资源简介

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天然药物学
第四节 植物分类基础知识
第二节 植物组织
第一节 植物细胞
第三节 植物器官
第一节 植物细胞
1665年，英国虎克用他自己改进的显微镜研究软木的结构时，发现了极小的蜂窝状的小室，将其命名为细胞（cell）。实际上，他所观察到的仅仅是软木死细胞的细胞壁。
经过后来的科学家近300年的研究，最后由德国的施莱登（植物学家）和施旺（动物学家）于1938年提出了细胞学说。
复式显微镜
第一节 植物细胞
一、细胞的基本结构
1、植物细胞--两个基本单位
（1）构成植物体形态结构的基本单位。
（2）植物生命活动的基本单位
细胞学说的核心：一切有机体，从简单的单细胞生物到复杂的多细胞生物，都是由细胞构成的。
植物模式细胞
一般直径在10~100μm之间，
单细胞植物细胞较小，只有几μm，
薄壁细胞20~100μm，较大，
最小的是支原体直径0.1~0.15μm
棉花纤维细胞可达650mm，
最长的细胞为无节乳管，长几米
到几十米。
2、植物细胞的大小
第二章 药用植物基础知识
第一节 植物细胞
肉眼分辨率：0.2mm，
光学显微镜分辨率：0.2 μm，电子显微镜分辨率： 0.2 nm
随细胞存在的部位、排列状况和机能不同而不同。
不规则状(多细胞，挤压)——表皮、气孔—保护
椭圆形(单细胞)——薄壁细胞—皮层、髓—贮藏、填充
长纺锤形——厚壁细胞—纤维
长管状——导管、筛管—输导
多角形——厚角细胞—支持
其他形状——石细胞—支持
3、植物细胞的形状
第二章 药用植物基础知识
第一节 植物细胞
第二章 药用植物基础知识
纤维
薄壁细胞
番茄果肉细胞
石细胞
叶表皮细胞
导管
植物细胞的基本结构
典型植物细胞
1.原生质体
2.后含物和生理活性物质
3.细胞壁
细胞质：质基质、质膜
细胞核：核膜、核液、核仁、染色体
细胞器：线粒体、液泡、内质网、
高尔基体、核糖体
质体：叶绿体、有色体、白色体
后含物：淀粉、蛋白质、菊糖、晶体、
脂肪和脂肪油、
生理活性物质：酶、维生素、激素
植物细胞的基本结构
（一）原生质体
原生质体是细胞内有生命物质（原生质）的总称，分为细胞质和细胞核。细胞质和细胞核在光学显微镜下能明显区别。
1.细胞质 原生质体除掉细胞核所剩下的部分。
（1）质膜：质壁分离、选择透性。
（2）细胞器：在光学显微镜下观察，一般可看见质体、线粒体和液泡。
植物模式细胞
1.细胞壁 2.细胞质膜
3.叶绿体 4.细胞核
5.核仁 6.液泡
7.细胞质
植物细胞的基本结构
1）质体：植物细胞与动物细胞相区别的显著特征之一。是一类与碳水化合物合成与贮藏有密切关系的细胞器。根据色素有无或不同，分为叶绿体、有色体和白色体。
1.叶绿体 2.有色体 3.白色体
植物细胞的基本结构
①叶绿体主含叶绿素，其次叶黄素和胡萝卜素，营光合作用,合成淀粉的场所。
②有色体，又叫杂色体主含胡萝卜素和叶黄素。比例不同，使呈现的颜色不同。
③白色体不含色素，贮藏营养物质。
基粒
类囊体
内膜
外膜
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
白色体合成和贮藏淀粉时称造粉体，合成和贮藏脂肪时称造油体，合成和贮藏蛋白质的称造蛋白体。
造粉体
造油体
造蛋白体
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
案例分析
案例：2004年5月9日，广东省博罗县某公司发生一起集体食物中毒事件，中毒者均出现头晕、恶心、水样便等症状，其中28名员工症状严重，在医院接受治疗，另有104名员工因怀疑自己中毒而前往检查，医院均给予他们预防性服药。经查明中毒原因系误食发了芽的马铃薯所致。
分析：马铃薯块茎中含有一种叫“龙葵碱”的毒素，一般成熟马铃薯块茎的龙葵碱含量很少，不会引起中毒。但皮肉青紫（在光照下白色体转化为叶绿体）和发芽的马铃薯（尤其发芽部位毒素含量高），吃了就容易引起中毒，感到咽喉发痒、胸口发热疼痛、恶心、呕吐、腹痛、腹泻等。因此禁止食用发芽的和皮肉青紫的马铃薯。
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
植物细胞的基本结构
2)线粒体：在光镜下线粒体为线状、粒状或杆状等，由蛋白质和脂类构成。是细胞进行有氧呼吸和供能的场所，线粒体是细胞进行氧化呼吸，产生能量的地方，是植物细胞的动力工厂。
外膜
嵴
基质
膜间隙
内膜
三羧酸循环
氧化磷酸化
参与脂肪酸代谢
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
3）液泡（vacuole）是由单层膜围成的细胞器，内含细胞液。植物特有的细胞器。是植物细胞发育成熟的标志。可占细胞体积的90％。
液泡演进过程
植物细胞的基本结构
☆ 液泡膜是具有选择透性的膜；内含的细胞液，主要成分是水和代谢产物，如多种有机酸、生物碱、无机盐、花青素等等物质。
☆ 花青素可使花、果实等器官呈现红、蓝、紫色，随细胞液的酸碱度不同而发生变化，酸性时呈红色，碱性时呈蓝色，中性时呈紫色。
☆ 液泡具有贮藏、消化和渗透调节的作用。
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
4）细胞基质
细胞基质是细胞质中除掉质膜和细胞器而无特殊形态的液胶体。为无色半透明、半流动的凝胶体，分为细胞质基质和细胞器两部分。胞基质成分十分复杂，有水、无机盐、氨基酸、核苷酸、蛋白质等。胞基质具有一定的弹性和黏滞性。
胞基质流动会带动细胞器（除液泡外）在细胞内不断运动，流动快的细胞生命活动旺盛，流动慢的细胞生命活动微弱，流动停止的细胞或处于休眠状态或死亡。
植物细胞的基本结构
2.细胞核
由核膜、核仁、染色质（染色体）和核液组成。
核膜：有小孔，物质进出通道。
核仁：合成核糖核酸和蛋白质的场
所。
染色质（染色体）：易被碱性染料
着色的遗传物质。
核液：无明显结构的液胶体，核仁 和染色质就分散于内。
植物细胞的基本结构
（二）细胞壁 是原生质体外围的一层有一定硬度和弹性的复杂结构，是植物细胞所特有。
细胞壁的功能：
①保护原生质体，使细胞维持一定的形状。
②参与植物提吸收、分泌、蒸腾和胞间运输等过程。
③对器官起一定的支撑作用。
④参与细胞生长调控、细胞识别等生理活动。
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
胞间层
细胞壁的结构
1.细胞壁的结构
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
细胞壁的结构
1.三层次生壁 2.细胞腔 3.胞间层 4.初生壁
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
☆形成时间：
细胞分裂产生新细胞时在两个子细胞之间形成
的壁层。
☆主要成分：果胶质
☆特性与功能：
胶粘：粘连相邻细胞
柔软：缓冲细胞间的挤压
1）胞间层（intercellular layer）
植物细胞的基本结构
知识链接
沤麻是利用微生物产生的果胶酶分解果胶质，使粘连的细胞彼此发生分离的过程。自然界中有很多能分泌果胶酶细菌，这些细菌分泌的果胶酶能使果胶质发酵分解，从而使纤维组织与非纤维组织分离。果胶酶首先分解麻类植物韧皮部（皮）与木质部（骨）之间的果胶质，使麻类植物的皮与骨易于分离，接着又分解存在于韧皮部内纤维束之间的果胶质，使纤维束与其周围的非纤维组织分离，从而抽取出可直接供纺织用的优质的麻类纤维。
第二章 药用植物基础知识
植物细胞的基本结构
☆形成时间：
细胞生长、体积增大时，加在胞间层内侧的壁层。
☆主要成分：纤维素、半纤维素、果胶质
☆特性与功能：
薄而柔软，具弹性和可塑性，适应体积不断增大的需要。同时可透过水分和溶质。
初生壁和胞间层紧密相连，光镜下难区别。
2）初生壁（primary wall）
植物细胞的基本结构
☆形成时间：
有些细胞适应特殊的机能，在细胞体积停止增大以后，加在初生壁内侧的壁层。
☆主要成分：纤维素和其它非纤维素物质如木质等。
☆特性与功能：
较厚、较坚硬，加强支持和保护作用。
3）次生壁（secondary wall）
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
2.纹孔
细胞壁次生生长时并不完全覆盖初生壁，而在未增厚区域形成一些凹陷或中断部分，这些凹陷或中断部分称为纹孔。
纹孔对:相邻两细胞间的纹孔成对存在。
纹孔膜:纹孔对中间隔着胞间层和初生壁的合称。
纹孔腔:纹孔膜两侧无次生壁的部分。
纹孔口:纹孔腔通往细胞腔的开口。
植物细胞的基本结构
纹孔的类型：单纹孔、具缘纹孔和半缘纹孔
（1）单纹孔：纹孔腔呈圆形或扁圆形，在光学显微镜下正面观察，纹孔口呈一个圆，多存在于薄壁细胞、韧皮纤维、石细胞等。
植物细胞的基本结构
正面图 切面图 立体图
第二章 药用植物基础知识
（2）具缘纹孔：纹孔腔周围的次生壁向细胞腔内呈拱架状隆起，形成纹孔的缘部，纹孔口的直径明显较小。在光学显微镜下正面观察，纹孔口和纹孔腔两者构成两个同心圆，松柏科植物由纹孔口、
纹孔腔和纹孔塞三者构成三个同心圆。
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
（3）半缘纹孔：由具缘纹孔和单纹孔组成的纹孔对，在光学显微镜下正面观察，纹孔口和纹孔腔两者构成两个同心圆。
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
3.胞间连丝
相邻细胞间的原生
质细丝，通常不明显，
但柿和马钱子种子的胚
乳细胞，由于细胞壁
厚，经染色处理用光学
显微镜可清楚地观察到
胞间连丝。
胞间连丝（柿种子）
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
4.细胞壁的特化
由于受环境影响和生理功能不同，细胞壁中渗入其他物质而发生特化现象。
组成:纤维素，亲水又有韧性。
（1）木质化：木质素，亲水且坚硬，当细胞壁增得很厚时，细胞一般都死亡。木质化细胞壁加间苯三酚溶液和浓盐酸显樱红色或红紫色。
如导管、管胞、木纤维、石细胞等。
植物细胞的基本结构
（2）木栓化：木栓质，亲脂，细胞壁不透水和气，细胞一般死亡。木栓化细胞壁加苏丹Ⅲ溶液显红色。
对植物起到保护作用，隔热效果好。
植物细胞的基本结构
（3）角质化：角质素，无色透明的角质层，亲脂。分布于（干旱的北方植物）叶、果实、种子、幼嫩茎的表皮细胞。减少水分蒸腾，防止雨水的浸渍和微生物的侵袭。角质化细胞壁加苏丹Ⅲ溶液显橘红色。
植物细胞的基本结构
第二章 药用植物基础知识
（4）黏液化
细胞壁内果胶质和纤维素的结构发生变化，易吸水变成粘液。
果实和种子的表皮细胞中常有，如车前子，亚麻子。
鉴别：加钌红试液可染成红色；
加玫红酸钠酒精溶液可染成玫瑰色。
植物细胞的基本结构
（5）矿质化：细胞壁中渗入硅质和钙质。如禾本科茎、叶变硬，增加抗性。
鉴别： 硅质溶于HF，钙质溶于醋酸和硫酸。
植物细胞的基本结构
水稻硅化的表皮细胞
第二章 药用植物基础知识
细胞壁的特化总结
特化 类型 附加成分 作用 鉴别
木质化 木质素 增强 机械力 间苯三酚和浓盐酸→樱桃红或红紫色
木栓化 木栓质（脂肪性物质） 保护 作用 苏丹Ⅲ→红色
角质化 角质素（脂肪性物质） 保护 作用 苏丹Ⅲ→橘红色
粘液化 果胶、纤维素粘液化 利于种子萌发 玫红酸纳酒精液→玫瑰红色
钌红试液→红色
矿质化 硅质、钙质 增强 机械力 硅质氢氟酸→溶解；
钙质溶于硫酸或醋酸

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