药用植物显微结构

第四章

药用植物的显微构造第一节植物的细胞★植物细胞：是植物体结构和生命活动的基本单位。

植物细胞的形状多种多样，常常随植物的种类以及存在部位和机能不同而异。第一节

植物细胞第一节

植物细胞

植物细胞的大小差异很大。用显微镜观察到的细胞构造，通常称为植物的显微构造。在电子显微镜下观察到的细胞结构，称为超微结构或亚显微结构。★典型的植物细胞：为了便于学习和掌握细胞的构造，将各种植物细胞的主要构造集中在一个细胞里示意说明，把这个细胞叫做典型的植物细胞或模式植物细胞。第一节

植物细胞

一、原生质体

原生质体是细胞内有生命的物质总称，包括细胞质、细胞核、质体、线粒体、高尔基体、核糖体、溶酶体等，是细胞的主要部分，细胞的一切代谢活动都在这里进行。其物质基础是原生质。

★原生质

是细胞生命物质的基础，它的化学成分很复杂，由于它是生活物质，不断地进行代谢活动，组成的成分也在不断地变化，它的最主要成分是以蛋白质与核酸为主的复合物。

★原生质的物理特性

无色半透明、具有弹性、略比水重，有折光性的半流动的亲水胶体。

★原生质的相对化学成分

水：85~90%，蛋白质：7~10%，脂类物质：1~2%，其他有机物：1~1.5%，无机物：1~1.5%。在干物质中，蛋白质是最主要的成分。（一）细胞质

是原生质体的基本组成部分，为半透明、半流动的基质，也有人狭义地将细胞质称为原生质。

细胞质可相对划分为三层，细胞质与细胞壁相接触的膜称作细胞质膜，与液泡相接触处的膜称作液泡膜，细胞质膜和液泡膜之间的部分称作中质。

质膜的功能：①选择透性；②半渗透现象；③质膜还能抵御病菌的侵害，接受和传递外界的信号，调节细胞的生命活动。（二）细胞核

是细胞生命活动的控制中心。细胞核的组成有：

★核膜★核液

★核仁

★染色质

（三）细胞器是细胞中具有一定形态结构、组成和特定功能的微器官，也称拟器官。

细胞器包括质体、液泡、线粒体、内质网、核糖核蛋白体、微管、高尔基体、圆球体、溶酶体、微体等。

1.质体：是植物细胞所特有的细胞器，其基本组成为蛋白质和类脂，含有色素。由于质体内所含色素的不同，功能也不同，所以将质体分为：

★白色体

★叶绿体

★有色体2.液泡：是植物细胞特有的细胞器。3.线粒体：主要与细胞内的能量转换有关。4.内质网：与细胞内蛋白质、类脂和多糖的合成、运输和贮藏有关。5.高尔基体：与合成多糖与运输多糖有关。6.核糖核蛋白体：被认为是蛋白质合成的场所。7.溶酶体和微体：含有各种不同的酶，能分解生物大分子，对细胞内贮藏物质的利用起重要作用。

8.圆球体：是脂肪积累和分解的场所。二、植物细胞的后含物

植物细胞在生活过程中，由于新陈代谢的活动而产生各种非生命的物质，统称为后含物。

后含物主要包括：淀粉粒、菊糖、糊粉粒、脂肪油和各种结晶等。（一）淀粉：是由多分子葡萄糖脱水缩合而成，其分子式为(Ｃ6Ｈ12Ｏ5)n。淀粉积累时，先形成淀粉的核心——脐点，然后环绕核心继续由内向外层层沉积。

淀粉是以淀粉粒的形式贮存在植物的根、块茎及种子等器官的薄壁细胞中。如半夏、马铃薯、葛根等。淀粉粒有三种类型：

★单粒淀粉：每一个淀粉只具一个脐点，环绕着脐点有无数层纹，称为单粒淀粉。

★复粒淀粉：具有二个或多个脐点，每个脐点有各自层纹的称为复粒淀粉。

★半复粒淀粉：具有二个或多个脐点，每个脐点除有各自的层纹外，外面另被有共同层纹的称半复粒淀粉。（二）菊糖：是由果糖分子聚合而成。（三）蛋白质：贮藏的蛋白质与构成原生质的活性蛋白质不同，它是非活性而比较稳定的无生命的物质。蛋白质一般以糊粉粒的状态贮存在细胞质或液泡里，体积很小，常呈无定形的小颗粒或结晶体，在种子的胚乳和子叶细胞内多含有丰富的蛋白质。（四）脂肪和脂肪油：是由脂肪酸和甘油结合而成的酯，也是植物贮藏的一种营养物质，存在于植物各器官中，特别是种子中。在常温下呈固体或半固体的称为脂肪，如柯柯豆脂；在常温下呈液体的称脂肪油，如花生油、大豆油、芝麻油等。（五）晶体1.草酸钙晶体：（1）单晶（2）针晶（3）簇晶（4）砂晶（5）柱晶方晶针晶簇晶砂晶柱晶2.碳酸钙结晶：多存在于植物叶的表层细胞中，其一端与细胞壁连接，形状如一串悬垂的葡萄，称钟乳体。3.

除草酸钙结晶和碳酸钙结晶外，某些植物体内还存在其它类型的结晶，如柽柳叶中含有硫酸钙结晶；菘蓝叶中含靛蓝结晶；槐花中含芸香苷结晶等。三、细胞壁细胞壁是植物细胞特有的结构，与液泡、质体一起构成了植物细胞与动物细胞区别的三大结构特征。

细胞壁主要是由原生质体分泌的非生活物质所构成，具有一定的坚韧性。

由于植物的种类、细胞的年龄和所执行功能的不同，其细胞壁的成分和结构也不一致。（一）细胞壁的分层细胞壁根据形成的先后和化学成分的不同分为三层：胞间层、初生壁和次生壁。

1.胞间层：又称中层，存在于细胞壁的最外面，是相邻的两个细胞共用的薄层，它是由亲水性的果胶类物质组成，依靠它使相邻细胞粘连在一起。2.初生壁：在细胞生长过程中，由原生质体分泌的纤维素、半纤维素和少量果胶增加在胞间层的内侧，形成细胞的初生壁。

初生壁一般较薄而有弹性，能随细胞的生长而延伸，壁的延伸又使一些新的原生质体分泌物填充于初生壁中，称为填充生长。原生质体分泌物也可同时增加在已形成的初生壁内侧，称为附加生长。3.次生壁：有的植物在细胞停止生长后，逐渐在初生壁的内侧一层层地积累一些纤维素、半纤维素和少量木质素等物质，使细胞壁附加增厚，形成了次生壁。（二）胞间连丝和纹孔1.胞间连丝：细胞间有许多纤细的原生质丝穿过初生壁上微细孔眼彼此联系着，这种原生质丝叫胞间联丝。

2.纹孔：次生壁形成时并不是均匀增厚的，初生壁完全没有次生壁覆盖的区域形成一个空隙，称为纹孔。相邻的细胞壁其纹孔常成对地相互衔接，称为纹孔对。纹孔对之间的薄膜，称为纹孔膜。纹孔膜两侧的空腔，称为纹孔腔。由纹孔腔通往细胞壁的开口，称为纹孔口。纹孔对有三种类型：★单纹孔：★具缘纹孔：

★半缘纹孔：

（三）细胞壁的特化

由于环境的影响和生理机能的不同，细胞壁常常发生各种不同的特化，常见的有以下几种：

1.木质化：细胞壁附加生长时增加了较多的木质素而变得坚硬牢固，增加了植物细胞群和组织间的支撑力，导管、木纤维、石细胞等细胞壁即是木质化的细胞壁。

2.木栓化：是细胞壁内增加脂肪性的木栓质的结果。

3.角质化：某些植物细胞产生的脂肪性角质，除填充细胞壁本身外，常在茎、叶或果实的表皮外侧形成一层角质层。

4.粘液质化：是指细胞壁中的纤维素和果胶质等成分发生变化而成为粘液。

5.矿质化：是指细胞壁中含有硅质或钙质等，以增强植物的机械支持能力。第二节植物细胞的分裂、生长和分化一、植物细胞的分裂1.无丝分裂2.有丝分裂3.减数分裂二、植物细胞的生长和分化1.细胞生长2.细胞分化第一章植物的细胞2.植物的细胞-基本结构模式植物细胞

细胞壁

原生质体后含物胞间层初生壁次生壁细胞核细胞膜细胞质细胞器贮藏物质晶体质体线粒体液泡内质网核糖体高尔基体核膜、核孔核液、核仁叶绿体白色体有色体第一节植物细胞的形态和基本结构思考题

1.就结构来说，植物细胞与动物细胞不同，请

说出它们的不同点。2.植物细胞的细胞器有哪几种？内质网和细胞

质是细胞器吗？3.叶绿体、有色体和白色体之间可以互相转化

吗？试举例说明。第一节植物细胞的形态和基本结构第二章植物的组织★组织：许多来源、功能相同，形态构造相似，而且彼此紧密联系的细胞所组成的细胞群，称为组织。第一节植物组织的种类植物的组织一般分为下列几种：一、分生组织

分生组织是一群具有分生能力的细胞，能不断进行细胞分裂，增加细胞的数目，使植物不断生长。特征是细胞小，排列紧密，无细胞间隙，细胞壁薄，细胞核大，细胞质浓，无明显的液泡。依分生组织的来源和功能的不同，可分为：（一）原生分生组织（二）初生分生组织（三）次生分生组织分生组织：根据来源分为：原分生组织、初生分生组织、次生分生组织根据位置分为：顶端分生组织、居间分生组织、

侧生分生组织二者之间的关系：顶端分生组织原分生组织居间分生组织初生分生组织侧生分生组织次生分生组织第一节植物组织的种类

二、基本组织

基本组织在植物体内占很大位置，分布在植物体的许多部分，是组成植物体的基础。它是由主要起代谢活动和营养作用的薄壁细胞所组成，所以又称薄壁组织。其主要特征是细胞壁薄，细胞壁有纤维素和果胶构成，通常是具有原生质体的生活细胞；细胞的形状有圆球形、椭圆形、圆柱形、多面体等，细胞之间常有间隙。根据细胞结构、功能的不同可分为：（一）一般薄壁组织（二）通气薄壁组织（三）同化薄壁组织（四）输导薄壁组织（五）吸收薄壁组织（六）储藏薄壁组织

第一节植物组织的种类

三、保护组织

保护组织分布于植物各个器官的表面，常为外壁或整个细胞壁增厚的细胞群，对植物起保护作用，可防止植物遭受病虫的侵害及机械损伤，并有控制和进行气体交换，防止水分过度散失的能力。

依其来源的不同，又可分为初生保护组织（表皮）和次生保护组织（周皮）两类。

（一）表皮

第一节植物组织的种类甘蔗茎表皮的蜡被层

1.气孔：在表皮上可见一些呈星散或成行分布的小孔，称为气孔。是由两个半月形的保卫细胞对合而成的。

保卫细胞与其周围的表皮细胞（副卫细胞）排列的方式称为气孔的轴式类型。第一节植物组织的种类双子叶植物叶中常见的气孔轴式类型有：★平轴式：气孔周围的副卫细胞为2个，其长轴与气孔的长轴平行。如番泻、马齿苋等。

★直轴式：气孔周围的副卫细胞为2个，其长轴与气孔的长轴垂直。如薄荷、益母草等。

第一节植物组织的种类★不定式：气孔周围的副卫细胞数目在3个以上，其大小基本相同，并与其它表皮细胞形状相似。如艾叶、地黄等。

★不等式：气孔周围的副卫细胞为3~4个，大小不等，其中一个特别小。如菘蓝、曼陀罗等。

★环式：气孔周围的副卫细胞数目不定，形状较其他表皮细胞狭窄，围绕气孔排列成环状。如茶叶、桉叶等。第一节植物组织的种类单子叶植物的气孔类型也很多，如禾本科植物的禾本科型。如淡竹叶、芸香草等。2.毛茸：是由表皮细胞分化而成的向外突起的凸起物。有分泌作用的毛茸，称为腺毛；没有分泌作用则称为非腺毛。

★腺毛有头部及柄部之分，头部彭大，位于毛的顶端，能分泌挥发油、粘液、树脂等物质。第一节植物组织的种类★非腺毛无头、柄之分，因而顶端不膨大，也无分泌功能。由于组成非腺毛的细胞数目，分枝状况不同而有多种类型的非腺毛。第一节植物组织的种类

（二）周皮木栓层、木栓形成层和栓内层三部分合称周皮。

★皮孔：当周皮形成时，原来位于气孔下面的薄壁细胞开始分裂，形成木栓形成层，并向外分生出许多非木栓化的填充细胞，由于填充细胞的增多，结果将表皮突破，形成圆形或椭圆形的裂口，这种裂孔称为皮孔。第一节植物组织的种类四、分泌组织

植物体有些细胞具有分泌作用，能分泌出挥发油、树脂、蜜汁、乳汁等，由这些分泌细胞所组成的组织称为分泌组织。根据分泌组织分布的位置，可分为下面两种类型：（一）外部分泌组织

位于植物的体表，其分泌物直接排出体外，其中有腺毛、腺鳞和密腺等。1.腺毛是具有分泌能力的表皮毛，有头部和柄部之分，头部具有分泌能力。2.腺鳞为一种无柄或柄很短，呈扁平形鳞片状的特殊腺毛。第一节植物组织的种类3.蜜腺是能分泌蜜汁的腺体，由一层表皮细胞或其下面数层细胞特化而形成的。

（二）内部分泌组织

分布于植物体内，其分泌物储藏在细胞内或细胞间隙中。按其组成、形状和分泌物的不同，可分为：1.分泌细胞是单个散在的具有分泌能力的细胞，常比周围细胞大，多呈圆球形、椭圆形或分枝状，其分泌物储存在细胞内。第一节植物组织的种类2.分泌腔是由多数分泌细胞所形成的腔室，分泌物大多是挥发油，并储存在腔室内，故又称油室。

3.分泌道其形成初期先出现一束长柱状分泌细胞，后来细胞中层消失，细胞彼此分离，中间形成一条裂生的腔道，称分泌道。腔道周围的细胞称为上皮细胞。由于分泌物不同，可分为树脂道、油管、黏液道。4.乳汁管是由一个或多个细长分枝的乳细胞构成。乳细胞是具有细胞质和细胞核的生活细胞，原生质体紧贴在细胞壁上，具有分泌功能，其分泌的乳汁贮存在细胞中。乳汁管通常有下列两种：第一节植物组织的种类

★无节乳汁管：每个乳汁管由一个乳细胞构成，乳细胞随植物器官长大而伸长，管壁上无节。有的在发育过程中细胞核进行分裂，细胞质不分裂而形成多核细胞。无节乳汁管常有分枝，贯穿在整个植物中。

★有节乳汁管：由许多管状乳细胞连接而成，连接处细胞壁溶化贯通，在植物体内形成巨大的的网状系统，乳汁可互相流动。五、机械组织

机械组织是由细胞壁明显增厚的一群细胞组成的，有支持植物体或增加其坚固性以承受机械压力的作用。

根据细胞壁增厚的方式、增厚的部位、增厚的程度不同，可分为厚角组织和厚壁组织。（一）厚角组织：其细胞是生活细胞，常含有叶绿体，可进行光合作用，细胞壁由纤维素、果胶质和半纤维素组成，不含木质素，非木质化，呈不均匀增厚，一般在角隅处增厚，也有在切向壁或在细胞间隙处增厚的。第一节植物组织的种类（二）厚壁组织：其细胞均具有全面增厚的次生壁，常具有层纹和纹孔，常木质化，成熟后细胞腔变小，成为死细胞。

根据细胞形状的不同，可分为纤维和石细胞。1.纤维：一般为两端尖的细长细胞，细胞壁常纤维素化或木质化增厚。可分为韧皮纤维和木纤维。2.石细胞：为植物体中特别硬化的厚壁细胞，一般为薄壁细胞的壁强烈增厚而形成。第一节植物组织的种类

六、输导组织

输导组织是指物体中输送水分、无机盐和营养物质的组织。其共同点是细胞长形，常上下连接，形成适于输导的管道。根据输导组织的构造和运输物质的不同，可分为：

（一）管胞和导管

是专管自下而上输送水分及溶于水中的无机养料的输导组织，存在于植物的木质部中。第一节植物组织的种类1.管胞是蕨类植物和绝大多数裸子植物主要的输导组织，同时也兼有支持作用。2.导管是被子植物最主要的输导组织之一，少数裸子植物也有导管。

按导管形成的纹理不同或纹孔的不同，分成下面几种类型：

★环纹导管：

★螺纹导管：

★梯纹导管：

★网纹导管：

★孔纹导管：第一节植物组织的种类

★侵填体：是由于邻接导管的薄壁细胞通过导管壁上未增厚的部分(纹孔)，连同其内含物如鞣质、树脂等物质,侵入到导管腔内而形成的。（二）筛管、伴胞和筛胞输送光合作用制造的有机营养物质到植物体其他部分的输导组织，位于植物的韧皮部中。1.筛管

是由一系列纵向的长管状活细胞构成的，其形成的每一个细胞称为筛管分子。

★胼胝体：温带树木到冬季，在筛管的筛板处生成一种粘稠的碳水化合物，称为胼胝质，将筛孔堵塞形成的垫状物，称为胼胝体。2.伴胞：是位于筛管分子旁侧的一个近等长，两端尖，直径较小的一个薄壁细胞，与筛管分子相伴，称为伴胞。第一节植物组织的种类3.筛胞是蕨类植物和裸子植物运输有机养料的输导组织。第二节维管束及其类型

维管束是在植物进化到较高级的阶段即蕨类植物、裸子植物和被指植物时才出现的组织，因此，这三类植物也总称维管植物。维管束在植物体内呈束状存在，贯穿在植物体的各个器官内，彼此相连组成植物的输导系统，同时对植物