天然药物学 课件 第2章 药用植物学基础知识（细胞）P38

《天然药物学》（第2版）全国高职高专药学类专业“十四五”规划教材主编：吴立明罗春元一、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