药用植物学植物细胞

1、药用植物学第一章植物细胞第1页一、植物细胞形态二、植物细胞结构第一节 植物细胞基本结构第2页教学目标 1.能解释细胞概念 2.能说明细胞结构 3.能说明细胞各部分作用 4.解释显微结构、亚显微结构概念 5.说出后含物类型及其在中药判定中意义 6.会识别植物细胞及后含物形态结构（ 重点 难点）第3页蓝藻衣藻灵芝请判断他们属于单细胞植物还是多细胞植物这里有高等植物吗？第4页细胞发觉和细胞学说1590年，荷兰人詹森制成第一台显微镜；1665年，英国人虎克改进显微镜，放大200倍，发觉细胞壁；1671年，英国人格留和意大利人马尔比基发觉细胞质；1831年，英国人布朗发觉细胞核；1838年，德国人穆尔发

2、觉细胞壁是细胞质和细胞核活动产物，而不是主要部分；1839年，德国人施来登和施旺创建细胞学说。一切植物和动物由细胞组成，细胞是生命单位。第5页细胞概念 除病毒外，全部生物体都是由细胞组成。细胞不但是生物体结构单位，而且是生命活动基本单位 概念：细胞是生物体结构和功效基本单位。德育内容：细胞学说使千变万化生物界经过含有细胞结构这个共同特征而统一起来，证实了生物彼此之间存在着亲缘关系，从而为达尔文进化论奠定了唯物主义基础。恩格斯评价：细胞学说列为十九世纪自然科学三大创造之一。第6页植物细胞形态和结构一、植物细胞形态细胞大小：差异很大，普通1050100m 细胞形状：各种多样 1.长筒形 2.长柱形

3、 3.圆形 4.星形 5.多角形 6.长方形 7.长梭形第7页植物细胞结构概念:显微结构：在显微镜下观察到结构。 计量单位： m超微结构（亚显微结构）：在电子显微镜下观察到结构。 计量单位： 模式细胞：将各种植物细胞主要形态特征都集中在一个细胞里加以说明，这个细胞称模式细胞或经典植物细胞。第8页洋葱表皮细胞显微结构图（低倍镜）第9页洋葱表皮细胞显微结构图（高倍镜）第10页模式植物细胞结构图（超微结构）1. 细胞壁 2. 细胞膜3. 细胞质4. 细胞核5. 液胞6. 溶酶体7. 高尔基体8. 叶绿体9. 线粒体10. 光滑内质网11. 粗糙内质网12. 核糖体第11页模式植物细胞结构 细胞壁胞间

4、层初生壁次生壁后含物 原生质体贮藏物质晶 体细胞膜细胞质细胞器细胞核模式植物细胞 模式植物细胞是由细胞壁、原生质体、后含物三大部分组成质体线粒体液泡内质网核糖体高尔基体第12页动植物细胞区分细胞壁、质体、液泡三部分是植物细胞特有结构，动物细胞没有第13页细胞壁(cell wall ) 细胞壁是植物细胞特有结构之一 细胞壁作用:保护和支持细胞作用。 1.细胞壁层次：分为胞间层、初生壁、次生壁三层。 2.纹孔和胞间连丝：纹孔有单纹孔、具缘纹孔、半具缘纹孔三种。 3.细胞壁特化：有木质化、木栓化、角质化、粘液化和矿质化五种。 第14页细胞壁结构图1相邻两细胞壁分为：胞间层、初生壁、次生壁三层。第15

5、页细胞壁结构图2 一、横切面 二、纵切面 1、细胞腔 2、三层次生壁 3、胞间层 4、初生壁 一二第16页胞间层、初生壁、次生壁区分形成时期成份特点胞间层细胞分裂末期果胶粘协力强，性质不稳定，轻易在酸、碱、酶作用下破坏初生壁细胞生长过程中纤维素、半纤维素、少果胶厚13m，填充生长，网架结构，薄而可延伸，可随细胞生长不停扩大表面积次生壁细胞停顿生长后纤维素、半纤维素及其它物质厚510m，附加生长，厚而坚韧，只有厚度增加，没有面积扩大第17页提 示1. 较厚次生壁又可分为内、中、外三层2.两相邻细胞初生壁和它们之间中胶层三者合称为“复合中层” 3.植物细胞普通都含有初生壁 ，但并不都含有次生壁。

6、第18页纹孔和胞间连丝(1) -纹孔pit纹孔：次生壁在加厚过程中，在很多地方留有一些没有增厚部分，只有胞间层和初生壁，这种较薄区域，称为纹孔。纹孔在相邻两个细胞相同部位细胞壁上成对出现，称为纹孔对。结构：分为纹孔膜、纹孔腔、纹孔口、纹孔塞几部分。* 作用：有利于细胞间物质运输。 第19页纹孔结构、类型图 单纹孔2.表面观1.切面观 具缘纹孔 半缘纹孔单纹孔：次生壁上未加厚部分呈圆筒形具缘纹孔：纹孔边缘次生壁向细胞腔内呈拱状隆起，成半圆球形或拱状纹孔腔相临纹孔对一边是单纹孔，另一边是具缘纹孔。 第20页纹孔类型 纹孔有单纹孔、具缘纹孔、半具缘纹孔三种类型。 1. 单纹孔：次生壁上未加厚部分呈圆

7、筒形，即从纹孔膜至纹孔口纹孔腔呈圆筒状。 2. 具缘纹孔：纹孔边缘次生壁向细胞腔内呈拱状隆起，成半圆球形或拱状纹孔腔。正面观可见三个同心圈：外圈为纹孔腔边缘，中圈为纹孔塞边缘，内圈为纹孔口边缘。 3. 半缘纹孔：相临纹孔正确一边是单纹孔，另一边是具缘纹孔。 第21页 纹孔和胞间连丝 (2) -胞间连丝plasmodesmata胞间连丝:细胞间有许多纤细原生质丝，穿过细胞壁上微细孔眼或纹孔彼此联络着，这种原生质丝叫胞间连丝。即穿过细胞壁上纹孔原生质细丝。胞间连丝作用是细胞正常通道，保持细胞间生理上有机联络。 小结：纹孔和胞间连丝存在是相邻细胞间物质和信息彼此联络桥梁。 第22页胞间连丝图第23页

8、细胞壁特化特化类型附加成份作用判别木质化木质素 增强机械力间苯三酚和盐酸樱桃红或红紫色木栓化木栓质（脂肪性物质） 保护 作用苏丹红色角质化角质（脂肪性物质） 保护 作用苏丹红色粘液化果胶、纤维素变成粘液或树胶 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 增强机械力氢氟酸溶解第24页木质化 lignification（1）形成：细胞壁在附加生长时增加了较多木质素。（2）作用：增加了植物细胞群和组织尖支撑能力。（3）判别：间苯三酚+浓盐酸红色或紫红色。 例：导管、木纤维、石细胞。 甘草导管和纤维 肉桂纤维和石细胞（芳香族化合物）第25页木栓化 suberzation（1）形成：

9、细胞壁内增加了脂肪性木栓质（芳香族化合物）。（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）判别：苏丹试液红色。 例：树干外面褐色外层树皮。（脂肪性化合物）第26页角质化 cutinization（1）形成：脂肪性角质除了填充细胞壁外，常在茎或叶等表皮外侧形成一层角质层。（2）作用：预防水分过分蒸发，预防虫类和微生物侵害。（3）判别：苏丹试液桔红色。 例：蓖麻种子、甘蔗茎皮。女贞叶表皮（脂肪性化合物）第27页粘液质化 mucilagization（1）形成：细胞壁中纤维素和果胶质等成份发生改变而形成粘液。（2）特点：粘液质化形成粘液在

10、细胞表面常成固体状态，吸水膨胀后成粘滞状态。（3）判别：钌红试剂红色；玫红酸钠醇试剂玫瑰红色。 例：车前子、亚麻子表皮细胞中。矿质化mineralization（1）特点：细胞壁中含有硅质或钙质等。（2）作用：增加了植物机械支持能力。（3）判别：硅质能溶于氟化氢，但不溶于醋酸或浓硫酸（区分于碳酸钙和草酸钙）。 例：禾本科植物茎和叶，木贼茎和硅藻细胞壁内含有大量硅质。第28页原生质体(protoplast)1.原生质体是细胞内有生命物质总称。细胞一切代谢活动都在这里进行。 包含部分：细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核几部分。 2. 原生质：是组成原生质体物质基础。 成份：水85-90%、蛋白质7-1

11、0%、脂类物质1-2%、其它有机物1-1.5%、无机物1-1.5% 性质：无色半透明、含有弹性、有折光性半流动亲水胶体。第29页细胞质膜（plasmic membrane） 1.概念:细胞质与细胞壁相接触膜为质膜。与液泡相接触膜称液泡膜；各种细胞器外都有膜包围 2.结构：单位膜结构 3.特征：含有半渗透性和选择通透性 4.功效： (1)保护作用 (2)与周围环境进行物质交换。物质交换两种方式：自由扩散；主动运输等 第30页质壁分离各个阶段 （ 观察细胞质膜）在高渗溶液中细胞发生质壁分离，可看到一层透明薄膜，即为细胞质膜。第31页细胞膜超微结构图电镜下质膜含有显著三层结构，两侧成两个暗带-蛋白质

12、分子层，中间夹有一个明带-双磷脂分子层，这种结构称为单位膜第32页物质运输方式图特点：自由扩散顺浓度梯度转运；内外平衡主动运输逆浓度梯度转运；细胞内部积累了高浓度某种物质；需要消耗能量，需要载体蛋白。第33页细胞质 ( cytoplasm) 1. 细胞质：是充满在细胞壁以内，细胞核以外原生质，有时就称它为原生质。又分为胞基质和细胞器。 特征：细胞质有自主流动性，这是一个生命现象。 作用：是细胞进行新陈代谢主要场所。 2. 细胞器organelle: 细胞质中含有一定形态结构和功效、并有膜包围细小结构。如：质体、线粒体、高尔基体等。第34页细胞生长及液泡形成过程 年幼细胞里，细胞质充满整个细胞，

13、伴随细胞生长发育到成熟时，因为中央大液泡形成，将细胞质挤压到细胞周围，紧贴着细胞壁。第35页细胞器organelle质体: 分为叶绿体、有色体、白色体项目名称形态作用叶绿体类圆形或 卵圆球形光合作用场所有色体杆状、圆形或不规则形有利于光合作用进行白色体颗粒状球形积累贮藏有机物。包含造粉体、造油体、蛋白质体三种三种质体能够转变第36页细胞器：质体图叶绿体有色体白色体质体是植物细胞特有结构之一胡萝卜素、叶黄素等叶绿素A、叶绿素B、胡萝卜素、叶黄素造粉体、蛋白体、造油体第37页叶绿体第38页其它各种细胞器图线粒体内质网高尔基体第39页其它各种细胞器项目名称形态作用线粒体卵球形或棒状有氧呼吸主要场所内

14、质网网状增大了细胞内膜面积核糖体椭圆形小体合成蛋白质场所高尔基体扁囊状或泡状形成细胞壁或分泌物质液泡泡状维持细胞担心度，贮存物质等作用液泡是植物细胞特有结构之一第40页细胞核(nucleus)结构：可分为核膜、核液、核仁和染色质四部分。功效： 1.遗传物质储存和复制场所。 2.细胞遗传性和细胞代谢活动控制中心。 第41页细胞核超微结构图第42页细胞后含物及生理活性物质 细胞中除含有生命原生质体外，还有许多非生命物质，它们都是细胞新陈代谢过程中产物。 （1）后含物：是细胞代谢过程中产生非生命物质总称。 （2）生理活性物质。第43页后含物（1） 淀粉starch:由葡萄糖分子聚合而成，以淀粉粒形式

15、贮存在细胞中。分为单粒、复粒和半复粒三种类型。 单粒淀粉：一个淀粉粒只有一个脐点。 复粒淀粉：一个淀粉粒有两个以上脐点，每个脐点有各自层纹。 半复粒淀粉：一个淀粉粒有两个以上脐点，不但有各自层纹，还有共同层纹。 判别：加碘化钾-碘液蓝紫色。 形成过程：叶绿素（光合作用）淀粉（分解）葡萄糖(转运)贮藏细胞（造粉体）淀粉粒第44页植物淀粉粒图脐点：积累淀粉时，先从一处开始，形成淀粉粒关键。层纹：围绕脐点渐次沉积所形成同心性或偏心性纹理。第45页后含物（2）菊糖：由果糖分子聚合而成，多在菊科和桔梗科植物细胞中，呈球状、半球状、扇形。溶解于水，不溶于酒精。 判别：加10%-萘酚溶液及浓硫酸液紫红色而溶

16、解蛋白质protein：贮藏蛋白质是非活性，以糊粉粒状态存在于细胞任何部分，常呈无定形小颗粒或结晶体。结构分为结晶蛋白质体、球晶体和蛋白质基质。（多分布于种子胚乳或子叶中） 判别：加碘液棕色或黄棕色 遇硫酸铜加苛性碱水溶液紫红色。脂肪和油fat and fat oil：由脂肪酸和甘油结合而成，常温下固态称脂肪，液态称油类。存在于植物种子细胞，具强烈折光性，能被油溶性染料染色。 判别：加苏丹橙红色 第46页菊糖和糊粉粒图第47页后含物（3）晶体 crystal：是植物细胞在代谢过程中产生废物，形成晶体后防止对细胞产生伤害。（1）草酸钙结晶: 植物细胞中最常见晶体，由草酸与钙盐形成方晶：又称单晶或

17、块晶，多单独存在于细胞中。针晶：为两端尖锐针状，多成束存在存在于 粘液细胞中，称针晶束。如半夏、黄精等。簇晶：由许多菱状晶集合而成，普通呈多角形星状。如大黄、人参等。砂晶：为细小三角形、箭头状或不规则形，聚集在细胞里。柱晶：为长柱形，长度为直径四倍以上。第48页草酸钙结晶图甘草草酸钙方晶：方晶纤维束草酸钙针晶 (天麻块茎）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)第49页后含物（3）晶体 crystal：是植物细胞在代谢过程中产生废物，形成晶体后防止对细胞产生伤害。（2）碳酸钙结晶: 多存在于叶表皮细胞多存在于植物叶表层细胞中，其中一端与细胞壁相连，形如一串悬垂葡萄，呈

18、钟乳状，又称钟乳体。判别：碳酸钙结晶加醋酸则溶解并放出二氧化碳气泡，区分于草酸钙结晶。无花果叶内钟乳体.切面观 1.表皮及皮下 2.栅栏组织 3.钟乳体和细胞腔.表面观第50页草酸钙结晶与碳酸钙结晶区分* 草酸钙结晶:不溶于醋酸，但遇20硫酸便溶解并形成硫酸钙针状结晶析出；* 碳酸钙结晶:加醋酸则溶解并放出CO2气泡，可与草酸钙区分。第51页生理活性物质生理活性物质：是一类能对细胞内生化反应和生理活动起调整作用物质，它们即使含量极少，但对植物生命活动却起着非常主要作用。1、酶： 是一个复杂蛋白质，在植物生命活动中，酶占有极其主要地位。不论是植物呼吸、生长、繁殖以及营养物质合成、分解都必须依靠酶

19、作用才能完成。酶种类很多，各有其专属性，如淀粉酶只能将淀粉转化为糖；脂肪酶可将脂肪分解为脂肪酸和甘油等。第52页生理活性物质2、维生素：是一类主要有机物质，常参加酶形成，对植物生长、呼吸和物质代谢含有调整作用。 3、植物激素：是植物细胞原生质体产生一类复杂调整代谢有机物，其量虽微，却对生理过程如细胞分裂和繁殖等产生显著作用。使用植物激素，掌握适宜浓度甚为主要，普通低浓度能促进生长，高浓度能抑制生长，甚至杀死植物。4、抗生素和植物杀菌剂：抗生素是由微生物（如菌类物质）产生一类能杀死或抑制一些微生物生长物质，如青霉素、链霉素、土霉素等。高等植物如葱、蒜、辣椒、萝卜等也能产生杀菌物质，称为植物杀菌素

20、。第53页第二节 植物细胞分裂 植物生长是依靠细胞数量增加和细胞体积增大来实现。植物细胞以分裂方式进行繁殖。细胞分裂主要有两个方面作用，一是增加体细胞数量；二是形成生殖细胞，繁衍后代。 细胞分裂方式通常有三种：无丝分裂 、有丝分裂 、减数分裂 。第54页无丝分裂是一个较为简单细胞分裂方式。在细胞分裂时看不到染色体和纺锤丝形成过程，所以叫无丝分裂。无丝分裂结果，1个母细胞形成两个子细胞。一、无丝分裂 当代研究证实，无丝分裂不但在低等植物中普遍存在，而且在高等植物中尤其是生长快速地方，如愈伤组织、不定芽、不定根产生以及胚乳形成，无丝分裂更是普遍。第55页二、有丝分裂有丝分裂是体细胞分裂最普遍形式。

21、在植物根尖和茎尖等生长尤其旺盛部位，细胞经常进行着有丝分裂。产生两个子细胞染色体数目与母细胞染色体数目相同，确保了遗传稳定性。 1.未开始分裂细胞 24.前期5.中期 6、7.后期 8.末期 9.子细胞形成第56页三、减数分裂减数分裂常是只发生于有性生殖形成生殖细胞,即产生配子一个分裂方式。它是母细胞接连进行2次与有丝分裂相同细胞分裂，不过染色体只分裂一次，结果形成4个子细胞，每个子细胞染色体数目比母细胞降低二分之一，成为单倍染色体（N），所以称为减数分裂。 （1）第一次分裂：母细胞中同源染色体配对，排列到赤道板区，并纵列为二，但不分开，配正确染色体移向两端，产生两个子细胞（2）第二次分裂：子

22、细胞中，并列两个子染色体分离，形成两个子细胞，即为单倍染色体子细胞。第57页1、染色体：由DNA和蛋白质组成，因为染色体中心是DNA，因而常把DNA看成染色体同义语。 DNA是细胞主要遗传物质，其主要组成是四种核苷酸即为腺嘌呤脱氧核苷酸（dAMP）、胸腺嘧啶脱氧核苷酸（dTMP）、鸟嘧啶脱氧核苷酸（dGMP）、胞嘧啶脱氧核苷酸（dCMP）。核苷酸序列是细胞遗传信息携带者，遗传信息能够经过复制和表示传递给子细胞中。 同种植物含有相同核苷酸序列，而且核苷酸序列是相对稳定。不一样种植物所含有核苷酸序列是不一样，所以可利用生物技术来构建各种植物DNA指纹图谱用于判定植物种类。 四、染色体、单倍体、二倍体、多倍体第58页2、单倍体：细胞内染色体成组存在，它们之间形状各不相同，不能配