一、植物的新陈代谢产物
植物为了维持生长、运动、繁殖等生命活动，必须不断地与周围环境进行物质交换，在此过程中所发生的物质合成、转化和分解的化学变化，总称为代谢(metabolism)。
植物一方面从环境中吸收简单无机物，转化为复杂的有机物，综合成自身的一部分，同时把太阳能转化为化学能，贮存于有机物中。这种在合成物质的同时又获得能量的代谢过程，叫做同化作用(assimilaiton)或合成(anabolism)。另一方面，植物又将体内复杂的有机物分解成简单的无机物，同时把贮存在有机物中的能量释放出来，供生命活动。这种在分解物质的同时又释放能量的代谢过程，叫做异化作用(disassimilation)或分解(catabolism)。
有些植物，能直接利用无机碳化合物来合成有机物，这些植物称为自养植物(autophyte)，如大多数高等植物和少数具有色素的微生物。另有些植物，只能利用现成的有机物，经代谢转化为自身的生命物质，这些植物称为异养植物(heterophyte)，如某些微生物和少数缺乏色素的寄生高等植物。从进化观点来看，异养植物是最先出现的一些比较原始的生物类型，光合细菌是异养植物发展到自养植物的桥梁。自养植物在植物界最普通且很重要。
自养植物的同化作用又分两种类型：绿色植物通过光合作用(photosynthesis)进行合成，即吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，合成碳水化合物，并释放氧气。此过程可用下列方程式表示：6CO2+ 6H2O = C6H12O6 + 6O2
不具备光合色素的自养型细菌，通过化能合成作用(chemosynthesis)来合成，即只能利用无机物氧化分解放出的化学能量，作为还原二氧化碳的能量来源，它只能在有氧气的环境中进行。
有合成必然有降解，两者构成了植物代谢的过程。各种化合物的合成和降解，分别称为合成代谢和降解代谢，在每个合成或降解反应中都由酶进行调节。合成生命活动必需物质的代谢和降解代谢，在每个合成或降解反应中都由酶进行调节。合成生命活动必需物质的代谢过程称为初生代谢(primary metabolism)，所生成的物质有蛋白质类、氨基酸类、糖类、脂肪类、RNA、DNA等，这些产物称为初生代谢产物(primary metabolites)。利用初生代谢产物产生对植物本身无明显作用的化合物，如：甙类、生物碱类、萜类、内酯类、酚类化合物等，它们称为次生代谢产物 (secondary metabolites)，这个代谢过程称次生代谢(secondary metabolism)。
二、有效成分、辅成分和无效成分
生药虽来源于植物、动物和矿物，但95%以上来自植物，其所含的化学成分主要是指植物新陈代谢所产生的代谢产物。大多为维持本身生命活动所必需的化合物，这些成分含量较高，而生理活性一般较小，临床应用不多。而植物的次生代谢产物，它们是存在于植物体内的特殊成分，含量较低，但生理活性较强，具有临床应用的价值。通常把生药的化学成分分为三类：
1. 有效成分(active substances)
指具有显著生理活性和药理作用，在临床上有一定应用价值的成分。这类成分仅存在于某些植物中，包括生物碱类、甙类、挥发油类等等，如：利血平 (reserpine)是萝芙木降压的有效成分，苦杏仁甙(amygdalin)是苦杏仁止咳平喘的有效成分，薄荷挥发油中的薄荷醇(emnthol)和薄荷酮(menthone)是薄荷辛凉解表的有效成分。
2. 辅成分(adjuvant substances)
指具有次要生理活性和药理作用的成分，有时候，它们在临床上也有一定的应用价值。有些辅成分能促进有效成分的吸收，增强疗效，如：洋地黄皂甙能促进洋地黄强心甙的吸收，从而增强洋地黄的强心作用。有些辅成分能使有效成分更好地发挥作用，如槟榔中的鞣质，可保护槟榔碱(arecoline)在胃液中不溶解，而到肠中才被游离出来，木栓、角质、粘液、色素、树脂等。在生药鉴定、有效成分测定或在制备药剂时必须考虑它们的存在与性质。
3. 无效成分(inactive substances)
指无生理活性，在临床上没有医疗作用的成分。它们包括纤维素、木栓、角质、粘液、色素、树脂等。在生药鉴定、有效成分测定或在制备药剂时必须考虑它们的存在与性质。
上述分类并不是绝对的和固定不变的，应根据具体的生药进行具体分析，才能确定某成分是否是有效成分、辅成分或无效成分。如：鞣质在地榆与五倍子中为有效成分，在大黄中为辅成分，而在肉桂中为无效成分。同时应从发展的观点来分析，随着人们的不断实践，特别是现代科学技术的发展，生药中越来越多的化学成分被认识，用于药理研究，进而被开发用于临床。原来认为是无效"成分，现在不少已发现了它们的医疗价值，而成为有效成分了。如：天花粉蛋白质有引产、抗癌作用，蘑菇多糖(lentian)对实验动物的肿瘤有明显抑制作用，叶绿素能促使肉芽生长，菠萝蛋白酶有驱虫、抗炎、抗水肿的作用。
生药的化学成分不仅与药理作用、临床应用有密切的联系，而且对于生药的鉴定、质量评价、新制剂的开发研究、新资源的发掘利用均有密切联系。随着化学成分的生源(biogenesis)和生物合成(biosynthesis)研究的深入，对植物新陈代谢及其代谢产物的内涵也将不断充实和发展。
本教材简要介绍生药中有关成分的基本概念、结构类型、分布、通性、鉴别反应和含量测定等，为生药的鉴定、质量评价与常用生药的开发利用打下必要的基础。至于各类成分的提取分离、结构测定等内容将在天然药物化学课程中介绍。 ,,,0.0.0.0
90536,217,"植物中众多的化学成分有许多已阐明了它们的化学结构和药理作用，其中不少已用于临床。这些成分中有的已可用化学的或生物的方法进行合成。但尚存在的问题是：这些成分在植物体内是怎样形成的？是由何种物质、经过什么新陈代谢途径形成的？为了解决这个问题，许多植物学、生物学、植物化学、生化学的研究工作者从可能的新陈代谢过程，生物化学反应等多方面地进行推测这些成分在植物体内的形成过程，这就是植物化学成分的生源学说（Biogenesis Biogenetic Origin）。
植物化学成分的生源研究主要是研究各类成分在体内生物合成的途径，各种酶在过程中所起的作用以及过程中所产生的各种中间产物的化学并测定它们的结构。生源的研究有多种设想与途径，因而也形成了多种学说，如异戊二烯法则、醋酸学说等已普遍应用于研究药用植物有效成分的生物合成及其途径。随着同位素示踪技术和化学技术的发展，生源研究的进展也更为迅速。
生源研究的意义基本上可归纳为下列几点：
1．了解了各类成分的生物合成途径以及某种成分最初由何种物质（这种物质称为前体 Precursors）形成和各种中间产物后，就可以人为地于植物中注入前体或中间产物来增加所需成分的积累和产量。达到人工控制、定向培育的目的。例如于枸椽酸的新陈代谢途径中加入乌头酶（Aconilase）就可以增加枸椽酸在植物体内的积累，因枸椽酸的生成过程中必须有此种酶的存在。这是研究植物生源最主要的目的。但是，前体并非一成不变，例如熊果甙在不同科时它们的生源就有可能不同。
2．从生源关系密切的成分中来扩大生物活性物质的资源。如三萜类与许多甾体衍生物类在生源上具密切关系，甾体衍生物类常具多种生物活性，三萜类成分在植物界分布广泛，故有可能从三萜类成分来寻找具广泛生物活性的物质。
3．从生源学说来确定某类成分的结构类别。如四环三萜类成分原分类不属于三萜，以后通过生源关系的探讨，才明确地将它们划在三萜范围内。
4．了解某类成分在植物体内的原始状态与代谢途径后，就可以为进行植物成分的生物合成提供理论规律，这将能更好地对生产与实践（如生药的采收时间与部位，有效成分的合成等）起指导作用。
植物体内各种成分的生源基本上可分为两类，一类是植物本身必须的营养物质如糖类，脂肪、蛋白质等成分的新陈代谢途径，一类是植物次生物质，如生物碱、甙类、萜类等成分的新陈代谢途径。有关这些代谢途径的学说很多，其中不少还是设想，例如认为醋酸酯一丙二酸酯（Acetate-Melonate）途径合成脂肪酸、酚性化合物、蒽醌等成分，3，5-羟基一3-甲基戊酸酯（Mevalonate）途径合成萜类、甾类等成分，莽草酸（shikimicacid）途径合成芳香族氨基酸、有机酸及其他化合物；氨基酸途径合成生物碱等成分。
1．植物体内各类成分的生源关系：
2．各类植物次生物的生源学说，列举数例说明它们的生物合成途径：
（1）有机酸类： 有14C可以说明许多较复杂的有机酸类由 CH3COOH形成，如上所述6-甲基不杨酸的生物合成途径：
（2）生物碱：生物碱的生源学说曾有多种路线的设想，但目前己主要集中一种学说，即生物碱是由醋酸、单萜和多种简单氨基酸如苯丙氨酸（Phenylalanine）、色氨酸（TrYptophan）、蛋氨酸（Meih1onine），鸟氨酸（Ornithine）等作为前体而形成的。这些理论因为标记化合物的发展已可用实验证实。方法是给予植株以一定的具标记元素的化合物为前体，（常用的为具14C的化合物），待植株经过一定时期的生长后，分离生物碱，从前体与生成物标记元素的位置来确定二者之间的关系。由于应用了这种技术，许多生物碱如烟碱（Nicoitine）、）吗啡（Morphine）、莨菪碱（Hyoscyamine）、秋水仙碱（Col一chicine）、罂粟碱（Papaverine）、芦竹碱（Gramine）等已证明是由氨基酸形成。有些简单的生物碱已可按生源学说途径在实验室里用氨基酸进行人工合成。目前关于生物碱的生源研究有一较大的突破，即认为除了上述各种前体外，还有许多特殊的中间物质参与了生物合成过程。
例：自鸟氨酸等形成的生物碱
（3）香豆精类：
（4）蒽醌类： 许多蒽醌类成分在植物体内的前体至今未完全确定。有的学者认为苔藓酸（Orsellinic acid，广泛分布于地衣和真菌）为一前体。由其形成蒽醌类成分的生源学说路线。
（5）萜类： 一般认为由CH3COOH与辅酶A（CoenzymeA，简作：CO.A）缩合成酯,再经过脱水、氧化-还原、环化、分子重排等反应形成C5——C10——C15——C20——C30——C40……的各种萜类。
以上仅列举了部分植物化学万分的生源学说，由于大家对此项工作的意义日益重视，有关生源研究的科研工作日益增多，原来的一些设想也得到了实验证实。但由于植物成分的本身种类和结构变化多样，加上在这些成分生物合成过程中所产生的各种中间产物的化学结构以及它们之间关系的复杂性，植物成分的生源研究还需要进行大量的深入的工作。