠素通過光合作用將二氧化碳和水合成為醣類,放出氧氣。生成的糖通過不同的途徑(五碳糖磷酸途徑及解糖途徑)代謝,產生三磷酸腺苷(ATP)及輔酶I(NADPH)等維持植物機體生命必需的物質,以及丙酮酸(Pyruvic acid)、磷酸烯醇丙酮酸(PEP)、赤蘚糖-4-磷酸(erythrose-4-phosphate)、莽草酸(shikimic acid);而丙酮酸經過氧化、脫羧後生成乙醯輔酶A(acetyl CoA),再進一步進入三羧酸迴圈,生成一系列的有機酸及丙二酸單醯輔酶A(malonyl CoA)等,進一步得到一系列氨基酸,氨基酸是合成含氮類化合物的重要原料。上述過程幾乎存在於所有的綠色植物中,稱之為一次代謝過程,其中醣類、蛋白質、脂質和核酸稱為一次代謝產物

然而,代謝過程並沒有到此結束,一些重要的一次代謝產物,如乙醯輔酶A、丙二酸單醯輔酶A、莽草酸及一些氨基酸等作為前體物在特定條件下又進一步經不同的代謝途徑,生成如生物鹼、黃酮、萜類等化合物。這一過程不是在所有的植物中都能發生,對維持植物生命也起不到重要作用,卻是維繫植物形態特徵等的重要代謝過程,故又稱之為二次代謝過程。該過程又稱為植物次生代謝,最早在2023年由Kossel 明確提出。

生物鹼、黃酮、萜類等化合物則稱之為次級代謝產物

植物的次生代謝是植物在長期進化中與環境相互作用的結果,次生代謝產物在植物提高自身保護和生存競爭能力、協調與環境關係中充當著重要角色,次生代謝物質就是植物在長期進化過程中適應生態環境的結果,是植物自身用於減少昆蟲或病原微生物危害的物質基礎,這也是植物次生代謝產物最原始、最重要的功能。

在植物抗病中的作用到目前為止已發現幾百種次生代謝產物參與植物抗真菌、細菌、病毒甚至線蟲的作用。參與植物抗病反應的次生代謝產物有些是植物原有的成分,如角質、木栓質、木質素、胼胝質等相對分子質量高的成分,在病原菌侵入前作為物理障礙,而有些組成型表達的丹寧酸、多酚、生物鹼類相對分子質量低的次生成分也足以阻止病原菌侵入而起抗病作用。一類誘導型次生產物則是在病原菌或其他誘導因子的作用下植物體內合成的化合物 , 其中最重要的是通過抑制或啟用相關的酶系基因而合成新的代謝產物,即植保素(phytoalexin),這些物質主要是萜類、異黃酮類、生物鹼類等小分子次生代謝產物。

在植物抗蟲性中的作用與抗蟲性有關的植物次生代謝物主要是生物鹼、萜類和酚類,這些物質通過多種方式影響昆蟲的行為,作用包括忌避或抑制昆蟲取食、阻礙食物消化、引起中毒或延遲生長、降低繁殖率、吸引天敵等作用。其中萜烯中的檸檬烯、蒎烯、香葉烯等許多成分可直接作用於致害昆蟲,抑制取食,產生忌避或抗生作用。

作為中醫藥院校出來的專業生,天然藥物化學專業的碩士生,又在植物園求學讀書,對植物界奇妙的生理生化過程,巨集觀微觀的變幻進化深有體會。隨著分子生物學技術的快速發展,已有許多植物次生產物合成相關基因被鑑定出來,並可以通過基因操作對這些有益的次生產物進行調控,目前已嘗試在菸草、玉公尺等農作物上用於提高作物的抗病、抗蟲性。對於中國的藥用植物,提高抗逆性同樣是中藥材生產中高產穩產的重要保障,同時對於提高藥材的質量和有效成分含量也具有重要意義。

新的技術將在研究基因、環境與次生代謝的相互作用方面發揮重要作用。

參考書目和文獻

[1] 吳繼洲,孔令義.天然藥物化學.北京:中國醫藥科技出版社,2008:18.

[2] 高微微,佟建明,郭順星.植物次生代謝產物的生態學功能研究進展.[J]中國藥學雜誌,2006,41(13):961-964.

[3] 王亞星等.藥用植物次生代謝影響因素研究進展[J]中國醫藥生物技術,2011,6(4):291-294.

5樓:珏太

任何生物都可以提取藥用成分,動物也一樣,只是研究會受到各種限制。比如把植物磨碎提取某一成分很正常,換成動物就難以接受。自古人們就開始研究提取植物的某種成分用來治病了。

6樓:原來一瓶

人類本就是自然界的一部分,各種化合物之間是能夠相互反應的,化合物存在生物身上,存在植物身上,相互之間會有微妙的化學反應是必然的。其實,也並沒有很多能對人類有作用,只是近代史以來,人類天然藥物化學的快速發展,使得越來越多的植物化合物可以用在人類疾病身上,才會顯得很多。

但是,誰又能確定,植物對人類的藥用價值,其實也是符合「達爾文的演化論」的呢?只是更加微觀,更加難以察覺,更加「蝴蝶效應」罷了。

7樓:觀魚

就藥物來說,植物源的確實比動物源的多,此外,微生物源的也不少。

個人認為,可能是因為植物不會動,主要依靠「化學戰」。比如有天敵時,動物可以逃跑,有蟲子時可以撓一撓;環境不利時,動物可以遷徙。而植物,只能依靠產生各種各樣的化學物質/化合物,來抵禦這些不利因素。

所以學過生化或者製藥的人都知道,植物有很多次級代謝產物,而可以開發為藥物的往往是這些次級代謝產物。這些次級代謝產物,大多可能對植物的生存有意義,但只在一定條件下(比如遭到蟲子咬)有意義;而有些則只是合成反應的中間體,比如A合成C(C有用)要經過A——B——C的途徑,這裡B就是中間體。微生物的情況也與此類似。

8樓:小靈貓

結構決定功能。只要是生物都靠遺傳物質,靠蛋白質,這樣不論動物植物微生物都有乙個大的統一的遊戲規則在裡面。在這樣的背景下,這些生物之間的互相利用就太可能了!

至於產生的作用是正向還是逆向的就看你的角度啦!

9樓:

您是想說天生萬物以養人?蚊子也是這麼認為的。

哈哈,我該說愚蠢的人類嗎?這個真的只是人類自嗨而已。

關於植物為什麼合成次生代謝產物,目前其實是不明確的。

可以參考這個問題下的一些答案:

黃花蒿合成青蒿素有何生理作用? - 諾貝爾獎

10樓:

讓我們跟植物換位思考一下:我們植物為人類創造了價值,人類會為了自身利益也會幫助我們活下去,篩選出我們中的強者進行定向培育,然後規模化生產。然後,我們就可以在人類利益的追逐下,迅速占領地球。

人類以為自己得到了好處,事實上,他們是被我們馴化了。

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