药用植物学-植物的细胞

第一章植物的细胞,第一章植物的细胞,学习目的：通过学习植物细胞的基本结构和细胞分裂的知识，为学习植物组织、植物器官的内部构造及中药鉴定等相关知识奠定基础。学习要点：熟悉典型细胞的概念；掌握细胞的显微结构组成；了解细胞分裂的方式及其不同点。,第一章植物的细胞,细胞是构成植物体的形态结构和生命活动的基本单位。,随植物种类及所在部位和机能不同而不同。不规则状表皮、气孔保护椭圆形薄壁细胞皮层、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,细胞各种形状,第二章药用植物基础知识,第一章植物的细胞,典型的植物细胞,原生质体,细胞后含物,细胞质,细胞器,贮藏的营养物,非营养物,细胞壁,质膜,第二章药用植物基础知识,第一节植物细胞的基本结构,第二章药用植物基础知识,第一节植物细胞的基本结构,第二章药用植物基础知识,一、原生质体,组成,细胞质,细胞器,细胞核：核膜；核仁；核液；染色质,质体：叶绿体；有色体；白色体,线粒体,液泡,内质网,高尔基体,核糖体,溶酶体,1、质膜：原生质体表面一层光滑的薄膜。质壁分离：采用高渗液处理，使原生质体失水而收缩，与细胞壁分离。2、功能：选择透性渗透现象调节代谢对细胞识别,一、原生质体-细胞质,（一）细胞质,在光学显微镜下观察，一般可看见细胞核、质体、线粒体和液泡。电子显微镜下可见内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。,一、原生质体-细胞器-细胞核,（二）细胞器,1、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。,2、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。,一、原生质体-细胞器-质体,1.叶绿体2.有色体3.白色体,叶绿体主含叶绿素，其次叶黄素和胡萝卜素，营光合作用。有色体主含胡萝卜素和叶黄素。比例不同，使花呈不同颜色。白色体不含色素，贮藏营养物质。,第二章药用植物基础知识,一、原生质体-细胞器-质体,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。,一、原生质体-细胞器-质体,一、原生质体-细胞器-线粒体,3、线粒体,粒状、棒状、丝状、分枝状,结构,膜层,基质,外膜：光滑,内膜：嵴(cristae),功能,物质氧化的中心“动力工厂”,物质的合成盐类的积累,植物细胞所特有的结构。功能主要是调节细胞渗透压，维持细胞内水分平衡，积累和贮存养料及多种代谢产物,一、原生质体-细胞器-液泡,4、液泡,5、内质网,细胞中及细胞之间的膜系统细胞生长分化过程中由少增多成熟细胞中少量代谢旺盛的细胞中发达如分泌细胞、胚乳细胞,一、原生质体-细胞器-内质网,粗面内质网,光滑内质网,合成运输蛋白质的场所,合成运输类脂多糖的场所,5、内质网,一、原生质体-细胞器-内质网,6、高尔基体,一、原生质体-细胞器-高尔基体,功能：分泌机能合成果胶、半纤维素和木质素参与细胞壁的形成合成多糖和运输多糖与细胞的分泌作用有关系,一、原生质体-细胞器-核糖体、溶酶体,7、核糖体,8、溶酶体,游离于细胞质中或附着在内质网上，蛋白质合成的场所。,单层外膜的细胞器膜内含有各种能水解不同物质的消化酶,细胞器结构,作业,画出典型的植物细胞构造，并简单概括各细胞器的功能,二、细胞后含物和生理活性物质,后含物一般指细胞原生质体在代谢过程中产生的非生命物质。营养物质-淀粉、菊糖、蛋白质、脂肪和脂肪油、非营养物质-晶体。,（一）后含物,（一）后含物-营养物质,分布：以淀粉粒的形式贮藏在植物根、茎及种子等器官薄壁细胞的细胞质中。形成：类型：单粒淀粉、复粒淀粉、半复粒淀粉鉴别：不溶于水，遇热水膨胀而糊化。遇碘液显蓝色（直链淀粉）或紫色（支链淀粉）,1.淀粉,淀粉粒的形状构造和类型,常见植物淀粉粒的各种形状,课堂活动在显微镜下观察淀粉粒，为什么有的植物的淀粉粒无明显层纹？,（一）后含物-营养物质,2.菊糖,分布：多存在于菊科、桔梗等植物根的薄壁细胞中。鉴别：溶于水，不溶于乙醇。菊糖加10-萘酚乙醇溶液再加硫酸，显紫红色并溶解。特征：为具放射状纹理的球状、半球状或扇状。,菊糖（蒲公英）,（一）后含物-营养物质,3.蛋白质,贮藏蛋白质无生命活性。有结晶（拟晶体）和无定形颗粒（糊粉粒）两种形式，在胚乳中糊粉粒常形成糊粉层。蛋白质加碘溶液显暗黄色。,（一）后含物-营养物质,4.脂肪和脂肪油,油和脂的总称。油脂加苏丹溶液显橙红色。,（一）后含物-非营养物质,5.晶体,在细胞中形成晶体，可避免代谢产生的废物对细胞的危害。植物细胞是否存在晶体，以及晶体的种类、形态和大小等是鉴别天然药物的依据之一。类型-草酸钙结晶；碳酸钙结晶,草酸与钙结合而成的晶体,（一）后含物-非营养物质,5.晶体-草酸钙晶体,（1）针晶：晶体呈针状，一般由许多单个针晶聚集成针晶束存在于粘液细胞中，如半夏、黄精等。,（一）后含物-非营养物质,5.晶体-草酸钙晶体,（2）簇晶：晶体呈多角星状，由许多菱形、八面体形的单晶聚集而成，如大黄、人参、曼陀罗叶等。,（一）后含物-非营养物质,5.晶体-草酸钙晶体,（3）方晶：晶体呈方形、斜方形、长方形或菱形，如甘草、黄柏、番泻叶等。,（一）后含物-非营养物质,5.晶体-草酸钙晶体,（4）砂晶：晶体呈细小三角形、箭头形或不规则形，大量散布于细胞内，如地骨皮、颠茄、牛膝等。,（一）后含物-非营养物质,5.晶体-草酸钙晶体,（5）柱晶：晶体呈长柱形，长为直径的4倍以上，如射干等鸢尾科植物。,（一）后含物-非营养物质,5.晶体-碳酸钙晶体,（a）穿心莲叶内的钟乳体（表面图）（b）印度橡皮树叶中钟乳体（切面图）碳酸钙晶体1.表皮和皮下层2.栅栏组织3.钟乳体,遇醋酸溶解，并放出二氧化碳。草酸钙晶体则不溶。,（二）生理活性物质,是一类能对细胞内的生化和生理活动起调节作用的物质的总称，包括：,a、酶(enzyme)是一种有机催化剂。,b、维生素,c、植物激素,d、抗生素,e、高等植物如葱、蒜、辣椒、萝卜等也能产生杀菌物质，称植物杀菌素。,植物细胞所特有,第二章药用植物基础知识,（一）细胞壁的分层,胞间层（果胶质）,次生壁（纤维素、半纤维素、木质素等）,初生壁（由纤维素、半纤维素、果胶质组成）,特化细胞所有,代谢活跃细胞所有,相邻细胞所共有,三、细胞壁,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,细胞壁的显微、亚显微结构,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,三、细胞壁,第二章药用植物基础知识,（二）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。,三、细胞壁,第二章药用植物基础知识,纹孔对有单纹孔、具缘纹孔和半缘纹孔三种。（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。,三、细胞壁,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。,三、细胞壁,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。,三、细胞壁,第二章药用植物基础知识,（二）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）,三、细胞壁,第二章药用植物基础知识,（三）细胞壁的特化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。,三、细胞壁,第二章药用植物基础知识,（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溶液显红色。（3）角质化：角质亲脂，减少水分蒸