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文档简介
《天然药物学》(第2版)全国高职高专药学类专业“十四五”规划教材一、植物的细胞总论第二节植物解剖学基础知识第二章药用植物学基础知识1.植物细胞是构成植物体的基本单位,也是生命活动的基本单位。2.单细胞植物(如低等植物的衣藻、小球藻等)是由一个细胞构成的个体。3.多细胞植物及高等植物是由许多不同形态与功能的细胞组成的植物体。酵母菌衣藻灵芝请判断他们属于单细胞植物还是多细胞植物2.植物细胞的形态及大小(1)细胞的形状:多种多样,常随植物种类以及存在部位和机能不同而异。
一般而言——
游离的或排列疏松的细胞:多呈类球状体;排列紧密的细胞:多呈多面体;执行支持作用的细胞:多呈纺锤形、圆柱形。执行输导作用的细胞:多呈长管状。
1.长筒形2.长柱形
3.球形4.星形
5.多角形6.长方形
7.长梭形8.线形12345678(2)植物细胞的大小:一般细胞直径为20~
100μm。少数植物细胞较大,如番茄果肉、西瓜瓤的细胞。衣藻植物细胞的显微结构:用显微镜观察到的植物细胞内部结构。光学显微镜最大放大倍数为1600倍。计量单位:μm植物细胞的超微结构(亚显微结构):在电子显微镜下观察到的植物细胞内部结构。电子显微镜有效放大倍数超过100万倍。计量单位:Å洋葱表皮细胞显微结构图(低倍镜)它们排成排,紧挨着,整齐得就象砖块垒成的墙洋葱表皮细胞显微结构图(高倍镜)典型的植物细胞(模式植物细胞):各种植物细胞的主要形态特征都集中在一个细胞里。这个细胞称模式细胞或典型的植物细胞。(一)植物细胞的基本构造模式植物的细胞质体液泡线粒体内质网高尔基体核糖体溶酶体淀粉菊糖蛋白质脂肪和脂肪油晶体典型的植物细胞叶绿体白色体有色体细胞质细胞核细胞器原生质体
后含物
细胞壁:胞间层、初生壁、次生壁植物细胞细胞壁原生质体细胞后含物外壳有生命的部分无生命的部分
掌握:模式植物细胞由细胞壁、原生质体、细胞后含物三部分构成。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。1.原生质体(protoplast)是细胞内有生命的物质的总称,包括细胞质、细胞核、质体、线粒体等,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,其化学成分主要是蛋白质和核酸。在生活细胞中,水是主要成分,占鲜重的80~90%。(1)细胞质充满在细胞壁和细胞核之间,是原生质体的基本组成部分。外面包被着质膜,质膜内是半透明的基质。在细胞质内还分散着细胞核、质体、线粒体和后含物等。细胞质有自主流动的能力,这是一种生命现象。是绿色植物细胞所特有的细胞器。其体积比线粒体大,但比细胞核小,呈圆盘形或卵圆形,直径5~8µm,厚1µm。根据所含色素和功能的不同,分三种:
(2)质体①叶绿体所含色素:叶绿素甲、叶绿素乙、胡萝卜素和叶黄素。形状:在低等植物,形状多样。高等植物,通常呈圆球状、椭圆形,形如凸透镜。分布:广泛存在于绿色植物的叶、茎的绿色部分以及花、果的某些部分。根一般不含叶绿体。功能:光合作用、合成同化淀粉。光学显微镜下的叶绿体叶绿体的功能:进行光合作用。氧气ATP光水光反应碳水化合物二氧化碳暗反应CO2+H2O[CH2O]+O2光能叶绿体光反应:在基粒上进行。暗反应:在基质中进行。②有色体(杂色体)成分:有色体含有类胡萝卜素(叶黄素(黄色)、胡萝卜素(红色))。存在部位:花瓣、成熟的果实、胡萝卜的贮藏根、衰老叶片都存在有色体。形状:针形、颗粒状、杆状、不规则形。功能:胡萝卜素在光合作用中,是一种催化剂。使花的色彩鲜艳。③白色体不含色素:无色。形状:个体最小,常呈圆形、椭圆形或纺锤形。分布:多见于不暴光的组织中,少数见光部分也有。功能:与积累贮藏物质有关。包括造粉体、造油体、蛋白体。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的区别叶绿体、白色体和有色体的关系来源相同:均由幼小细胞中的前质体分化而来。关系:在一定条件下可相互转化。叶绿体有色体前质体白色体光光暗暗退化光照三种质体可相互转变(3)线粒体(mitochondria)
光学显微镜下,需特殊染色,才可辨别。常为球状、棒状或细丝状颗粒。
功能:是植物细胞进行呼吸作用的场所。线粒体呼吸释放的能量,透过膜转运到细胞的其它部分,提供细胞各种代谢的需要,被称为“动力工厂”。(4)液泡植物细胞特有的结构。在幼小的细胞中,不明显,体积小,数量多。在成熟细胞中,可占据细胞体积的90%,而把细胞质和细胞核挤到一旁。内含大量水液。液泡包括液泡膜和细胞液。细胞液成分十分复杂:代谢储藏物、排泄物、多种水解酶。
幼期细胞,液泡很小,但随着细胞生长,液泡长大。小液泡逐渐合并为大液泡,位于细胞中央。因此,成熟细胞的标志是:具有中央大液泡,细胞核位于边缘。
液泡的形成过程2.细胞核▲是细胞中最重要的成分。在传递遗传性状和控制细胞代谢上都起着主导作用。除细菌和蓝藻外(原核生物),所有的植物细胞都有细胞核。▲在高等植物,一般只有一核。在低等植物中,有双核或多核存在。一般呈圆球形,直径10~20µm。▲结构可分为核膜、核仁、染色质和核液等四部分。▲细胞核功能:控制植物遗传和生长发育;细胞内物质代谢活动的调控制中心。(二)细胞后含物和生理活性物质
类别种类存在部位区别后含物营养物质淀粉、菊糖、蛋白质、脂肪和脂肪油细胞质光镜下成型可见代谢废物晶体(草酸钙和碳酸钙)液泡生理活性物质酶、维生素、植物激素、抗生素等细胞质、液泡、分泌结构光镜下不可见思考1.煎煮中药为什么要用冷水,而不直接用开水?2.我们食用的植物油主要存在于植物的哪个部位?3.豆腐为什么不能与菠菜一起吃?4.芋头有粘液,接触之后有何感受?5.哪些常用食物具有杀菌作用?
(1)淀粉
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中。(叶子和花中不含淀粉)
形成:造粉脐点层纹(轮纹)类型:单粒淀粉、复粒淀粉、半复粒淀粉形状:因植物种类不同,淀粉粒形状不同鉴别:不溶于水,遇热水膨胀而糊化。遇稀碘液显蓝紫色
积累淀粉积累淀粉1.细胞后含物层纹
直链淀粉和支链淀粉交替出现,且反光性不同造成。形成起点和核心脐点淀粉粒的构造
a、脐点:形状多样。
b、层纹:明暗相间的同心轮层。
马铃薯淀粉粒不同植物淀粉粒形状半复淀粉粒单淀粉粒复淀粉粒淀粉粒的三种类型淀粉粒的类型
半复粒复粒单粒1个脐点,有自己层纹。≥2个脐点,分别有各自的层纹,各部分之间为面接触。≥2个脐点,除有各自的层纹之外,还有共同的层纹。淀粉粒的结构组成及性状直链淀粉支链淀粉
葡萄糖分子成直线状排列,易溶于水,溶液的粘性低。葡萄糖分子成分支状排列,不溶于水,溶液的粘性高。淀粉粒一般植物同时含有以上两种淀粉,故淀粉粒不溶于水,在热水中膨胀而糊化。问:
1.煎煮中药为什么要用冷水,而不直接用开水?答:因为淀粉粒在热水中膨胀而糊化,堵塞细胞壁,细胞就不能吸水膨胀,从而使细胞内的有效成分不能正常溶出,影响药效。
(2)菊糖
菊糖是由果糖分子聚合而成。
分布:存在于菊科、桔梗等植物根的薄壁细胞中。
性质:易溶于水,不溶于乙醇。
鉴别:为具放射状纹理的球状、半球状或扇状,
遇25%α-奈酚溶液再加浓硫酸显紫红色而溶解(3)蛋白质性质:贮藏的蛋白质,呈固体状态,无生命的物质,化学性质稳定。结构:形成糊粉粒。外有一层蛋白质膜,在其无定形蛋白质基质中分布有1~多个圆形的球晶体、多角形的蛋白质结晶体。
分布:存在于种子胚乳和子叶细胞的任何部分(液泡、细胞质、细胞核、质体中)。
鉴别:蛋白质黄色反应;遇碘试液显棕色或黄棕色
蛋白质(4)脂肪和脂肪油成分:由脂肪酸和甘油结合而成的脂。形态:在常温下呈固体或半固体的称为脂,呈液体的称为油。分布:常存在于种子里,有的种子所含脂肪可达种子干重
45%—60%。功能:是贮藏营养物质中最为经济的形式,在氧化时能放出较多的能量。鉴别:加苏丹Ⅲ显橘红色、红色或紫红色;加紫草试液显紫红色;
(5)晶体
晶体是植物细胞生活过程中所产生的废物,对植物细胞有一定的保护作用,存在于细胞液泡中。
草酸钙结晶:草酸钙结晶的形成是对植物体中类有毒害的过多草酸的中和,可以型减少过多的草酸对植物的毒害碳酸钙结晶:呈钟乳体状态存在。形状:有多种类型
①簇晶
由许多八面体、三棱形单晶体聚集而成,通常呈球状或三角状星形。人参根、大黄根茎、何首乌根等。
②针晶呈两端尖锐的针状,在细胞中多成束存在,称为针晶束。一般存在于含有粘液的细胞中。
半夏块茎、黄精和玉竹的根状茎等,多不规则分散在细胞中。
③方晶通常呈正方形、斜方形、八面体、三棱状等,常为单独存在的单晶体。
甘草、黄柏、秋海棠叶柄等。
④砂晶呈细小的三角形、箭头状或不规则形,通常密集于细胞间隙中。如枸杞、牛膝、颠茄等植物。
⑤柱晶呈长柱形,长度为直径的四倍以上,形如柱状。如射干等鸢尾科植物等。碳酸钙结晶——钟乳体
通常分布于植物体的表层细胞中,是细胞壁的特殊瘤状突起上聚集了大量的碳酸钙或少量的硅酸钙而形成,呈钟乳体状态存在,又称为钟乳体。多存在于桑科、爵床科、荨麻科等植物体中。草酸钙结晶与碳酸钙结晶的鉴别结晶稀醋酸结晶稀盐酸结晶10%~20%硫酸+++不溶溶解溶解无气泡溶解有气泡溶解析出结晶草酸钙结晶碳酸钙结晶草酸钙结晶碳酸钙结晶草酸钙结晶2.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节作用的物质的总称。
作用:有些防止其他生物侵害抑制其他种群竞争吸引传媒和共生对象在进化中有一定的作用,亲缘关系近的相同。
归纳起来包括:酶、维生素、植物激素、抗生素等。
问:你知道哪些常用食物具有杀菌作用?为什么?答:葱、姜、蒜等。因为含植物抗生素。(三)细胞壁
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)相邻细胞所共有特化细胞所有生活细胞所有1.细胞壁的结构三层次生壁细胞腔中胶层初生壁细胞壁的结构相邻两细胞的壁分为:胞间层、初生壁、次生壁三层。2.纹孔
次生壁在加厚的过程中并不均匀地增厚,在很多地方留有没有增厚的部分,这里只具初生壁和胞间层,这部分区域称纹孔。
要求理解两个概念:纹孔对:相邻两个细胞在相同部位出现纹孔。纹孔膜:纹孔对之间的薄膜。纹孔口:纹孔腔通往细胞壁的开口。纹孔膜纹孔口纹孔腔纹孔对纹孔的类型:单纹孔和具缘纹孔。3.胞间连丝
是穿过相邻两细胞壁的原生质细丝,连接内质网系统。柿、马钱子的胚乳细胞壁上可见。
4.细胞壁特化
(1)木质化
细胞壁内填充和附加了木质素,细胞壁硬度增强,细胞群的机械力增加。细胞一般为死细胞,如导管、管胞、木纤维、石细胞等。鉴别:加间苯三酚和盐酸,细胞壁显红色或紫红色反应(木质化程度不同)。加氯化锌碘液显黄色或棕色反应。
(2)木栓化
细胞壁内填加了木栓质。细胞不易透水或透气,成为死细胞。根、茎表面细胞。鉴别:加苏丹Ⅲ试液显橘红色或红色;遇苛性钾加热,溶解成黄色油滴状。
(3)角质化
细胞壁内填加了角质。常形成角质层,可防止水分过度蒸发和病虫害侵袭。鉴别:角质层遇苏丹Ⅲ试液显橘红色或红色;遇碱液加热能持久保持。(4)粘液质化
细胞壁内果胶质和纤维素变成粘液。果实和种子的表皮细胞中常有。鉴别:加玫红酸钠酒精溶液可染成玫瑰红色;加钌红试剂可染成红色。(5)矿质化
细胞壁内含有硅质和钙质。使茎、叶变硬,增强其机械支持力。
鉴别:加醋酸和硫酸无变化。细胞壁的特化小结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→溶解植物细胞原生质体细胞壁细胞后含物细胞质细胞核质体叶绿体、有色体、白色体胞间层、初生壁、次生壁淀粉、菊糖、蛋白质、脂肪、晶体植物细胞内容小结《天然药物学》(第2版)全国高职高专药学类专业“十四五”规划教材组织﹦细胞群
的细胞构成来源相同形态结构相似生理功能相同且密切联系▲植物组织:即由许多来源相同、形态结构相似、生理功能相同而又密切联系的细胞所组成的细胞群。简单的讲:二、植物组织分生组织成熟组织植物组织具有分生能力的细胞构成的组织,位于植物体生长的部位。原分生组织初生分生组织次生分生组织不再发生分化的组织。又叫永久组织。薄壁组织保护组织机械组织输导组织分泌组织▲植物组织分类:按细胞分生能力的有无划分——▲植物组织分类:按形态结构和功能划分——原分生组织、初生分生组织、次生分生组织。分生组织顶端分生组织、侧生分生组织、居间分生组织薄壁组织:基本薄壁组织、贮藏薄壁组织、吸收薄壁组织同化薄壁组织、通气薄壁组织。保护组织:表皮、周皮。机械组织:厚角组织、厚壁组织(纤维、石细胞)。输导组织:导管、管胞;筛管、伴胞。内分泌组织:分泌细胞、分泌囊、分泌道、分泌组织:乳汁管外分泌组织:腺毛、蜜腺(一)分生组织
▲概念:是由具有分生能力的细胞所构成的组织,位于植物体生长的部位。▲细胞特点:①细胞体积小,排列紧密,无细胞间隙,形状很规则,多为等径多面体形。细胞壁薄,不具纹孔,细胞质浓,细胞核大。②代谢作用旺盛,具有强烈地分生能力。代谢活跃,有旺盛的分裂能力壁薄,为初生壁质浓核大原生质体分化程度较低小液泡无胞间隙缺乏贮藏物质分生组织的基本特征1.依分生组织的性质、来源不同分类:原分生组织:来源于种子的胚,位于根、茎的最先端。(顶端分生组织)初生分生组织:由原分生组织衍生而来,一方面细胞已开始分化,另一方面仍具有分裂能力。位于茎的节间基部、叶的基部等处。
(居间分生组织)次生分生组织:是由已成熟的薄壁组织恢复分裂能力转化而来。位于根茎四周。(侧生分生组织)芥子幼胚未来的苗端原分生组织未来的根端原分生组织2.依分生组织所处位置的不同分类:顶端分生组织:位于根、茎顶端的分生组织,即根、茎顶端的生长锥。(长高)侧生分生组织:位于裸子植物与双子叶植物的根和茎内,包括形成层和木栓形成层,分布于植物体周围,成环状排列。(增粗)居间分生组织:位于某些植物茎的节和节间基部、叶柄基部、花柄、子房柄等器官中。(节伸长)总论居间分生组织顶端分生组织侧生分生组织顶端分生组织按在植物体上位置分类顶端分生组织居间分生组织侧生分生组织
原分生组织初生分生组织次生分生组织
分生组织的关系(二)薄壁组织
概念:薄壁组织全部是由薄壁细胞组成,称薄壁组织。是构成植物体的基础,故又称为基本组织。特点①生活细胞,细胞壁薄,细胞个大,液泡较大,单纹孔;②细胞排列较疏松,一般具有胞间隙;细胞球形、椭圆形、星形、多面体形等;③具有潜在的分生能力。具有同化、贮藏、吸收、通气、营养等功能。④薄壁组织对于创伤的恢复,不定根、不定芽的产生,扦插、嫁接成活及组织培养都有具有实际意义。
薄壁组织的细胞壁薄,仅有初生壁,液泡较大,排列疏松,分化程度低。向日葵茎的髓薄壁组织比较表组织类别存在部位特点功能实例基本薄壁组织根和茎的皮层和髓部细胞质稀薄、液泡大,细胞排列疏松,有细胞间隙填充和联系其他组织,并能转成次生分生组织根、茎的皮层和髓部通气薄壁组织水生和沼泽植物体内细胞间隙特别发达,间隙相互联结,形成气腔或四通八达的管道具有储藏空气、漂浮和支持水稻的根、莲和菱的叶柄,莲的根茎、灯心草的茎髓同化薄壁组织(绿色组织)叶肉细胞及幼茎、幼果的表面易受光照的部位含有极多的叶绿体,分栅栏组织和海绵组织具同化作用叶输导薄壁组织木质部及髓部细胞较长输导水分和养料髓射线吸收薄壁组织根尖的根毛区部分表皮细胞外壁向外凸起形成根毛,细胞壁薄从土壤中吸收水分和矿物质等,并将吸收的物质运送到输导组织中
贮藏薄壁组织地下部分及果实、种子中细胞较大,其中含有大量淀粉、蛋白质、脂肪油和糖等营养物质贮藏营养物质落花生子叶中的蛋白质、脂肪;芦荟叶片中的贮藏大量水分同化组织同化组织吸收组织小麦胚乳贮藏组织贮藏组织马铃薯块茎水稻叶菱角叶柄通气组织课堂互动1.植物的伸长或长高与什么组织有关?2.双子叶植物和裸子植物根、茎的加粗与什么组织有关?单子叶植物不会增粗说明没有什么组织?3.居间分生组织的生长是否有限?主要位于那些部位?(三)保护组织概念:
保护组织包被在植物体各个器官的表面,保护着植物的内部组织,防止水分的过渡散失、病虫的侵害以及机械损伤。依保护组织的形态结构和来源可分为两类:
初生保护组织
——表皮
次生保护组织——
周皮1.表皮:通常是一层细胞组成的,但也有少数植物有几层细胞构成的复表皮。表皮细胞行状扁平,排列紧密,无细胞间隙。表皮细胞的外壁增厚,形成角质层。角质层幼嫩表皮上有附属结构。<
上一张下一张
>表皮外的附属物:
毛茸:腺毛、非腺毛气孔:
毛茸:由表皮细胞特化而成的突起物,具有保护、分泌物质、减少水分蒸发等作用。毛茸可分为腺毛和非腺毛两类:(1)腺毛:具分泌能力的毛茸,由多细胞组成。由腺头和腺柄组成。腺鳞:唇形科叶上的腺毛,腺头常由8个细胞组成,表面观呈扁球形。为特殊的腺毛。间隙腺毛:腺毛存在于植物组织内部的细胞间隙中。腺毛和腺鳞(2)非腺毛:无分泌能力,起单纯的保护作用。其顶端常狭尖,由单细胞或多细胞组成。形态多种多样,常见的有:线状毛、棘毛、分枝毛、丁字毛、星状毛、鳞毛等。
各种非腺毛各种非腺毛(3)气孔(stomata)
植物的体表不是全部被表皮细胞所密封的,在表皮上还具有许多气孔,是气体交换的通道,也是调节水分蒸腾的通道。双子叶植物的气孔是由两个半月形的保卫细胞对合而成的,对合的中间空隙为气孔,气孔连同保卫细胞称为气孔器。分布:叶片中最多(尤其是叶背),其次是幼嫩茎枝,而根中几乎没有气孔。
保卫细胞:比其周围的表皮细胞小,生活的,有明显的细胞核,含叶绿体。cw增厚情况特殊:和表皮细胞相邻的壁是薄壁,其余各方的壁增厚,充水膨胀,气孔拉开,失水则关闭。
叶片下表皮有很多气孔,植物体内的水分就是通过这些气孔以气体的形式散发出去的,气孔的张开和关闭都受外界环境条件如光线、温度、湿度和CO2浓度的影响。保卫细胞内壁外壁气孔张开气孔闭合副卫细胞:有些植物的气孔,在保卫细胞周围还有2个或多个和表皮细胞形状不同的细胞,称副卫细胞。随不同种类植物,副卫cell排列次序有别,构成了气孔轴式,或称气孔类型。双子叶植物的气孔轴式常见的有:
(1)平轴式(2)直轴式(3)不等式(4)不定式(5)环式单子叶植物气孔的类型也很多,如禾本科和莎草科:两个保卫细胞哑铃形,两端CW薄,中间窄的部分CW特别厚,两边各有一个菱形副卫细胞。表皮细胞及角质层保护组织表皮细胞气孔保卫细胞表皮附属物2.周皮
来源:根的木栓形成层一般由中柱鞘细胞产生;茎的木栓形成层多由皮层或韧皮薄壁组织形成(少数由表皮形成)。活动:木栓形成层细胞向外分裂形成木栓,向内分裂产生栓内层(绿皮层),木栓层、木栓形成层、栓内层三者合称周皮。木栓层细胞特征:①细胞扁平、排列紧密整齐,无细胞间隙,是死细胞。
②细胞壁栓质化、原生质体解体。
③不透水、不透气。
木栓层(多层):细胞扁平,排列紧密整齐、无间隙,cw高度栓质化,是死细胞,原生质体解体。木栓形成层:次生分生组织,由皮层或韧皮薄壁细胞形成,根中多由中柱鞘产生。往往一层细胞。栓内层:生活的薄壁细胞,在茎中常含叶绿体,所以又叫绿皮层。次生保护组织
周皮木栓层、木栓形成层、栓内层皮孔周皮1、角质层次、2、表皮、3、木栓层4、木栓形成层5、栓内层6、皮层皮孔的剖面1.表皮2.填充细胞3.木栓层4.木栓形成层5.栓内层(绿皮层)(四)机械组织概念:在植物体内起着支持和巩固作用。细胞特点:细胞壁局部或全部加厚。厚角组织(collenchyma)分类厚壁组织(sclerenchyma)1.厚角组织薄荷茎横切面
2.厚壁组织:①特点:次生的机械组织,其细胞壁呈不同程度的木质化加厚,成熟细胞一般没有生活的原生质体,细胞腔很小。
②类型:纤维韧皮纤维:分布在韧皮部中。坚韧,有弹性。木纤维:分布在木质部中。坚硬,但易断。
石细胞:常由薄壁细胞经过细胞壁强烈木质化而来。细胞近等径。(1)纤维纤维、嵌晶纤维和晶鞘纤维梨
果
肉
石
细
胞(2)石细胞不同形状石细胞纤维:多圆形或多边形,壁极厚,腔很小,可见层纹,少见壁孔。石细胞:多种形状,略等径,壁厚,腔较大,壁孔多,孔沟明显并常呈分枝状。纤维与石细胞的区别横切面
纵切面纤维:狭长,两端狭尖,呈长纺缍形,长为宽的五倍以上。石细胞:长宽略等径,壁孔多呈圆形。纤维与石细胞的区别概念:是植物体内运输水分和养料的组织。(五)输导组织(conductingtissue)管胞和导管:存在于木质部中,主要向上运输水分和无机盐。筛管和筛胞:存在于韧皮部中,主要向下运输有机营养物质。分类导管:是被子植物木质部内输导水分及无机盐的组织。
导管的分类:根据导管发育先后和侧壁增厚的花纹不同,可将导管分为五种类型(如右图):
环纹导管螺纹导管梯纹导管网纹导管孔纹导管木质部的输导组织——导管穿孔导管:被子植物木质部中各类导管一、纵面图二、横切面图1、木薄壁细胞2、3、环纹导管4、5、6、螺纹导管7、梯纹导管8、梯纹、网纹导管9、孔纹导管1.环纹导管2.螺纹导管3.梯纹导管4.网纹导管5.孔纹导管管径由小变大,输导能力由弱变强南瓜茎各种导管螺纹导管环纹导管网纹导管木质部的输导组织——管胞管胞:是裸子植物和蕨类植物木质部中唯一的输导水分和无机盐的组织。每一个管胞由一个细胞组成,管胞为梭形细胞,管胞上下端以斜面相接。壁木质化,壁上有具缘纹孔,相互之间输送水溶液是靠具缘纹孔,所以输导能力不如导管。此外,管胞还兼有机械支持作用。1.环纹管胞2.螺纹管胞3.梯纹管胞4.孔纹管胞管胞:蕨类植物和裸子植物的木质部中单纹孔具缘纹孔油松管胞管胞和导管的区别1.环纹导管2.螺纹导管3.梯纹导管4.网纹导管5.孔纹导管1.环纹管胞2.螺纹管胞3.梯纹管胞4.孔纹管胞筛管、伴胞、筛胞筛管:被子植物的韧皮部中,是输送有机养料的管状构造。细胞是生活细胞,当细胞成熟后核消失。筛管的细胞壁不木质化,不增厚。筛管横隔壁上有小孔称筛孔,具筛孔的横壁称筛板。筛孔集中的区域称为筛域。伴胞:在被子植物筛管分子旁,常有一个或多个小型的薄壁细胞和筛管相伴存在,称为伴胞。筛胞:是蕨类植物和裸子植物运输有机养料的狭长细胞。筛管及伴胞南瓜茎筛管▲管胞:大多数蕨类植物和裸子植物中唯一的输导水分和无机盐的输导组织为。与导管的主要区别是:管胞为单个细胞,其端壁不具穿孔。故在器官中纵向连接时,彼此不能贯通,水分和溶解于其中的无机盐只能通过壁上的纹孔从一个管胞流向另一个管胞,其输导作用远不如导管。▲筛胞:裸子植物和蕨类植物韧皮部中运输有机物的结构。与筛管的主要区别在于:筛胞为单个细胞,其端壁不特化为筛板,纵壁上虽有具穿孔的筛域,但筛域上原生质丝通过的孔要比筛孔细小得多,并且其旁侧也无伴胞存在。故其输导功能远不如筛管。蕨类植物和裸子植物输导组织是什么?▲伴胞:在被子植物筛管分子的旁边,常有一个或多个小型的薄壁细胞,和筛管相伴存在,称为伴胞。为被子植物所特有。蕨类植物和裸子植物没有伴胞。哪些植物有伴胞?(六)分泌组织概念:植物体上的一些细胞能分泌某些物质,由分泌细胞所构成的组织称分泌组织。分类:外分泌组织(保护组织已经讲过)
:腺毛、蜜腺内分泌组织:分泌细胞、分泌腔(分泌囊、油室)、分泌道和乳汁管1.外分泌组织(1)腺毛(2)蜜腺2.内分泌组织(1)分泌细胞(2)分泌腔(分泌囊):溶生式、裂生式(3)分泌道(4)乳汁管腺毛蜜腺内分泌组织分泌腔分泌道乳汁管分泌细胞(1)(2)(3)(4)(5)(6)
(1)油细胞(2)腺毛(3)蜜腺(5)分泌囊(5)乳管(6)树脂道
分泌组织图油细胞油室(溶生式)内分泌组织裂生式分泌腔树脂道(松属木材横切面)
乳管(蒲公英根左为纵切面右为横切面)内分泌组织
▲概念:从蕨类植物开始,茎中出现维管束。维管束主要是由木质部和韧皮部所组成的束状结构,贯穿在植物体的各种器官内,彼此相连形成一个输导系统,同时对植物器官起着支持作用。二、维管束及其类型类型:根据维管束内形成层的有无,可分为有限维管束、无限维管束两类。据初生木质部与初生韧皮部排列方式的不同,又可分为:无限外韧型维管束、双韧维管束、周木维管束、周韧维管束、双韧型维管束、辐射型维管束。无限维管束:有形成层,植物可以无限制的分生增粗,常见于裸子植物和木本双子叶植物。有限维管束:无形成层,植物不能无限制的分生增粗,常见于蕨类植物、单子叶植物和不具次生生长的双子叶植物。强调维管束类型简图维管束类型详图植物组织基本薄壁组织、贮藏薄壁组织同化薄壁组织、吸收薄壁组织保护组织表皮周皮薄壁组织分生组织原分生组织、初生分生组织、次生分生组织毛茸气孔腺毛、非腺毛木栓层、木栓形成层、栓内层直轴、平轴、不等、不定、环式机械组织厚角组织厚壁组织纤维石细胞韧皮纤维、木纤维输导组织导管、管胞筛管、伴胞、筛胞分泌组织分泌腺、分泌细胞、分泌隙、乳管【课堂小结】维管束木质部形成层韧皮部双韧维管束周木维管束辐射维管束外韧维管束周韧维管束无限维管束有限维管束【课堂小结】有或无依据形成层的有无无形成层有形成层【思考题】1.在形态上如何区别纤维和石细胞?2.导管有哪些主要类型?怎样区别管胞和导管?3.什么是内分泌组织?有哪些主要类型?4.何谓维管束?主要是由哪几部分组成?常见的有哪几类型?《天然药物学》(第2版)全国高职高专药学类专业“十四五”规划教材三、植物器官的内部构造总论【学习目标】1.掌握植物根尖、茎尖及叶的组织构造。2.熟悉根、茎的初生构造和次生构造。3.了解根、茎的异常构造。
根冠分生区伸长区根毛区根尖:自顶端起(自下而上)依次分为:一、根的组织构造(一)根尖的构造及其发展根尖:根的最先端到着生根毛的部位,一般0.5~1cm。根尖总论总论⒈根冠(rootcap):细胞特点:由许多排列不规则的薄壁细胞组成,近分生区
的细胞小,远离分生区的大。功能:(1)保护分生区细胞。体现在两个方面:一是分泌黏液,有助于根向前延伸和生长;二是能够保持一定的形状和厚度。
(2)具有控制向地反应。总论⒉分生区(meristematiczone):又称生长锥。
细胞特点:细胞排列紧密,细胞体积小,核大,原生质浓。
功能:
(1)具有长期的分裂能力,其分裂的细胞一部分补充到根冠细胞,另一部分衍生出根的初生结构。(2)最前端的原分生组织分裂活动具有分层性。总论3.伸长区(elongationzone)细胞特点:靠近分生区细胞处于分裂状态增加数量靠近成熟区细胞处于分化状态增加体积细胞显著沿根的长轴方向伸长总论根毛区特点:全长几毫米~几厘米,密被根毛,面积增大,有效吸收水和无机盐。强调:水生植物一般无根毛。4.根毛区(maturationzone):又称成熟区和吸收区总论(二)根的初生构造▲由初生分生组织分化形成的组织——初生组织▲由初生组织所形成的构造——初生构造▲使根延长的生长——初生生长▲使根增粗的生长——次生生长(裸子植物和木本双子叶植物有此生长,多数单子叶植物无此生长。)总论
形成:由根的初生分生组织分裂衍生而来的细胞,经过生长,形成根的初生结构。
发生部位:根毛区。也就是伸长区细胞体积增大分化变成成熟区的构造。
分层:表皮、皮层和维管柱(外→内)初生构造总论1.表皮:1列扁平细胞2.皮层外皮层皮层薄壁细胞内皮层3.维管柱中柱鞘(中柱)初生木质部初生韧皮部薄壁细胞总论1.表皮:来源:原表皮特点:由一层活的表皮细胞组成,近似长方柱形,排列紧密,壁薄,角质层薄,表皮上无气孔但有许多根毛。功能:保护和吸收2.皮层:
来源:基本分生组织特点:占幼根横切面的很大比例,由多层薄壁细胞构成。分层:
外皮层皮层薄壁细胞
内皮层:明显的特征是其上具有凯氏带功能:①从根毛到维管柱的横向输导途径;
②幼根养分储存的场所。
另外:水生植物的皮层常形成通气组织。内皮层细胞壁增厚情况特殊:
①凯氏带(点):内皮层细胞的径向壁(侧壁)和上下壁(横壁)局部增厚(木质化或木栓化),增厚部分呈带状,环绕径向壁和上下壁而成一整圈,叫凯氏带;从横切面观,增厚部分呈点状,又叫凯氏点。②五面增厚:内皮层细胞径向壁、上下壁以及内切向壁(内壁)显著增厚,横切面呈马蹄形。③全面增厚:内皮层细胞壁全部木栓化增厚。
有通道细胞有利于水分和养料的内外流通总论凯氏带(点):内皮层细胞的径向壁(侧壁)和上下壁(横壁)局部增厚(木质化或木栓化),增厚部分呈带状,环绕径向壁和上下壁而成一整圈,叫凯氏带;从横切面观,增厚部分呈点状,又叫凯氏点。内皮层凯式带结构示意图,箭头示物质运输途径33总论通道细胞总论(1)中柱鞘:具有潜在的分裂能力(2)初生木质部:包括原生和后生成熟方式:为外始式。3.维管柱(中柱)(3)初生韧皮部:包括原生和后生。发育方式:为外始式初木与初韧相间排列
(4)薄壁细胞:初生木质部与初生韧皮部之间功能:物质输送总论内皮层中柱鞘后生韧皮部原生韧皮部后生木质部原生木质部薄壁细胞总论髓:茎和少数植物的根中由薄壁组织构成的中心部分。一般双子叶植物根不具髓部:一般双子叶植物的根,初生木质部往往一直分化到维管柱的中心,因此,一般双子叶植物根不具髓部。一般单子叶植物根有发达的髓部:单子叶植物的根,初生木质部一般不分化到中心,因而有发达的髓部。强调总论总论(三)根的次生构造绝大多数蕨类植物和单子叶植物的根,在整个生活期中,一直保存着初生构造。一般双子叶植物和裸子植物的根,可以次生增粗,形成次生构造。次生构造是由次生分生组织(形成层和木栓形成层)细胞的分裂、分化产生的。总论植物学中的根皮▲根的次生构造由外向内为:木栓层木栓形成层栓内层韧皮部……………
形成层木质部外内周皮根皮天然药物中的根皮总论单子叶植物根:没有形成层,不能加粗;没有木栓形成层,不能形成周皮。因此整个生活过程中一直保持着初生构造。根被:一些单子叶植物如麦冬、百部等,表皮分裂成多层细胞,细胞壁木栓化,形成“根被”,起保护作用。单子叶植物的根总论形成层的活动:向内产生新的木质部(次木):添加在初木的外方:导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维向外产生新的韧皮部(次韧):添加在初韧的内方:筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞,韧皮纤维一定部位,产生一些薄壁细胞,径向排列,呈辐射状,贯穿在次生维管组织中,称次生维管射线,包括木射线和韧皮射线。总论总论双子叶植物根总论总论总论(四)根的异常构造形成:正常的次生构造+额外维管束、附加维管柱、木间木栓等异常构造常见的几种类型:1.同心环状排列的异常维管组织:2.附加维管柱:3.木间木栓:总论总论根的初生构造根的次生构造皮层周皮表皮维管柱外皮层、皮层薄壁细胞、内皮层【根内部构造小结】中柱鞘、辐射维管束外韧维管束木栓层、木栓形成层、栓内层次生韧皮部、形成层、次生木质部根【思考题】1.根的初生构造有什么特点?2.什么叫内皮层?何谓凯氏点?3.双子叶植物根的次生结构包括几部分?总论(一)茎尖及其发展
茎尖是指茎或枝的顶端,由分生区(生长锥)、伸长区和成熟区3部分组成。二、茎的组织构造根尖由几部分组成?总论茎尖与根尖不同之处
(1)无类似根冠的构造;(2)生长锥四周能形成叶原基或腋芽原基的小突起;(3)成熟区的表皮不形成根毛,但常有气孔和毛茸。总论(二)双子叶植物茎的初生构造
表皮:皮层:初生维管束髓射线髓初生韧皮部初生木质部束中形成层二、茎的组织构造总论表皮初生木质部皮层初生韧皮部束中形成层髓射线维管束二、茎的组织构造总论表皮皮层髓射线维管束髓二、茎的组织构造总论1.表皮:一层活细胞,保护作用不具叶绿体,有的含有花青素外壁厚,具角质层或腊质层、有气孔等附属物。总论2.皮层:无外皮层、内皮层之分。①绿色组织②厚角组织③通气组织④淀粉鞘⑤石细胞群包括总论双子叶植物茎的一个维管束韧皮纤维筛管伴胞束中形成层后生木质部原生木质部总论3.初生维管束:包括初生木质部、初生韧皮部和束中形成层,常结合成束,故称维管束。初生木质部:由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。发育方式内始式。初生韧皮部:由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成。发育方式外始式。总论4.髓射线:位于皮层和髓之间,具横向运输作用的薄壁细胞。也称初生射线。5.髓:茎中央由薄壁细胞组成的中心部分。髓髓射线总论
1.双子叶植物木质茎的次生构造
由外向内为:(1)周皮(木栓层、木栓形成层和栓内层)(2)韧皮部(3)形成层(4)木质部(5)髓部(6)髓射线(7)维管射线总论(三)双子叶植物茎的次生构造木栓层木栓形成层栓内层(1)周皮(木栓层、木栓形成层和栓内层)总论总论木质部髓维管形成层韧皮部总论韧皮部木射线髓形成层晚材早材韧皮射线树皮:指维管形成层以外的所有结构。包括外树皮和内树皮两部分。外树皮:指新的木栓层以外的所有组织,因得不到水分和营养,逐渐干燥、脱落,因此,又称硬树皮或落皮层。
内树皮:指新的木栓形成层以内的部分,是一些生活的组织构成,又称软树皮。皮孔:是树皮上的气体交换通道,可分为具封闭层的和不具封闭层的两种。
狭义:木栓层及其外方的枯死部分,即落皮层。树皮广义:形成层以外的所有组织,如茎皮类药材。总论木材树皮总论(2)韧皮部一般成分:筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞、韧皮射线;其他组织:分泌组织、机械组织老韧皮部受到挤压成为颓废组织。韧皮射线+木射线维管射线总论(3)形成层(4)次生木质部年轮:又称生长轮。木本植物的主干由于不同季节变化形成的次生木质部在结构上的差异。在其横切面上可见一圈圈的同心环,通常一年一圈,所以称年轮。每个年轮又包括具大导管的早材(春材)和具小导管的晚材(秋材),由于上一年的晚材和第二年的早材在结构上有明显的差异,所以界限清晰,层层相套。根据年轮的数目可以计算树木的年龄。总论边材:靠形成层部分木质部色浅,质松软,称边材,具输导作用;心材:居中心色深,质坚,称心材,常积累代谢物(挥发油、单宁、树胶、色素等)。心材比较坚硬,不易腐烂,且常含某些化学成分。沉香、苏木、檀香、降香均以心材入药。侵填体:射线细胞或轴向薄壁细胞通过导管上纹孔侵入导管内,形成侵填体,使导管或管胞堵塞,失去运输能力。总论总论椴树茎四年生构造1.周皮2.厚角组织3.皮层4.韧皮部5.形成层6.木质部7.髓总论总论木材三切面—
横切面、径向切面、切向切面三切面比较三切面中,射线形状最为突出,可作判断切面类型重要依据。
横切面径向切面切向切面切向与纵轴垂直的切面通过茎中心所作的纵切离开茎中心所作的纵切年轮同心环状垂直带状,互相平行不规则的垂直带状射线辐射状条纹,是射线的纵切是射线的纵切,显示长与宽度,射线横向分布,与年轮呈直角是射线的横切,呈纺锤状,显示射线的高度、宽度,列数和细胞两端形状管状细胞和木薄壁细胞横切面,可见细胞射线的大小和横切面的形状纵切面,可见长度、宽度和细胞两端形状纵切面,可见长度、宽度和细胞两端形状总论总论2.双子叶植物草质茎的次生构造因草质茎生长期短,次生生长有限,次生构造不发达。特点:(1)最外层为表皮。(2)有些种类仅具束中形成层,无束间形成层。(3)髓部发达,有时破坏成中空。(4)髓射线一般较宽。总论总论3.双子叶植物根状茎的构造
根状茎仍属茎范畴,其构造与地上茎类似。特点:(1)表面通常具木栓组织,少数具表皮或鳞叶。(2)皮层中常有根迹和叶迹维管束斜向通过。
根迹维管束:由根茎通向不定根的维管束。
叶迹维管束:由根茎通向鳞叶的维管束。(3)维管束为外韧型,成环状排列。(4)贮藏薄壁细胞发达,机械组织多不发达。(5)中央有明显的髓部。
总论总论总论4.双子叶植物茎和根状茎的异常构造正常构造+异型维管束——异常构造
主要类型:
1.髓维管束
2.同心环状排列的异常维管组织
3.木间木栓总论髓维管束总论同心环状排列的异常维管组织总论木间木栓总论(四)单子叶植物茎和根状茎的构造特征1.单子叶植物茎的构造总论单子叶与双子叶植物茎的主要区别(1)一般无形成层和木栓形成层(即有限维管束),终身只具初生构造,无次生构造。
(2)最外层为表皮,通常不产生周皮。(3)表皮内为基本组织,无皮层和髓部之分,多数维管束散布在其中。维管束为有限外韧型。
总论总论玉米茎的横切面构造1.表皮2
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