药用植物学绪论、植物的细胞、植物的组织.ppt

药用植物学 绪论 药用植物学 药用植物学的性质 是一门以具有医疗保健作用的植物为对象 研究它们的形态 组织 生理功能 分类鉴定 资源开发和合理利用的学科 也可以说是用植物学的知识和方法来研究具有防治疾病和保健作用的植物的一门科学 一 药用植物学的研究内容及任务 1 准确识别鉴定生药原植物的种类 确保药材来源的准确性 2 调查考证 合理利用药用植物资源 3 通过植物类群的亲缘关系 寻找紧缺药材的代用品和新资源 4 利用植物生物技术 扩大繁殖濒危物种 活性成分高含量物种和转基因新物种 5 制订生药或其制剂的质量标准 并对其进行品质评价 6 为中药材生产规范化服务 二 我国药用植物学发展简史 1 神农本草经 公元1 2世纪2 新修本草 唐3 救荒本草 明朝4 本草纲目 明朝5 本草纲目拾遗 植物名实图考 6 中国植物志 三 学习药用植物学的方法 1 细致观察 结合课本上的理论知识 丰富感性知识 2 熟练使用仪器设备 掌握实验技能 3 系统比较 4 重视野外教学实践 第一章植物的细胞 植物细胞是构成植物体形态结构和生命活动的基本单位 形态大小多样 随生理功能的不同各异 细胞的形状 球形 多面体 纺锤形 圆柱形 长管状细胞的大小 一般直径在10 100um之间 第一节植物细胞的基本构造 各种植物的形态结构不同 同一细胞的不同发育期其形态结构也不同 故 一个细胞不可能包括细胞的所有构造 将各种植物细胞所有主要构造集中在一个细胞中加以说明 这个细胞叫做典型的植物细胞或模式细胞 一个典型的植物细胞是由细胞壁 原生质体和后含物组成的 其中原生质体以包括 细胞膜 细胞质 细胞核 质体 线粒体 高尔基体 核糖体 溶酶体等有生命物质组成 这些都是细胞学的最重要的内容 植物细胞显微构造模式图植物细胞超显微构造模式图A立体图B平面图1 细胞壁2 质膜3 高尔基体4 叶绿体1 细胞壁2 质膜3 细胞质5 核膜6 核仁7 染色质8 液泡4 细胞核5 质体6 液泡9 内质网10 核糖体11 线粒体12 晶体 一 原生质体protoplast 原生质体是细胞内有生命物质的总称 它是形态学上的概念 包括细胞质 细胞核 质体 线粒体 高尔基复合体 核糖体 溶酶体等 是细胞的主要成分 细胞的一切代谢活动都在这里进行 构成原生质体的物质基础是原生质 它是细胞生命物质的基础 按照原生质体内物质的作用 形态及组分上的差异 又分为细胞质 细胞核和质体三部分 一 细胞质cytoplasm 细胞质是原生质体的基本组成成分为半透明 半流动的基质 细胞质可相对划分为三层 即细胞质与细胞壁相接触的膜称作细胞质膜 与液泡膜相接触的称作液泡膜vacuolarmembrane 两层膜之间的部分称为中质 细胞质膜 通过质壁分离 可见到原生质体的外表面具有一层透明的薄膜 称为细胞质膜 原生质膜 中质 在光学显微镜下可以看见在细胞质膜内是半透明而无色的粘滞液体 称为中质 细胞质膜与液泡膜之间的细胞质 液泡膜 它的组成和特性与细胞质膜相同 质膜的功能 选择通透性 渗透现象 抵抗病菌侵害 接受 传递外界信息 参与细胞间的识别 调节细胞的生理活动 二 细胞核nucleus 细胞核是细胞生命活动的控制中心 遗传信息的载体DNA在核中贮藏 复制和转录 细胞核分为四部分 核膜 是细胞核表面的一层薄膜 双层结构 在电子显微镜下能见到核膜上的孔 即核孔 核液 核膜内充满着粘滞住较大的液胶体 称为核液 它的主要成分是聚合度较低的蛋白质 DNA和多种酶 核仁和染色质就是分布在核液中 核仁 是细胞核中折光率更强的小球体 有一个或几个 核仁主要是由蛋白质和核糖核酸 RNA 所组成 是其合成的主要场所 染色质 核中易被碱性染料染色的物质称为染色质 当细胞核进行分裂繁殖的时候 染色质聚合成为一些螺旋状的染色质丝 进而形成棒状的染色体 可作为植物分类鉴定的依据 细胞核的主要功能 控制细胞的遗传和生长发育 是遗传物质存在和复制的场所 调节和控制细胞的其他生理活动 三 细胞器 是细胞中具有一定形态结构 组成和具有特定功能的微器官 也称拟器官 包括质体 液泡 线粒体 内质网 核糖核蛋白体 微管 高尔基复合体 圆球体 溶酶体等 在光学显微镜下只有前三者才能观察到 质体 为植物细胞所特有的细胞器 含有色素 可分为 白色体 球形 纺锤形或其它形状的小颗粒 不含色素 白色 各部分贮藏细胞多见 常聚集在细胞核周围 有合成和贮藏营养物质功能 白色体制造淀粉粒 称造粉体 白色体合成脂肪称造油体 白色体合成蛋白质称造蛋白质体 叶绿体 形状多呈球形 卵形的绿色颗粒 是进行光合作用和合成同化淀粉的场所 存在于植物的绿色细胞中 所含的色素有 叶绿素a b 胡萝卜素和叶黄素 叶绿素是主要的光合色素 它能吸收和利用光能 直接参与光合作用 其他两类色素不能直接参与光合作用 只能将吸收的光能传递给叶绿素 起辅助光合作用的功能 有色体 常存在于花 果实和根中 只含胡萝卜素及叶黄素 常呈杆状 圆形或不规则形状 具有呈色 积累淀粉和脂类功能 质体plastid相互转化图例如 番茄 2 液泡 也是植物细胞特有的细胞器 液泡膜是有生命的 将膜内的细胞液与细胞质隔开 液泡的主要成分除水分外 还有糖类 盐类 生物碱 苷类 单宁 有机酸 挥发油 色素 树脂 结晶等 这些成分是人们开发利用植物资源的重要来源 A B C 从幼年细胞到成熟细胞液泡的形成过程 液泡的主要功能 调节细胞的渗透压 维持细胞质内环境稳定 储藏代谢产物 参与细胞内的新陈代谢 生化反应 二 植物细胞的后含物 一 细胞后含物 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 后含物的种类很多 有些具有丰富的营养价值 有些对人体具有重要的生理作用 淀粉粒 由葡萄糖分子聚合而成的长链化合物单粒淀粉 一个淀粉粒只具有一个脐点 种类复粒淀粉 具有2个或多个脐点 每个脐点有各自层纹 半复粒淀粉 具有2个或多个脐点 每个脐点除有它各自的层纹外 在外面另被有共同层纹 鉴别 含有直链淀粉的淀粉粒遇稀碘液显蓝紫色 支链淀粉则显紫红色 图淀粉粒1 2 3为山药的淀粉粒 三角状卵圆形或矩圆形 脐点短缝状人字形 4 5为绞股蓝的淀粉粒 单粒不规则椭圆形 5为复粒 图各种淀粉粒1 马铃薯2 豌豆3 藕4 玉米5 半夏6 姜 2 草酸钙结晶 一种植物一般只能见到一种形态 不同的植物体所含的草酸钙晶体大小和状不同 可作为药材鉴定的依据 类型 主要形状有单晶 针晶 簇晶 砂晶 柱晶 鉴别 不溶于醋酸 但遇20 硫酸溶解并形成硫酸钙针状结晶析出 图甘草的草酸钙方晶 方晶 纤维束 图草酸钙针晶 半夏块茎 草酸钙簇晶 大黄根茎 草酸钙砂晶 牛膝根 草酸钙柱晶 射干根茎 3 碳酸钙结晶大多存在于植物体的表层细胞中 鉴别 碳酸钙结晶加醋酸则溶解并放出二氧化碳气泡 区别于草酸钙结晶 某些植物体内还存在其他类型的结晶 如柳叶中含有硫酸钙结晶 菘蓝叶中含有靛蓝结晶 槐花叶含芸香苷结晶 4 菊糖 由果糖分子聚合而成 多存在于菊科和桔梗科植物的细胞中5 蛋白质 是非活性的 无生命的物质 有两种形态存在 结晶的和无定形的 6 脂肪和脂肪油 由脂肪酸和甘油结合而成的脂 常温下固体 可可豆脂常温下液体 芝麻油 花生油 大豆油 椰子胚乳细胞内的油滴 蓖麻胚乳细胞 大丽菊细胞内所见菊糖 三 细胞壁 植物细胞特有的结构 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可分为三层 胞间层 初生壁和次生壁 1 胞间层 细胞分裂时形成的两个细胞间最初的隔离层 又称中层 由果胶质组成 2 初生壁 细胞形成后 在胞间层的内侧形成的一层壁 为纤维素 半纤维素和少量果胶质组成 具良好的通透性 3 次生壁 在初生壁的内侧一层层沉积下来的壁 此时细胞停止增大 细胞壁也停止延伸 沉积物以纤维素为主 还有一定量的半纤维素 有的还沉积有木质素等其它物质 次生壁通常明显加厚 坚硬而少弹性 通透性差 一旦次生壁形成 细胞的大小和形状也将逐渐稳定 也逐渐成熟 二 纹孔和胞间连丝1 纹孔 因植物细胞的次生壁某些地方不均匀加厚而形成空隙 纹孔有利于细胞间物质的交换 相邻的细胞其壁上的纹孔常成对的相互衔接 称为纹孔对 纹孔之间的复合中层称为纹孔膜 纹孔在细胞壁上的开口 称纹孔口 纹孔可分为单纹孔 具缘纹孔和半缘纹孔 1 单纹孔 在细胞壁上的未加厚部分呈单纯的孔状 只是一个圆柱形的通道 单纹孔 2 具缘纹孔 又称重纹孔 纹孔边缘的次生壁向细胞腔内呈架拱状隆起 形成一个扁圆形的纹孔腔 隆起的顶端有一圆形或长形的纹孔口 在一些植物中其纹孔腔内的复合中层上也形成加厚的纹孔塞 因此这种纹孔在显微镜下从正面看有三个同心圆 3 半缘纹孔 纹孔对中一边为单纹孔 一边为具缘纹孔 具缘纹孔 A 单纹孔B 具缘纹孔1 立体模型2 正面观3 切面观 2 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 这种原生质丝称为胞间连丝 有利于保持细胞间在生理上的联系 例如 柿核 马钱子胚乳的细胞 柿核细胞的胞间连丝 三 细胞壁的特化1 木质化 1 形成 细胞壁在附加生长时增加了较多的木质素 2 作用 增加了植物细胞群和组织尖的支撑能力 3 鉴别 间苯三酚 浓盐酸 红色 例子 导管 木纤维 石细胞 甘草的导管和纤维 肉桂的纤维和石细胞 2 木栓化 1 形成 细胞壁内增加了脂肪性的木栓质 2 作用 保护植物内部组织 3 特点 细胞壁不透气 不透水 使细胞内原生质体与周围环境隔绝而坏死 4 鉴别 苏丹 试液 红色 例子 树干外面的褐色外层树皮 3 角质化形成 脂肪性角质除了填充细胞壁外 常在茎的表皮外侧形成一层角质层 作用 防止水分过度蒸发 防止虫类和微生物的侵害 鉴别 苏丹 试液 桔红色 女贞叶表皮角质化 4 粘液质化 1 形成 细胞壁中的纤维素和果胶质等成分发生变化而形成粘液 2 特点 粘液质化形成的粘液在细胞的表面常成固体状态 吸水膨胀后成粘滞状态 3 鉴别 钌红试剂 红色 玫红酸钠醇试剂 玫瑰红色 5 矿质化 1 特点 细胞壁中含有硅质或钙质等 2 作用 增加了植物的机械支持能力 3 鉴别 硅质能溶于氟化氢 但不溶于醋酸或浓硫酸 区别于碳酸钙和草酸钙 第二节植物细胞的分裂 一 有丝分裂根据生理活动一般分为五个时期 分裂间期 分裂前期 分裂中期 分裂后期 分裂末期 在中期 细胞特征是染色体排列在中央的赤道面2侧 该时期适宜进行染色体记 二 无丝分裂 植物中常见的一种分裂形态三 减数分裂 高等植物普遍的有性繁殖方式 四 染色体 单倍体 多倍体 第二章植物组织 组织 tissue 在个体发育中来源相同 形态结构相似 并担负一定生理功能的紧密联系的细胞群 组织是细胞分化的产物 也是植物体复杂化和完善化的产物 第一节植物组织的种类 类型 分生组织 meristem 成熟组织 maturetissue 包括保护组织 薄壁组织 输导组织 机械组织 分泌组织 一 分生组织 分布于植物体的一定部位 保持胚性细胞特点 具有持续的或周期性的分裂能力的细胞群称为分生组织 特点 排列紧密 细胞壁薄 细胞质浓 细胞核大 体积小等 分类 顶端分生组织原生分生组织位置居间分生组织性质初生分生组织侧生分生组织次生分生组织 一 原生分生组织来源 种子的胚 由胚性细胞组成 存在位置 根 茎的顶端 故称顶端分生组织 分裂结果 根 茎不断伸长 长高 二 初生分生组织来源 由原生分生组织分化衍生的细胞组成 存在位置 原表皮层 基本分生组织 原形成层 分裂结果 产生根 茎的初生构造 居间分生组织 多存在于单子叶植物的茎 叶基部 三 次生分生组织来源 成熟组织的细胞 经历生理和结构上的变化 重新具有了分裂能力的细胞 位置 木栓形成层 根的形成层和茎的束间形成层 分裂结果 产生次生构造 加粗生长 侧生分生组织 存在于裸子植物和双子叶植物根 茎内 分生组织 二 基本组织 groundtissue 分布广 为构成植物体的基本成分 均由薄壁细胞构成 液泡大 细胞质稀少 具细胞间隙 形状常为球形 圆形 一般薄壁组织吸收薄壁组织同化薄壁组织根据功能不同通气薄壁组织输导薄壁组织贮藏薄壁组织 基本组织 通气组织 三 保护组织 包被在植物体的各个器官的表面 保护着植物的内部组织 调控植物体内外气体的交换 能防止内部水分过渡散失和外界不良环境的伤害 一 表皮 通常由一层生活细胞组成 少数植物由2 3层细胞构成 即所谓的复表层 细胞排列紧密 无间隙 内面壁和侧面壁均较薄 外面壁最厚 同时角质化 形成角质层 有的还具有蜡被 有的植物部分表皮细胞特化形成毛茸 有的植物表皮细胞壁矿质化 1 气孔 结构 1 大多都是有两个半月形的细胞围成的 保卫细胞 2 在紧贴保卫细胞的四周还有一个或多个与保卫细胞形状不同的细胞 叫副卫细胞 A双子叶植物的气孔正面观B双子叶植物的气孔侧面观C禾本科植物的气孔正面观D禾本科植物的气孔侧面观1 保卫细胞2 副卫细胞 气孔轴式类型 1 平轴式2 直轴式3 不等式4 不定式5 环式 2 毛茸 1 腺毛 具有分泌粘液 树脂 挥发油等物质的毛茸 有头 柄之分 2 非腺毛不具分泌作用的毛茸 无头 柄之分 末端尖狭 单纯起屏障保护作用 二 周皮 三层组成 木栓层 木栓形成层 栓内层皮孔 A木栓细胞B周皮的结构 1 木栓层细胞2 木栓形成层3 栓内层 四 分泌组织 是指能产生分泌物质的有关细胞及特化的细胞组合 内分泌组织 分泌腔 分泌细胞 乳汁管 分泌道外分泌组织 腺毛 蜜腺 盐腺 排水器等 类型 1 油细胞2 丁香粉末油室3 茅苍术油室4 牵牛子分泌腔5 桔梗有节乳管6 当归油室7 人参树脂道纵切8 人参树脂道横切9 香加皮乳汁管 五 机械组织 功能 机械支持 巩固 特点 细胞壁有局部或全部的增厚 类型 厚角组织 初生性质 活细胞 角隅处增厚 厚壁组织 死细胞 具强烈增厚的次生壁 全部增厚 依形态分为纤维石细胞 厚角组织厚壁组织 1 单个纤维2 纤维束3 何首乌木纤维4 白头翁韧皮纤维5 簇晶纤维6 白头翁木纤维7 合欢晶纤维8 铁线连分枝纤维9 姜的分隔纤维10 冷饭团嵌晶纤维 1 椰子果皮石细