药用植物学植物细胞

关于药用植物学植物细胞一、植物细胞的形态二、植物细胞的结构第一节植物细胞的基本结构第2页,共62页，2024年2月25日，星期天教学目标△1.能解释细胞的概念△

2.能说明细胞的结构☆

3.能说明细胞各部分的作用

4.解释显微结构、亚显微结构的概念

5.说出后含物的类型及其在中药鉴定中的意义

6.会识别植物细胞及后含物的形态结构（△——重点

☆——难点）第3页,共62页，2024年2月25日，星期天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,共62页，2024年2月25日，星期天细胞的发现和细胞学说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，发现细胞壁；1671年，英国人格留和意大利人马尔比基发现细胞质；1831年，英国人布朗发现细胞核；1838年，德国人穆尔发现细胞壁是细胞质和细胞核活动的产物，而不是主要部分；1839年，德国人施来登和施旺创立细胞学说。一切植物和动物由细胞构成，细胞是生命的单位。第5页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞的概念

除病毒外，所有的生物体都是由细胞构成的。细胞不仅是生物体的结构单位，而且是生命活动的基本单位

概念：细胞是生物体结构和功能的基本单位。德育内容：细胞学说使千变万化的生物界通过具有细胞结构这个共同特征而统一起来，证明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的基础。恩格斯评价：细胞学说列为十九世纪自然科学的三大发明之一。第6页,共62页，2024年2月25日，星期天植物细胞的形态和结构一、植物细胞的形态细胞的大小：差异很大，一般10~50~100

m

细胞的形状：多种多样

1.长筒形2.长柱形

3.圆形4.星形

5.多角形6.长方形

7.长梭形第7页,共62页，2024年2月25日，星期天植物细胞的结构概念:显微结构：在显微镜下观察到的结构。计量单位：

m超微结构（亚显微结构）：在电子显微镜下观察到的结构。计量单位：Å模式细胞：将各种植物细胞的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典型的植物细胞。第8页,共62页，2024年2月25日，星期天洋葱表皮细胞显微结构图（低倍镜）第9页,共62页，2024年2月25日，星期天洋葱表皮细胞显微结构图（高倍镜）第10页,共62页，2024年2月25日，星期天模式植物细胞构造图（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,共62页，2024年2月25日，星期天模式植物细胞构造

细胞壁胞间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,共62页，2024年2月25日，星期天动植物细胞区别细胞壁、质体、液泡三部分是植物细胞特有的结构，动物细胞没有第13页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞壁(cellwall)

细胞壁是植物细胞特有的结构之一

细胞壁作用:保护和支持细胞的作用。

1.细胞壁的层次：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.细胞壁的特化：有木质化、木栓化、角质化、粘液化和矿质化五种。第14页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞壁结构图1相邻两细胞的壁分为：胞间层、初生壁、次生壁三层。第15页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞壁结构图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,共62页，2024年2月25日，星期天胞间层、初生壁、次生壁区别形成时期成分特点胞间层细胞分裂末期果胶粘合力强，性质不稳定，容易在酸、碱、酶的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1~3μm，填充生长，网架结构，薄而可延伸，可随细胞生长不断扩大表面积次生壁细胞停止生长后纤维素、半纤维素及其它物质厚5~10μm，附加生长，厚而坚韧，只有厚度的增加，没有面积的扩大第17页,共62页，2024年2月25日，星期天提示1.较厚的次生壁又可分为内、中、外三层2.两相邻细胞的初生壁和它们之间的中胶层三者合称为“复合中层”

3.植物细胞一般都具有初生壁，但并不都具有次生壁。第18页,共62页，2024年2月25日，星期天纹孔和胞间连丝(1)

---纹孔pit纹孔：次生壁在加厚的过程中，在很多地方留有一些没有增厚部分，只有胞间层和初生壁，这种较薄的区域，称为纹孔。纹孔在相邻的两个细胞相同部位的细胞壁上成对出现，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：有利于细胞间物质的运输。

第19页,共62页，2024年2月25日，星期天纹孔结构、类型图Ⅰ单纹孔2.表面观1.切面观Ⅱ具缘纹孔Ⅲ半缘纹孔单纹孔：次生壁上未加厚的部分呈圆筒形具缘纹孔：纹孔边缘的次生壁向细胞腔内呈拱状隆起，成半圆球形或拱状的纹孔腔相临纹孔对的一边是单纹孔，另一边是具缘纹孔。

第20页,共62页，2024年2月25日，星期天纹孔类型

纹孔有单纹孔、具缘纹孔、半具缘纹孔三种类型。

1.单纹孔：次生壁上未加厚的部分呈圆筒形，即从纹孔膜至纹孔口的纹孔腔呈圆筒状。

2.具缘纹孔：纹孔边缘的次生壁向细胞腔内呈拱状隆起，成半圆球形或拱状的纹孔腔。正面观可见三个同心圈：外圈为纹孔腔的边缘，中圈为纹孔塞的边缘，内圈为纹孔口的边缘。

3.半缘纹孔：相临纹孔对的一边是单纹孔，另一边是具缘纹孔。

第21页,共62页，2024年2月25日，星期天纹孔和胞间连丝(2)

---胞间连丝plasmodesmata胞间连丝:细胞间有许多纤细的原生质丝，穿过细胞壁上的微细孔眼或纹孔彼此联系着，这种原生质丝叫胞间连丝。即穿过细胞壁上纹孔的原生质细丝。胞间连丝作用是细胞的正常通道，保持细胞间生理上的有机的联系。

小结：纹孔和胞间连丝的存在是相邻细胞间物质和信息彼此联系的桥梁。第22页,共62页，2024年2月25日，星期天胞间连丝图第23页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞壁的特化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（脂肪性物质）

保护作用苏丹Ⅲ→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,共62页，2024年2月25日，星期天木质化lignification（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→红色或紫红色。

例：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（芳香族化合物）第25页,共62页，2024年2月25日，星期天木栓化suberzation（1）形成：细胞壁内增加了脂肪性的木栓质（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）鉴别：苏丹Ⅲ试液→红色。

例：树干外面的褐色外层树皮。（脂肪性化合物）第26页,共62页，2024年2月25日，星期天角质化cutinization（1）形成：脂肪性角质除了填充细胞壁外，常在茎或叶等的表皮外侧形成一层角质层。

（2）作用：防止水分过度蒸发，防止虫类和微生物的侵害。

（3）鉴别：苏丹Ⅲ试液→桔红色。例：蓖麻的种子、甘蔗的茎皮。女贞叶表皮（脂肪性化合物）第27页,共62页，2024年2月25日，星期天粘液质化mucilagization（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。

例：车前子、亚麻子的表皮细胞中。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）。

例：禾本科植物的茎和叶，木贼茎和硅藻的细胞壁内含有大量硅质。第28页,共62页，2024年2月25日，星期天原生质体(protoplast)1.原生质体是细胞内有生命物质的总称。细胞的一切代谢活动都在这里进行。

包括部分：细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核几部分。

2.原生质：是组成原生质体的物质基础。

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%

性质：无色半透明、具有弹性、有折光性的半流动的亲水胶体。第29页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞质膜（plasmicmembrane）1.概念:细胞质与细胞壁相接触的膜为质膜。与液泡相接触的膜称液泡膜；各种细胞器外均有膜包围

2.结构：单位膜结构

3.特性：具有半渗透性和选择通透性

4.功能：

(1)保护作用

(2)与周围环境进行物质交换。物质交换的两种方式：自由扩散；主动运输等第30页,共62页，2024年2月25日，星期天质壁分离的各个阶段

（

观察细胞质膜）在高渗溶液中细胞发生质壁分离，可看到一层透明的薄膜，即为细胞质膜。第31页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞膜超微结构图电镜下质膜具有明显的三层结构，两侧成两个暗带-蛋白质分子层，中间夹有一个明带-双磷脂分子层，这种构造称为单位膜第32页,共62页，2024年2月25日，星期天物质运输方式图特点：自由扩散①顺浓度梯度转运；②内外平衡主动运输①逆浓度梯度转运；②细胞内部积累了高浓度某种物质；③需要消耗能量，需要载体蛋白。第33页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞质(cytoplasm)

1.细胞质：是充满在细胞壁以内，细胞核以外的原生质，有时就称它为原生质。又分为胞基质和细胞器。

特性：细胞质有自主流动性，这是一种生命现象。

作用：是细胞进行新陈代谢的主要场所。

2.细胞器organelle:

细胞质中具有一定形态结构和功能的、并有膜包围的细小结构。如：质体、线粒体、高尔基体等。第34页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞生长及液泡形成过程

年幼的细胞里，细胞质充满整个细胞，随着细胞的生长发育到成熟时，由于中央大液泡的形成，将细胞质挤压到细胞的周围，紧贴着细胞壁。第35页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞器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的场所有色体杆状、圆形或不规则形有助于光合作用的进行白色体颗粒状球形积累贮藏有机物。包括造粉体、造油体、蛋白质体三种三种质体可以转变第36页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞器：质体图叶绿体有色体白色体质体是植物细胞特有的结构之一胡萝卜素、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,共62页，2024年2月25日，星期天叶绿体第38页,共62页，2024年2月25日，星期天其他各种细胞器图

线粒体内质网高尔基体第39页,共62页，2024年2月25日，星期天其他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的主要场所内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的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紧张度，贮存物质等作用液泡是植物细胞特有的结构之一第40页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞核(nucleus)结构：可分为核膜、核液、核仁和染色质四部分。功能：

1.遗传物质储存和复制的场所。

2.细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。第41页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞核超微结构图第42页,共62页，2024年2月25日，星期天细胞后含物及生理活性物质细胞中除含有生命的原生质体外，尚有许多非生命的物质，它们都是细胞新陈代谢过程中的产物。

（1）后含物：是细胞代谢过程中产生的非生命物质的总称。

（2）生理活性物质。第43页,共62页，2024年2月25日，星期天后含物（1）

淀粉starch:由葡萄糖分子聚合而成，以淀粉粒的形式贮存在细胞中。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的脐点，每个脐点有各自的层纹。

※半复粒淀粉：一个淀粉粒有两个以上的脐点，不仅有各自的层纹，还有共同的层纹。鉴别：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,共62页，2024年2月25日，星期天植物淀粉粒图脐点：积累淀粉时，先从一处开始，形成淀粉粒的核心。层纹：环绕脐点渐次沉积所形成的同心性或偏心性纹理。第45页,共62页，2024年2月25日，星期天后含物（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。

鉴别：加10%的

-萘酚溶液及浓硫酸液→紫红色而溶解蛋白质protein：贮藏蛋白质是非活性的，以糊粉粒的状态存在于细胞的任何部分，常呈无定形的小颗粒或结晶体。结构分为结晶蛋白质体、球晶体和蛋白质基质。（多分布于种子的胚乳或子叶中）

鉴别：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fatandfatoil：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。

鉴别：加苏丹Ⅲ→橙红色第46页,共62页，2024年2月25日，星期天菊糖和糊粉粒图第47页,共62页，2024年2月25日，星期天后含物（3）晶体crystal：是植物细胞在代谢过程中产生的废物，形成晶体后避免对细胞产生伤害。（1）草酸钙结晶:植物细胞中最常见的晶体，由草酸与钙盐形成方晶：又称单晶或块晶，多单独存在于细胞中。针晶：为两端尖锐的针状，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，一般呈多角形星状。如大黄、人参等。砂晶：为细小的三角形、箭头状或不规则形，聚集在细胞里。柱晶：为长柱形，长度为直径的四倍以上。第48页,共62页，2024年2月25日，星期天草酸钙结晶图甘草的草酸钙方晶：⒈方晶⒉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,共62页，2024年2月25日，星期天后含物（3）晶体crystal：是植物细胞在代谢过程中产生的废物，形成晶体后避免对细胞产生伤害。（2）碳酸钙结晶:多存在于叶表皮细胞多存在于植物叶的表层细胞中，其中一端与细胞壁相连，形如一串悬垂的葡萄，呈钟乳状，又称钟乳体。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。无花果叶内的钟乳体Ⅰ.切面观1.表皮及皮下2.栅栏组织3.钟乳体和细胞腔Ⅱ.表面观第50页,共62页，2024年2月25日，星期天草酸钙结晶与碳酸钙结晶区别*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，可与草酸钙区别。

第51页,共62页，2024年2月25日，星期天生理活性物质生理活性物质：是一类能对细胞内的生化反应和生理活动起调节作用的物质，它们虽然含量很少，但对植物的生命活动却起着非常重要的作用。1、酶：是一种复杂的蛋白质，在植物生命活动中，酶占有极其重要的地位。无论是植物的呼吸、生长、繁殖以及营养物质的合成、分解都必须依靠酶的作用才能完成。酶的种类很多，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,共62页，2024年2月25日，星期天生理活性物质2、维生素：是一类重要的有机物质，常参与酶的形成，对植物的生长、呼吸和物质代谢具有调节作用。

3、植物激素：是植物细胞原生质体产生的一类复杂的调节代谢的有机物，其量虽微，却对生理过程如细胞分裂和繁殖等产生显著的作用。使用植物激素，掌握适宜浓度甚为重要，一般低浓度能促进生长，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）产生的一类能杀死或抑制某些微生物生长的物质，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的物质，称为植物杀菌素。第53页,共62页，2024年2月25日，星期天第二节植物细胞的分裂

植物的生长是依靠细胞数量的增加和细胞体积的增大来实现的。植物细胞以分裂的方式进行繁殖。细胞的分裂主要有两个方面的作用，一是增加体细胞的数量；二是形成生殖细胞，繁衍后代。

细胞分裂的方式通常有三种：无丝分裂、有丝分裂、减数分裂。第54页,共62页，2024年2月25日，星期天无丝分裂是一种较为简单的细胞分裂方式。在细胞分裂时看不到染色体和纺锤丝的形成过程，因此叫无丝分裂。无丝分裂的结果，1个母细胞形成两个子细胞。一、无丝分裂

现代研究证明，无丝分裂不仅在低等植物中普遍存在，而且在高等植物中尤其是生长迅速的地方，如愈伤组织、不定芽、不定根的产生以及胚乳的形成，无丝分裂更是普遍。第55页,共62页，2024年2月25日，星期天二、有丝分裂有丝分裂是体细胞分裂最普遍的形式。在植物根尖和茎尖等生长特别旺盛的部位，细胞经常进行着有丝分裂。产生的两个子细胞的染色体数目与母细胞的染色体数目相同，保证了遗传稳定性。1.未开始分裂的细胞

2～4.前期5.中期6、7.后期8.末期9.子细胞形成第56页,共62页，2024年2月25日，星期天三、减数分裂减数分裂常是只发生于有性生殖形成生殖细胞,即产生配子的一种分裂方式。它是母细胞接连进行2次与有丝分裂相似的细胞分裂，但是染色体只分裂一次，结果形成4个子细胞，每个子细胞的染色体数目比母细胞的减少一半，成为单倍染色体（N），因此称为减数分裂。

（1）第一次分裂：母细胞中的同源染色体配对，排列到赤道板区，并纵列为二，但不分开，配对的染色体移向两端，产生两个子细胞（2）第二次分裂：子细胞中，并列的两个子染色体分离，形成两个子细胞，即为单倍染色体子细胞。第57页,共62页，2024年2月25日，星期天1、染色体：由DNA和蛋白质组成，由于染色体的中心是DNA，因而常把DNA当作染色体的同义语。

DNA是细胞的主要遗传物质，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）。核苷酸的序列是细胞遗传信息的携带者，遗传信息可以通过复制和表达传递给子细胞中。

同种植物含有相同的核苷酸序列，而且核苷酸序列