イソプレン
イソプレンは植物の葉緑体内で2-C-メチル-D-エリトリトール-4-リン酸経路(MEP経路、非メバロン酸経路)によって作られる。MEP経路の2つの最終生成物の一つであるジメチルアリル二リン酸 (DMAPP) は、イソプレン合成酵素が触媒する反応によってイソプレンへと変換される。ゆえに、ホスミドマイシンといったMEP経路を妨げる阻害剤はイソプレン形成も妨げる。イソプレンは温度によって劇的に増加し、40 °C前後で最大値に達する。このことから、イソプレンは植物を熱ストレスから防御しているという仮説が提唱されている(後述の熱耐性仮説を参照)。イソプレンの放出はある種のバクテリアでも観察されており、これはDMAPPの非酵素的分解によると考えられている。
イソプレン放出は樹木が非生物的ストレスと闘うために用いる機構であると考えられている。特に、イソプレンはほどほどの熱ストレス(〜40 °C)に対して保護作用を示す。イソプレン放出は葉の温度の大きな変動に対して保護するために植物によって特に使用されていることが提唱されている。
イソプレンは熱ストレスに応答して細胞膜に取り込まれ膜の安定化を助ける。これによって熱ショックに対するいくらかの耐性が与えられる。イソプレンはまた活性酸素 (ROS) に対するいくらかの抵抗性も与える。イソプレン放出植生から放出されるイソプレンの量は、葉の容積、葉の面積、光(特に光合成光量子束密度: PPFD)、葉の温度に依存する。ゆえに、夜間は樹木の葉からはイソプレンはほとんど放出されないが、暑く晴れた日の日中放出はかなりの量、多くのオーク種では25 μg/(g 乾燥葉重量)/時にまでなると予想される。
植物におけるイソプレン放出は、基質 (DMAPP) の可用性と酵素(イソプレン合成酵素)活性によって管理されている。特に、イソプレン放出の光、CO2、O2依存関係は基質可用性によって管理されているが、イソプレン放出の温度依存関係は基質量と酵素活性のどちらによっても制御されている。