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文档简介
第一章绪论天然药物学学习目标知识目标:1.掌握天然药物的基本概念,天然药物国内的资源分布概况;2.熟悉天然药物学的性质和任务;3.了解天然药物学的发展简史。能力目标:1.能说出天然药物的基本概念。2.学会天然药物的命名法和分类方法。素养目标:1.通过本章学习,坚定中医药文化认同与自信。2.树立生态保护意识,合理开发利用和保护天然药物资源。天然药物学目录第一节天然药物学的性质、地位和任务概述第二节天然药物学的发展简史1药物是指用于预防、治疗、诊断人的疾病,有目的地调节人的生理机能并规定有适应证、用法和用量的物质。包括天然药物、人工合成药物与生物制品三大类。第一节天然药物学的性质、地位和任务天然药物学天然药物一般是指来源于自然界中有一定生物活性的植物、动物或矿物。中药是指依据中医学理论和临床经验应用于医疗保健的天然药物,包括中药材、饮片和中成药。草药是指用于治病或地区性口碑相传的民间药。中药材是可用于切制成饮片,又是制药工业提取有效成分的原料药。生药是指未经加工或只经简单加工而未精制的天然药物。天然药物学
天然药物学是一门研究天然药物的科学。它是应用本草学、植物学、动物学、矿物学、化学、药理学、中医学等知识和现代科学技术来研究天然药物的名称、来源、采收加工、鉴定、化学成分、品质评价、功效应用、资源开发等内容的一门综合性学科。天然药物学我国近期天然药物学研究的主要任务:研究开发现代中药,参与国际市场竞争。研究制定天然药物品质评价标准。开发和合理利用天然药物资源。
天然药物学知识拓展传统中药包括中药材、草药、饮片和一些古方经典制剂等。这些制剂主要以中药粉入药,剂型古老,主要为药膏、丹、丸、散等。现代中药主要指1960年以来的中成药制剂,多以粗提物入药,以片剂、胶囊、颗粒剂、口服液等剂型为主。中药现代化就是以中医药理论为基础,借鉴国际通行的医药标准和规范,运用现代科学技术研究、开发、生产、经营、使用和监督管理中药。天然药物学
一、古代天然药物学发展简史(一)天然药物的起源-“医食同源”和“药食同源”天然药物的起源可以追溯到远古时代,是人类在长期的生产实践活动中逐渐发现、发展和丰富起来的。人类在寻找食物的同时,通过反复尝试,发现了许多有生理作用的植物,可以用于防治疾病
。“尝百草之滋味,一日而遇七十毒”,生动反映了古代劳动人民在实践中发现天然药物的艰辛过程。天然药物学第二节天然药物学发展简史天然药物知识的积累通过长期而广泛的实践过程,药物知识逐渐丰富起来,开始只是师承口授,直到有了文字便逐渐记录下来,出现了医药书籍。由于古代药物中草类占大多数,所以我国古代记药物知识的专著称为“本草”。天然药物学历代主要本草1.神农本草经--我国现知最早本草著作。载药365种,分上、中、下三品。原书失传,今所见为明、清两代辑本。此书是汉代以前我国药学知识的总结。2.雷公炮炙论--我国第一部制药专著。药凡300种,分上、中、下三卷,其性味、炮炙、熬煮,修事之法多古奥,文亦古质(雷斆)3.本草经集注--《神农本草经》为据,载药730种。首创按照药物来源分玉石、草、木、虫兽、果菜、米食、有名未用等类别。
天然药物学4.唐本草(新修本草)--我国及世界第一部药典。载药844种,首次增绘药物图谱,并附有文字说明,图文并茂,吸收外来药物如安息香、龙脑、胡椒、诃子、血竭等。(苏敬、李勣等22人集体编撰)5.本草纲目--载药1892种,附方11096条,分52卷,列为16部,部各分类,类凡六十二,标名为纲,列事为目。是16世纪以前我国医药成就的全面总结,同时完善了药物的自然属性分类法,对植物分类贡献巨大,成为国际上重要的科学文献,对世界药物学的发展做出了重大贡献。
天然药物学二、近现代天然药物学的发展概况1.鸦片战争至中华人民共和国成立前天然药物发展概况鸦片战争后,中国沦为半殖民地半封建国家,祖国医药事业发展缓慢。赵燏黄早年就学日本,1911年回国,将“生药学”一同引入我国。1934年赵燏黄与徐伯鋆合编了《现代本草学—生药学》上册,1937年叶三多编写了下册。这两本书的出版并用作大学教材,标志着我国近现代生药学教学和研究工作的开始,对我国天然药物学的发展起到了先导作用。天然药物学2.中华人民共和国成立后天然药物发展概况
新中国成立后,祖国医药事业得到迅速发展。天然药物学发展进入了历史最好时期,教学、科研工作取得了辉煌成果。主要包括:(1)资源调查整理
中华人民共和国成立后至今,在全国范围内先后开展了4次天然药物资源普查工作。(2)天然药物引种栽培和驯化饲养天然药物学(3)天然药物鉴定和质量研究
近30年来,国家组织专家对来源复杂的常用中药材进行了系统的品种整理和质量研究。先后开展了“中药材同名异物品种的系统研究”、“常用中药材品种整理和质量研究”、“中药材质量标准的规范化研究”等工作,并相继出版了一大批重要专著。天然药物学(4)天然药物活性成分研究
已对250余种天然药物进行了详细的化学成分与药理学研究,鉴定了多种活性成分,在筛选防治心血管疾病、抗肿瘤、抗艾滋病等活性成分中取得了一定的成效。(5)中药炮制研究
在中医理论的指导下,研究并揭示中药炮制原理,为制定中药炮制品的质量标准、促进中药炮制学的发展提供科学依据。天然药物学三、天然药物学发展趋势1.加强天然药物质量标准的研究2.开展天然药物规范化生产的研究3.天然药物鉴定新技术、新方法研究4.开展天然药物的生物转化天然药物学四、我国天然药物资源概况第四次全国中药资源普查确认,我国现有中药资源18817种,其中药用植物15321种、药用菌物826种、药用动物2517种、药用矿物153种。这1.8万余种中药资源包括中国特有的药用植物3151种、需要保护的物种464种。普查同时发现了196个新物种,约100种具有潜在药用价值。天然药物学四、我国天然药物资源概况国内常用中药材有600余种,有的为道地药材,有的全国广布。道地药材是指传统中药材中具有特定种质、特定产区和特定生产技术或加工方法的中药材。道地药材往往冠以地域名,如川黄连、浙贝母、广陈皮、云木香、关防风、怀山药等。天然药物学2015年10月5日,屠呦呦荣获诺贝尔生理或医学奖,以表彰她及其科研团队对疟疾治疗新药青蒿素的研发贡献。请同学们查阅屠呦呦事迹,讨论这一案例对天然药物学的研究和发展有哪些启示。天然药物学课堂互动分析:屠呦呦及其团队受东晋•葛洪《肘后备急方》启发,从天然药物黄花蒿中提取了青蒿素,并研发出青蒿素制剂,为全世界疟疾患者带去了生的希望。这说明了随着现代科技的发展,天然药物研究者需要不断传承与创新,深入挖掘和研究中医药宝库,持之以恒、攻克难关,从而促进我国中医药事业的发展。一、天然药物的分类
常见的分类方法有:1.按字首笔画顺序编排2.按功能分类
3.按药用部位分类4.按有效成分的化学类别分类5.按自然分类系统分类天然药物学第三节天然药物的分类和命名二、天然药物的命名(一)中文名的命名1.根据产地命名
如川芎、川贝母、浙贝母、广藿香、怀地黄、关黄柏等。2.根据功能命名
如防风、益母草、千年健、骨碎补、泽泻等。3.根据形色气味命名
如细辛、人参、白芷、红花、丹参、大黄、鱼腥草、甘草、五味子等。天然药物学
(一)中文名的命名4.根据生长的特性命名
如夏枯草、忍冬藤、冬虫夏草、桑寄生等。5.根据入药部位命名
如葛根、桂枝、秦皮、艾叶、金银花、桃仁、金钱草、羚羊角、穿山甲等。6.根据历史典故或人物传说命名
如何首乌、杜仲、徐长卿、车前草、牵牛子、刘寄奴等。天然药物学
(二)拉丁名的命名天然药物的拉丁名是国际通用的名称,有利于国际间的交流、贸易与合作研究,以及中药材名称的规范化、标准化和国际化。用拉丁文字按照一定语法为天然药物命名的一种学名,采用一物一名的命名方式。《中国药典》规定:天然药物的拉丁名一般由两部分组成,第一部分是药物基原,即药用植(动)物学名的词或词组,第二部分是药用部位的名称。药用部位是用以指示天然药物的取材部位,尤其对那些来源于同一植物或动物的不同部位入药的天然药物来说是十分重要的。天然药物学天然药物学拉丁文名入药部位拉丁文名入药部位Radix根Rhizomia根茎RhizomaetRadix根茎及根Spina刺Cortex树皮、茎皮Ramu(Ramulus)枝(小枝)Lignum木材、木质部Folium叶Flos花Herba全草Fructus果实Semen种子Resina树脂Cornu角天然药物学药名为原植(动)物的属名、或种名、或属名和种药物拉丁名中的名词和形容词的第一个名。天然字母均需大写,连词和前置词一般小写。如黄连RhizomaCoptidis、人参RadixGinseng、五味子FructusSchisandraeChinensis、大黄RadixetRhizomaRhei等。
天然药物学
少数天然药物的拉丁名不加药用部位,直接以属名或种名,或俗名命名,这是遵循习惯用法,有些是国际通用名称,如茯苓Poria、麝香Moschus、芦荟Aloe、蛤蚧Gecko、蜂蜜Mel、全蝎Scorpio等。矿物类天然药物的拉丁名,一般采用原矿物拉丁名,如雄黄Realgar、朱砂Cinnabaris等。本章小结谢谢天然药物学第2章植物器官的形态学习目标知识目标:1.掌握根、茎、叶的外部形态特征;花的组成;果实、种子的结构。2.熟悉根、茎、叶的变态现象及其类型;花、果实类型。3.了解花序、雌蕊、雄蕊的类型;果实的发育;胎座、胚珠及种子的类型能力目标:掌握正确识别植物器官的能力。学习目标素养目标:1.全面了解植物结构,辩证的看待整体和个体的关系,整体由个体组成,个体的成长有助于整体的良性发展。2.通过学习六大器官的协作,培养学生合作、奉献、沟通的团队精神。3.培养学生对植物的兴趣,加深植物保护意识。天然药物学目录天然药物学第一节根第二节茎第三节叶第四节花第五节果实第六节种子第一节根
根是植物的营养器官,生长在土壤中,吸收水分和无机盐,为植物生长提供营养。具有向地性、向光性、向肥性、向湿性等特点,而且还起到固定植物体的作用。
一、根的类型和根系(一)根的类型
1、主根、侧根、不定根主根:植物种子萌发时,胚根
率先突破种皮,向下生长形成
根,这种直接由胚根发育而来
的根称之为主根,主根一般垂直向下生长;侧根:在主根上生长出的许多支根,称为侧根;纤维根:侧根生长到一定程度时,又生长出的细小分支被称为纤维根。图1主根、侧根、纤维根的区别一、根的类型和根系(一)根的类型2、定根和不定根1、定根:直接或间接起源于胚根,经发育而成的主根、侧根、纤维根;
2、不定根:不是由胚根发育而来,而是从植物的茎、叶或其他部位生长而来的,这类根的发生没有固定位置。
天然药物学图2不定根实例一、根的类型和根系(二)根系1、直根系:主根发达,粗且长,垂直向下生长,侧根细短,与主根形成一定的角度向四周伸展,有明显的主根和侧根之分的根系。
2、须根系:主根不发达或者早期衰退,从茎的基部节上生长出许多大小、长短相似的根,这类根系被称为须根系。二、根的变态
植物在长期的进化过程中,为了适应生活环境的变化,有些植物的根在形态、构造和生理功能等方面发生了许多变异,称为变态根。常见类型为贮藏根、支持根、攀援根、气生根、水生根、寄生根。贮藏根又可分为肉质直根、块根两大类。
天然药物学第一节根【课堂活动】
组织学生归纳总结1.现场观察主根、侧根和纤维根的区别。2.归纳总结根系、变态根的类型,并举例说明有变态根的植物有哪些?
第二节茎一、茎的形态(一)茎的外形1.节和节间茎上着生叶和芽的部位称为节,节与节之间称为节间。2.顶芽和腋芽生长在茎枝顶端的芽称为顶芽,生长在叶腋处的芽称为腋芽。3.叶痕、维管束痕木本植物茎枝上的叶脱落后留下的痕迹称为叶痕;叶痕中常常有点状小突起,称为维管束痕。4.皮孔茎枝表面隆起的裂隙状小孔,常呈圆形或椭圆形等多种形态,称为皮孔。是植物与外界进行气体交换的通道。
一、茎的形态(二)茎的分枝1.单轴分枝有明显顶端优势,顶芽直接发育成主轴,侧芽发育成侧枝,侧枝又以同样的方形成次级侧枝,但主轴长势明显,占有绝对优势。2.合轴分枝无明显顶端优势,顶芽活动一定时间后死亡,或生长极为缓慢,或转变为花芽,紧邻顶芽下方的腋芽开放长成侧枝,代替原来的主轴向上生长。3.二叉分枝顶端的分生组织分成两半,各形成一个分枝,在特定时候,又进行分枝,然后不断重复进行,形成二叉状分枝系统。一、茎的形态(二)茎的分枝4.假二叉分枝顶芽停止生长或变为花芽,由近顶芽下面两侧的腋芽同时发育成两个相同的分枝,外形似二叉分枝。5.分蘖禾本科植物的分枝,集中发生在接近地面或地面以下的茎节上,即分蘖节,该处包括几个节和节间,节和节间密集在一起。能在此产生腋芽和不定根,由腋芽形成的分枝称为分蘖。
二、茎的类型(一)按照茎的质地分类1.木质茎质地坚硬,木质部发达的茎称木质茎。具有木质茎的植物称为木本植物。常分为乔木、灌木和木质藤本三种。2.草质茎质地柔软,木质部不发达。具有草质茎的植物称为草本植物。根据其生长周期,可分为一年生草本植物、二年生草本植物和多年生草本植物。
3.肉质茎质地柔软,肉质肥厚多汁二、茎的类型(一)按茎的生长习性分类1.直立茎(erectstem)不依附它物,直立生长,如松、杜仲、厚朴等。2.缠绕茎(twiningstem)细长不能直立,缠绕它物生长,如何首乌、五味子、猕猴桃等。3.攀援茎(climbingstem)细长不能直立,依靠不定根、卷须、吸盘或其他攀援结构攀附它物生长,如葡萄、常春藤、爬山虎等。4.匍匐茎(stolon)细长柔弱,不能直立,平卧地面,节上有不定根,如红薯、积雪草、连钱草等。天然药物学二、茎的变态(一)地上茎的变态1.叶状茎或叶状枝植物的茎变为绿色扁平或针叶状,具有叶的功能,常被误认为叶,而真正的叶则退化成鳞片状、针状等,如仙人掌、天门冬、竹节蓼等。2.刺状茎(枝刺和叶刺)枝刺指茎变成刺状,粗短坚硬不分枝,起保护作用,如皂荚、山楂、酸橙等。枝刺生于叶腋,可依据生长位置与叶刺相区别。月季、花椒茎上的刺由表皮细胞突起形成,无固定的生长位置,易脱落,称皮刺,与刺状茎不同。二、茎的变态(一)地上茎的变态3.钩状茎
由茎的侧枝变态而成,呈钩状,短粗,坚硬无分枝,位于叶腋,如钩藤。4.卷须茎攀援生长的藤本植物枝条变成卷须,柔软卷曲,多生于叶腋,可缠绕它物帮助植物体向上生长,如葡萄、栝楼等。5.小块茎和小鳞茎
有些植物的腋芽常形成小块茎,形态与块茎相似,如山药的零余子,还有些植物在腋芽或花序处形成小鳞茎,如大蒜。二、茎的变态(二)地下茎的变态1.根状茎(根茎)外形似根,有明显的节和节间,有不定根、退化的鳞叶、顶芽、腋芽,常横卧地下,如姜、三七、鱼腥草等。2.块茎地下茎似块根,肉质肥大,呈不规则块状,节间很短或不明显,节上有芽及鳞片状退化叶,如马铃薯、天麻、半夏等。二、茎的变态(二)地下茎的变态3.球茎地下茎肉质肥大呈球形或扁球形,顶芽发达,上半部具有明显的节和缩短的节间,节上有腋芽和较大的膜质鳞片叶,基部具不定根,如芋头、泽泻、慈姑等。4.鳞茎地下茎极度缩短成球状或扁球状,称为鳞茎盘,盘上生有肉质肥厚的鳞叶,顶端有顶芽,鳞叶内生有腋芽,鳞茎盘基部具不定根,如百合、贝母、洋葱等。第二节茎【课堂活动】
提问、归纳、总结1.现场让学生指出枝条中哪个部位是节间、顶芽、腋芽、叶痕、皮孔。2.启发学生举例说明哪些是乔木、灌木、藤本植物、一年生草本、二年生草本和多年生草本植物。3.启发学生举例说明身边常见植物(如树木、灌木、水果及蔬菜)的茎根据生长习性如何分类。4.课堂观察姜、土豆、洋葱、芋头的区别,总结归纳4种地下变态茎的特点。
第三节叶一、叶的组成和形态(一)叶的组成1.叶片
叶片是叶的主要部分,一般为绿色扁平体。2.叶柄
常为圆柱形、半圆柱形或稍扁平,连接叶片与茎,腹面有沟槽,主要起到支持作用。3.托叶
叶柄基部的附属物,一般成对存在于叶柄基部两侧,托叶具有多种形状。有的很大呈叶片状,如豌豆、铁梗海棠;有的很小呈刺状,如刺槐;还有的呈卷须状,如土茯苓。一、叶的组成和形态(二)叶的形态1.叶形依据叶片的长度和宽度的比例以及最宽处的位置来确定。常见叶形有针形、披针形、椭圆形、卵形、圆形、条形、扇形、心形、三角形等。2.叶端叶片的尖端称为叶端或叶尖。常见的叶端形状有钝形、圆形、尾尖、芒尖、急形、微缺、渐尖、倒心等。3.叶基叶片的基部称为叶基。常见的叶基形状有楔形、心形、钝形、耳形、箭形、穿茎、戟形、抱茎等。一、叶的组成和形态4.叶缘叶片的边缘称为叶缘。常见的叶缘形状有锯齿状、波状、全缘、圆齿状、睫毛状等。5.叶脉和脉序叶脉是贯穿在叶肉内的维管束,起输导和支持作用。一个叶片内最粗大的叶脉称为主脉,一般由叶基发出;主脉的分枝称为侧脉;侧脉的分枝称为细脉。叶脉在叶片中的分布及排列形式称为脉序。常见的脉序有分叉脉序、平行脉序和网状脉序三种类型。
一、叶的组成和形态6.叶的质地可分为四种,膜质叶薄而半透明,如半夏、麻黄;草质叶薄而柔软,如薄荷、商陆;革质叶坚韧而较厚,略似皮革,上表面常有光泽,如厚朴、枇杷;肉质肥厚而有浆汁,如芦荟、景天。7.叶片的分裂植物的叶片常是全缘或仅叶缘具齿或细小缺刻,但有些植物的叶片叶缘缺刻深而大,形成分裂状态,依据分裂状态不同,分为羽状分裂、掌状分裂和三出分裂。天然药物学二、叶的类型(一)单叶一个叶柄上只生一枚叶片,称为单叶,如女贞、枇杷、厚朴等。(二)复叶一个叶柄上生两片或两片以上叶片,称为复叶。复叶的叶柄称为总叶柄,总叶柄上着生叶片的轴状部分称为叶轴,复叶上的每片叶称为小叶,其叶柄称为小叶柄。复叶是由单叶的叶片分裂而成,当单叶叶片的裂片深达主脉或叶基并具小叶柄时,便形成复叶。二、叶的类型(二)复叶依据小叶排列方式及数目,将复叶分为以下三种类型。1.三出复叶叶轴上着生3片小叶的复叶。若顶生小叶具有小叶柄称为羽状三出复叶,如大豆、野葛等。若顶生小叶无小叶柄称为掌状三出复叶,如蛇莓、酢浆草等。2.掌状复叶叶轴顶端着生3片以上小叶,呈掌状排列,称掌状复叶,如五加、人参等。二、叶的类型3.羽状复叶叶轴两侧着生3片以上小叶,呈羽毛状排列,称为羽状复叶。叶轴顶部只具一片小叶的羽状复叶,称奇数羽状复叶;叶轴顶部具有两片小叶的羽状称偶数羽状复叶;若叶轴作一次羽状分枝,形成许多侧生小叶轴,在每一小叶轴上又形成羽状复叶,称为二回羽状复叶;若叶轴作二次羽状分枝,第二级分枝上又形成羽状复叶的,称三回羽状复叶。叶轴的顶端具有一片发达的小叶,两侧的小叶退化并与叶轴合生成翼叶,顶生小叶与翼叶连接处有一明显的关节,称为单身复叶,是一种特殊的复叶,如柠檬、柚等芸香科植物的叶。三、叶序(一)互生每个节上只生1片叶子,交互而生,常沿茎枝作螺旋状排列,如桃、柳等。(二)对生每个节上着生相对2片叶。有的与相邻的两叶成十字排列,称交互对生,如薄荷、龙胆等;有的对生叶排列于茎的两侧,称二列状对生,如水杉、女贞等。(三)轮生茎枝的每个节上着生3片或3片以上的叶,并呈轮状排列,如夹竹桃、益母草等。(四)簇生2片或2片以上的叶着生在节间极度缩短的茎枝顶端,密集成簇,如银杏、落叶松等。有些植物的茎极为缩短,节间不明显,其叶看似从根上生出而成莲座状,称为基生叶,如蒲公英、车前等。四、叶的变态(一)鳞叶叶特化或退化成鳞片状。肥厚多汁的是肉质鳞叶,能贮藏营养物质,如百合、洋葱、贝母等;薄而半透明的是膜质鳞叶,干脆不成绿色,如麻黄,荸荠等。(二)叶刺叶片或托叶变态成坚硬的刺状。仙人掌的刺是叶片变态而成;刺槐、酸枣的刺则是由托叶变态而成。(三)叶卷须叶片或托叶变态成纤细的卷须状,可借以攀援它物。如豌豆的卷须,由复叶顶端的小叶片变态而成;菝葜的卷须,由托叶变态而成。天然药物学四、叶的变态(四)苞片生于花序或花柄下面的变态叶,苞片常较小,绿色,形状与普通叶不同。(五)根状叶水生植物的叶子沉浸在水中,变态成丝状细裂,呈须根状,表皮上无角质层,主要起到吸收养料和通气作用,如金鱼藻、槐叶萍等。(六)捕虫叶食虫植物的叶,叶片成囊状、盘状或瓶状等捕虫结构,上有许多腺毛或腺体能分泌消化液,当昆虫触及时,立即闭合,将昆虫捕获,再被消化液所消化,如捕蝇草、猪笼草等。四、叶的变态(四)苞片生于花序或花柄下面的变态叶,苞片常较小,绿色,形状与普通叶不同。(五)根状叶水生植物的叶子沉浸在水中,变态成丝状细裂,呈须根状,表皮上无角质层,主要起到吸收养料和通气作用,如金鱼藻、槐叶萍等。(六)捕虫叶食虫植物的叶,叶片成囊状、盘状或瓶状等捕虫结构,上有许多腺毛或腺体能分泌消化液,当昆虫触及时,立即闭合,将昆虫捕获,再被消化液所消化,如捕蝇草、猪笼草等。天然药物学第三节叶【课堂活动】
天然药物学提问、归纳、总结1.现场让学生指出一片树叶中哪个部位是叶片、叶柄、托叶、叶端、叶基、叶缘和叶脉。2.总结分叉脉序、平行脉序和网状脉序的特点。3.启发学生举例说明身边常见植物叶的类型、叶序的排列方式。
第四节花
一、花的组成及形态(一)花梗
又称花柄,通常呈绿色圆柱形,是花与茎的连接部分,起输导作用。常因植物的种类而异。果实形成时,花梗便成为果柄。(二)花托
花梗顶端稍膨大的部分,上面着生有花被、雄蕊群及雌蕊群。其形状随植物种类而异。有的呈圆柱状,如厚朴;有的呈瓶状,如金樱子;有的呈圆锥状,如草莓;有的呈倒圆锥状,如莲。有的花托顶部形成肉质增厚,呈扁平状或垫状的盘状体,可分泌蜜汁,称为花盘,如柑桔、卫矛等。一、花的组成及形态(三)花被
可分为花萼和花冠。1、花萼一朵花中所有萼片总称为花萼,位于花的最外层。一般呈绿色叶片状,形态和构造与叶片相似。萼片彼此分离的称离生萼,如油菜、毛茛;萼片连合成萼筒的称为合生萼,如丹参、丁香。花萼在开花前脱落称为早落萼,如延胡索、白屈菜。果期花萼随果实长大而增大称为宿存萼,如番茄、辣椒等。花萼一般只有1轮,但有些植物的花萼之外还有一层萼状物,称为副萼,如棉花、草莓等。2.花被卷迭式指花被各片的排列方式,在花蕾即将绽开时特别明显。常见的有镊合状、旋转状、覆瓦状、重复覆瓦状。一、花的组成及形态3、花冠
一朵花中所有花瓣的总称,位于花萼的内侧,并与其交互排列,大多具有鲜艳的颜色。有多种形态,常见的花冠类型有以下几种。(1)十字形花冠
花瓣4枚,分离,上部外展呈十字形,其花称十字花,常见于十字花科植物,如白菜、油菜。(2)蝶形花冠
花瓣5枚,分离,排列似蝴蝶,上面的一枚最大,在最外面,称为旗瓣;侧面的两片较小,称为翼瓣;最下面的两片上部常相互连接,并弯曲呈龙骨状,称龙骨瓣。常见于豆科植物,如黄芪、甘草等。一、花的组成及形态(3)唇形花冠(labiatecorolla)花冠合生成唇形,下部筒状,上唇二裂,下唇三裂,常见于唇形科植物,如丹参、薄荷。(4)管状花冠(tubularcorolla)花冠合生,花冠管细长,常见于菊科植物,如大蓟、红花。(5)舌状花(ligulatecorolla)花冠合生,花冠基部合生成短筒状,下部连合成短管,上部开裂,并向一侧延伸成扁平舌状,常见于菊科植物,如菊花、蒲公英。(6)漏斗状花冠(funnel-shapedcorolla)花冠合生,花冠筒较长,自下向上逐渐扩大如漏斗状,常见于旋花科和茄科植物中,如牵牛、曼陀罗等。一、花的组成及形态(7)钟状花冠(campanulatecorolla)花冠合生,花冠筒宽而较短,上部裂片外展,如古钟状,常见于桔梗科植物,如党参、桔梗及草本植物贝母。(8)高脚碟状花冠(salver-shapedcorolla)花冠下部合生成细长管状,上部水平展开呈碟状,形似高脚碟子,如紫茉莉、迎春花、长春花等。(9)辐状或轮状花冠(rotatecorolla)花冠筒甚短而广展,裂片由基部呈水平状展开,形似车轮,常见于茄科植物,如枸杞、龙葵。一、花的组成及形态(四)雄蕊群雄蕊的数目一般与花瓣同数或为其倍数,最少的只有一枚雄蕊,有的为花瓣数的两倍以上,多达数十或百枚以上。1.雄蕊的组成一般由花丝和花药两部分组成。(1)花丝
下部细长的柄状部分,基部着生于花托上,上部承托花药。粗细、长短随植物种类而异。(2)花药
为花丝顶端膨大的囊状体,由四个或两个花粉囊组成,中间由药隔相连,是雄蕊的主要部分。雄蕊成熟后,花粉囊裂开,花粉粒散出。一、花的组成及形态2.雄蕊的类型植物种类不同,花中雄蕊的数目、形态及排列等也不同,雄蕊常可分为以下类型。(1)单体雄蕊
雄蕊的花丝连合成一束,呈筒状,花药完全分离,如远志科植物远志、瓜子金,锦葵科植物木槿、棉花等。(2)二体雄蕊
雄蕊的花丝连合成两束,如豆科植物甘草、野葛等。(3)多体雄蕊
雄蕊多数,花丝连合成数束,如芸香科植物桔、酸橙。天然药物学一、花的组成及形态(4)聚药雄蕊
雄蕊的花药连合成筒状,而花丝分离,如菊科植物蒲公英、红花等。(5)离生雄蕊
雄蕊彼此分离,花丝近等长,大多数植物具有此种类型的雄蕊。(6)二强雄蕊
雄蕊四枚,分离,两长两短,如唇形科植物益母草、薄荷等。(7)四强雄蕊
雄蕊六枚,分离,四长两短,如十字花科植物油菜、萝卜等。一、花的组成及形态(五)雌蕊群位于花的中央,数目可由一到多数,多数植物花中只有一枚,少数植物花有两枚甚至多枚。1.雌蕊的组成一般由子房、花柱和柱头三部分组成。(1)子房
是雌蕊基部膨大的部分,常成椭圆形、卵形等,内含胚珠。(2)花柱
是位于子房与柱头之间的细长部分,起支持作用,也是花粉进入子房的通道,粗细、长短、有无随植物种类而异。(3)柱头
位于雌蕊顶部,稍膨大,着生花粉的部位。柱头常成圆盘状、羽毛状、星状等多种形状,表面多部平滑,可分泌粘液,利于花粉的附着和萌发。一、花的组成及形态2.雌蕊的类型是由叶变态来的,这种变态叶称为心皮。腹缝线上着生胚珠,依据心皮数目不同,雌蕊可分为两种类型。(1)单雌蕊
由一个心皮构成,如桃、杏、甘草等。(2)复雌蕊
由两个以上心皮彼此连合构成,如连翘、桑(二心皮),石斛、百合(三心皮),罂粟、枸杞(多心皮)。组成复雌蕊的心皮数,一般可根据柱头或花柱分裂的数目、子房上的主脉数以及子房室数来判断。一、花的组成及形态3.子房着生的位置(1)子房上位
子房仅底部与花托相连,花托凸起或扁平,花萼、花冠和雄蕊均着生于子房下方的花托上,称为子房上位,这种花称为下位花。若花托下陷,不与花托愈合,花被、雄蕊群着生于花托上缘的子房周围,这种花称为周位花,如杏、桃等。(2)子房下位全部生于凹陷的花托内,与花托完全愈合,花被和雄蕊群着生于子房上部的花托边缘,称为子房下位,这种花称为上位花,如黄瓜、当归等。(3)子房半下位
下半部生于凹陷的花托中并与花托愈合,其他部分着生于花托的边缘,称为子房半下位,这种花也称周位花,如马齿苋、党参等。天然药物学一、花的组成及形态4.胎座的类型胚珠在子房内着生的部位称为胎座。(1)边缘胎座
由单心皮雌蕊形成,单室子房,胚珠沿腹缝线边缘着生,如豆科植物大豆、扁豆、甘草等。(2)侧膜胎座
由合生心皮雌蕊形成,单室子房,胚珠着生在相邻两心皮的腹缝线上,如栝楼、延胡索、南瓜等。(3)中轴胎座
由合生心皮雌蕊形成,子房多室,胚珠着生于心皮边缘向子房中央愈合的中轴上,其子房常与心皮数相等,如桔梗、贝母、玄参等。一、花的组成及形态(4)特立中央胎座
由合生心皮雌蕊形成,子房的隔膜和中轴上部消失,形成单室子房,胚珠着生在残留的中轴周围,如报春花、石竹等。(5)基生胎座
由单心皮或合生心皮雌蕊形成,单室子房,胚珠一枚,着生在子房室基部,如向日葵、何首乌等。(6)顶生胎座
由单心皮或合生心皮雌蕊形成,单室子房,胚珠一枚,着生在子房室顶部,如桑、樟、杜仲等。一、花的组成及形态5.胚珠种子的前身,着生在胎座上的卵形小体,数目、类型随植物种类而异。由珠被、珠孔、珠柄、珠心组成。(1)直生胚珠
各部分均匀生长,胚珠直立,珠孔在上端,合点、珠柄在下端,三者在同一直线上,如大黄、核桃等。(2)横生胚珠
胚珠一侧生长快,另一侧生长缓慢,胚珠横向弯曲,合点、珠心、珠孔形成的一直线与珠柄垂直,如锦葵、玄参等。天然药物学一、花的组成及形态(3)弯生胚珠
胚珠的下半部生长速度均匀,上半部的一侧生长快,另一侧生长缓慢,导致胚珠向一侧弯曲,呈肾形,珠柄、合点、珠孔不在一条直线上。如石竹、曼陀罗等。(4)倒生胚珠
一侧生长迅速,另一侧生长缓慢,胚珠向生长慢的一侧弯转,胚珠倒置,合点在上,珠孔靠近珠柄,珠柄很长与珠被愈合,珠柄外面形成一条明显的纵脊称为珠脊,大多数被子植物的胚珠属于此种类型,如落花生、蓖麻。二、花的类型被子植物在长期的演化过程中,花的各部分发生了不同程度的变化,使花的形态构造多种多样,而形成不同类型的花。(一)完全花和不完全花花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群四部分俱全的花称为完全花,如桔梗、桃;缺少其中一部分或几部分的花称为不完全花。(二)重被花、单被花和无被花分别具有花萼和花冠的花称为重被花,如党参、桃等;花萼和花冠不分化的花称为单被花,如玉兰、百合等;花萼及花冠均不存在,称为无被花或裸花,如杨、柳等。天然药物学二、花的类型(三)两性花、单性花和无性花(1)两性花一朵花中既有雄蕊又有雌蕊。(2)单性花
一朵花中只有雄蕊或雌蕊的称为,只有雄蕊的称为雄花,只有雌蕊的称为雌花;雄花与雌花生于同一植株,称雌雄同株或单性同株,如南瓜、蓖麻等;雄花和雌花分别生于不同植株上称雌雄异株或单性异株,如桑、柳等。单性花和两性花生于同株植物上,称杂性同株,如朴树若两者分别存在于同一株植物上,称杂异株,如葡萄。(3)无性花一朵花中雄蕊群和雌蕊群均退化或发育不全的花称为,如小麦小穗顶端的花等。二、花的类型(四)辐射对称花、两侧对称花和不对称花辐射对称花:花被呈辐射状排列,各片形态大小近似,通过花的中心可作两个以上对称面。两侧对称花:花被各片形态大小有所差异,通过花的中心只能作一个对称面的花。不对称花:通过花的中心无任何对称面的花。二、花的类型(五)风媒花、虫媒花、鸟媒花、水媒花风媒花:借助风力传粉的称为,如杨、玉米、水稻;虫媒花:借助昆虫传粉的称为,如丹参、益母草等;鸟媒花:借助小鸟传粉,如凌霄;水媒花:借助水流传粉,如金鱼藻、黑藻一些水生植物。三、花程式和花图式(一)花程式
用一些字母、数字和符号,按照一定顺序表达花的特征。K代表花萼,C代表花冠,A代表雄蕊群,G代表雌蕊群。如花冠和花萼不能区分,P代表花被。在字母的下面缀有数字,标识数目。“∞”代表无限多,“0”代表缺少某一轮,数字外面加“()”,代表这部分各单位互相联合,某部分如果是多轮,中间用“+”相连;如果子房上位,则用“G”表示,“Ḡ”表示子房下位,“Ḡ”表示子房半下位;G右下角写数字表示心皮数目,数字后面用“:”连接,再加一数字,则表示子房室数。花程式最前面冠以“*”,表示辐射对称,“↑”表示两侧对称,“♀”表示单性雌花,“♂”表示单性雄花百合花花程式:*P3+3A3+3G(3:3:∞)两性花;辐射对称;花被6数,2轮,每轮3片;雄蕊群6枚,2轮排列,每轮3枚;雌蕊群子房上位,由3个心皮合生,子房3室,每室数枚胚珠。桑的花程式为:♂P4A4;♀P4G(2:1:1)单性花;雄花花被4枚,分离,雄蕊4枚,分离;雌花花被4枚,雌蕊子房上位,2心皮合生,子房1室,每室1枚胚珠。桔梗花花程式:*K(5)C(5)A5G(5:5:∞)两性花,辐射对称,萼片5枚,合生;花瓣5枚,合生;雄蕊5枚,分离;雌蕊子房下位,5心皮合生成5个子房室,每室数枚胚珠。。(二)花图式(flowerdiagram)以花的横切面为依据,用不同的图形来表示花各部分的数目,形态及其排列方式。小圆圈表示花序轴位置,黑色带棱的弧线表示苞片,苞片内侧由斜线组成的带棱的新月形符号表示花萼,空白的新月形符号表示花瓣,雄蕊是花药的横切面,雌蕊是子房的横切面。花程式和花图式结合使用才能完整表达出一朵花的基本信息,花图式可清楚表达各轮花部的相互关系及花被层叠情况,但不能表达子房与花托的相对位置,而花程式可清楚表达。三、花程式和花图式举例说明:百合花花程式:*P3+3A3+3G(3:3:∞)两性花;辐射对称;花被6数,2轮,每轮3片;雄蕊群6枚,2轮排列,每轮3枚;雌蕊群子房上位,由3个心皮合生,子房3室,每室数枚胚珠。桑的花程式为:♂P4A4;♀P4G(2:1:1)单性花;雄花花被4枚,分离,雄蕊4枚,分离;雌花花被4枚,雌蕊子房上位,2心皮合生,子房1室,每室1枚胚珠。桔梗花花程式:*K(5)C(5)A5G(5:5:∞)两性花,辐射对称,萼片5枚,合生;花瓣5枚,合生;雄蕊5枚,分离;雌蕊子房下位,5心皮合生成5个子房室,每室数枚胚珠天然药物学三、花程式和花图式(二)花图式以花的横切面为依据,用不同的图形来表示花各部分的数目,形态及其排列方式。小圆圈表示花序轴位置,黑色带棱的弧线表示苞片,苞片内侧由斜线组成的带棱的新月形符号表示花萼,空白的新月形符号表示花瓣,雄蕊是花药的横切面,雌蕊是子房的横切面。天然药物学四、花序根据花在花轴上的排列方式、开放顺序及花序的种类可以分为无限花序和有限花序两大类。(一)无限花序又称总状花序类,开花期内,花序轴顶端可以继续伸长,产生新的花蕾,开花顺序从下向上或从外缘向中心开放,这种花序称为无限花序。常见的无限花序有以下几种。1.总状花序
花序轴细长,每个小花柄上生有小花,小花柄近等长,如花生、刺槐等。2.穗状花序
与总状花序相似,生有具短柄或无柄的两性花,如牛膝、车前等。天然药物学四、花序3.柔荑花序
与穗状花序相似,生有具短柄或无柄的单性花,属单被或无被等不完全花,花序轴柔软,整个花序下垂,开花后常整个花序脱落,如胡桃、杨等。4.伞形花序
花序轴进一步缩短,各花柄由轴顶盛出,放射状排列的、小花柄近乎等长,整个花序似张开的伞,如韭菜、人参等。5.头状花序
花序轴极度短缩膨大成头状或盘状,其上密生多数无柄花,外围生有多数苞片组成的总苞,如向日葵、红花等。四、花序6.肉穗花序
与穗状花序类似,花序轴肉质粗大,上密生多数无柄的单性小花,花序外具一大型苞片,称为佛焰苞,如半夏、天南星。7.伞房花序
花序轴较短,花柄长短不一,基部花柄较长,越靠近顶端花柄短,所有小花几乎排在同一个平面上,如山楂、苹果等。8.隐头花序
花序轴膨大内凹成中空囊状体,凹陷的内壁上隐生多数无柄单性小花,如无花果、榕树。9.圆锥花序
长的花序轴上分生许多小枝,每个小枝又各成一个总状花序,又称复总状花序,如女贞、酸橙等。四、花序10.复穗状花序
花序轴又进行穗状分枝,每一分枝如同一个穗状花序,如小麦、玉米等。11.复伞房花序
花序轴上的分枝成伞房状排列,每一分枝为伞房花序,如石楠等。12.复伞形花序
花序轴作伞状分枝,每分枝为伞形花序,称为复伞形花序,如小茴香、柴胡等。13.复头状花序
由许多小头状花序组成的头状花序,如蓝刺头等。前8种属于简单花序,后面5种属于复合花序。四、花序(二)有限花序又称为聚伞花序类,由于顶生小花首先开放,花序轴顶端不能继续延长,只能在顶花下面产生侧枝,开花的顺序是由内向外或由上向下开放。1.单歧聚伞花序
花序轴顶端一花,先开放,而后在其下部主轴一侧发出一分枝,生一小花,如此依次分枝多次,称为单歧聚伞花序。花序轴下分枝均向为同一侧的称为螺旋状聚伞花序,如附地菜、勿忘我;花序轴下分枝左右交替排列,称为蝎尾状聚伞花序,如姜、唐菖蒲。四、花序2.二歧聚伞花序
花序轴顶花先开放,下面两侧各生出1各等长的分枝,每分枝以同样的方式继续开花和分枝,如大叶黄杨、卫矛。3.多歧聚伞花序
花序轴顶花先开放,其下同时产生多个侧轴,侧轴比主轴长,各侧轴又形成小的聚伞花序,且侧枝比主枝长。如果花序轴下面生有杯状总苞,称杯状聚伞花序,如泽漆、猫眼草。4.轮伞花序
聚伞花序生于茎节两侧对生叶的叶腋处,成轮状排列于茎的周围,如益母草、丹参。天然药物学第四节花【课堂活动】
归纳、总结、解读1.总结花的组成,花冠、雄蕊群、雌蕊群的类型。2.启发学生举例说明常见植物的花冠形态。3.归纳花、花序的类型。4.分别给出花程式和花图式让学生解读花的架构。
第五节果实一、果实的构造果皮和种子两部分组成,根据参加果实形成的部位不同,可分为真果和假果两种类型。直接由子房发育成的果实称为真果,如桃、杏等。真果的果皮由子房壁发育而成,果皮一般分为三层,由外向内依次外果皮、中果皮、内果皮。二、果实的类型根据果实的来源、结构及性质分类。(一)单果一朵花中只有一个雌蕊,发育过程中仅形成一个果实的称为单果。依据单果果皮的质地不同,分为肉质果和干果。1.肉质果果皮肉质多汁,成熟时不开裂。如图2-35所示。(1)浆果
由单心皮或多心皮合生雌蕊、上位子房发育而成,外果皮薄,中果皮、内果皮肉质多汁,内由一至多枚种子,如忍冬、枸杞、辣椒。(2)柑果
由多心皮合生雌蕊、上位子房发育而成,外果皮较厚,革质,具有油室,内含挥发油;内果皮膜质,分隔成若干室,内壁生有许多肉质多汁的囊状毛,即食用部分。天然药物学二、果实的类型(3)核果
由单心皮雌蕊、上位子房发育而成,外果皮薄,中果皮肉质,内果皮木质,形成坚硬的果核,每核内含一枚种子,如桃、杏、枣等。(4)梨果
由五个合生心皮、下位子房与花筒一起发育而成,为假果。常分割5室,每室含2粒种子。外果皮薄,中果皮肉质,外、中果皮无明显界限,如苹果、梨、山楂等。(5)瓠果
由3个具侧膜胎座合生心皮、下位子房与花托发育而成,为假果。花托与果皮愈合形成较坚韧的果实外层;中、内果皮和胎座肉质,为食用部分。为葫芦科植物特有的果实,如葫芦、西瓜、瓜蒌等。二、果实的类型2.干果果实成熟时,果皮干燥。(1)裂果果实成熟后,果皮自行开裂,根据开裂方式不同又可分为以下几种:①蒴果最普通,占比最多,由合生心皮复雌蕊发育而成。②荚果由单雌蕊子房发育而成,成熟时果皮沿背缝线和腹缝线开裂成两片。③角果由2个心皮的子房发育而成,在形成过程中,2个心皮边缘合生处生出假隔膜,将子房隔成2室,种子着生在假隔膜两侧,成熟时果皮沿两侧腹缝线开裂成两片脱落,假隔膜仍留在果柄上。④蓇葖果由单雌蕊发育而成,成熟时沿腹缝线或背缝线开裂。二、果实的类型(2)不裂果果实成熟后,果皮不开裂。①瘦果
由单雌蕊或两合生心皮雌蕊发育而成,内含1枚种子,果皮薄而坚硬,成熟后果皮与种皮分离,最常见的一种。②颖果
二至三合生心皮雌蕊发育而成,内含1枚种子,成熟时果皮与种皮愈合,不易分离,是禾本科植物特有的果实。③坚果
果皮坚硬,内含1枚种子,成熟时果皮与种皮分离;有的较小,果皮光滑、坚硬、称小坚果。④翅果
果皮延伸成翅形,以适应风力传播,果实内含1枚种子。二、果实的类型⑤分果
由2个或2个以上心皮组成的复蕊的子房发育而来,2室或数室。果实成熟时,子房室按心皮分离成若干各含1粒种子的分果瓣,为不干裂果。有些植物成熟时分离为2个分果瓣,分悬于中央果柄的上端,称为双悬果,是伞形科植物的主要特征之一。⑥胞果
果皮薄而膨胀,疏松地包围种子,而与种子极易分离。二、果实的类型(二)聚合果多离生心皮雌蕊形成,每个雌蕊形成一个单果,每一个离生雌蕊发育成一个小单果。1.聚合坚果许多坚果嵌生于膨大、海绵状的花托中。2.聚合瘦果许多瘦果聚生在突起或凹陷的花托上。3.聚合核果许多核果聚生在突起的花托上。4.聚合蓇葖果许多蓇葖果聚生在同一花托上。5.聚合浆果许多浆果聚生在延长或不延长的花托上。(三)聚花果整个花序发育而成的果实,花序轴参与果实的形成,花序上的每朵花形成一个小果,许多小果聚生于花序轴上,成熟后整个果序自母株上脱落。第六节种子一、种子的形态不同植物种子的形状、大小、色泽、表面纹理有所差异。形态差异较大,常见形状有圆形、椭圆形、肾形、卵形、圆锥形等;大小差异明显,大的有椰子、槟榔、银杏的种子,直径可达15~20cm,小的有菟丝子、车前子、白及、天麻的种子,小至呈粉尘状;种子颜色各异,有的为纯色,如绿豆、白扁豆、赤小豆,有的具杂色,如蓖麻籽有彩色的斑纹。种子的表面有的光滑有光泽,有的粗糙,有的有毛茸等。第六节种子二、种子的组成
种子由种皮、胚、胚乳三部分组成。种皮由珠被发育而来;胚乳由一个极核细胞和一个精子受精后发育而来,环绕于胚的周围,呈白色;胚由卵细胞和精子受精后发育而来。1.种皮位于种子的外围,起保护作用,常分为内外两种种皮。在种皮上常见到种脐、种孔、种脊、合点等结构,有的还有种阜。(1)种脐
是种子成熟后从种柄或胎座上脱落后留下的疤痕,常为圆形或椭圆形。(2)种孔
是由珠孔发育而来,是种子萌发时吸收水分和胚根伸出的部位。天然药物学第六节种子二、种子的组成(3)合点
是种皮上维管束汇合之处,为原胚珠的合点。(4)种脊
由珠脊发育而来,是种脐到合点之间的隆起线,内含维管束。倒生胚珠形成的种子,种脊较长;弯生胚珠和横生胚珠形成的种子种脊较短,直生胚珠发育的种子无种脊。(5)种阜
有些植物的种皮在珠孔处有一个由珠被扩展形成海绵状突起物,称为阜,种子萌发时,可以帮助吸收水分。
第六节种子二、种子的组成2.胚种子中央发育的雏形植物体,藏于种皮和胚乳内。(1)胚根
种子萌发时,从种孔处伸出,发育成植物的主根。(2)胚轴
连接胚根、子叶和胚芽的短轴,发育成根、茎连接部位。(3)胚芽
为胚的顶端未发育的地上枝叶,种子萌发时发育成主茎。(4)子叶
胚吸收和贮藏养料的器官,种子萌发后变绿,进行光合作用。单子叶植物具有一枚子叶,双子叶植物具有两枚子叶,裸子植物具有多枚子叶。第六节种子二、种子的组成3.胚乳胚乳一般是等径的大薄壁细胞,内含丰富的影响物质,如淀粉、蛋白质、脂肪等,在种子萌发过程中为胚提供营养物质。有些植物成熟种子中无胚乳,营养物质贮存在子叶中。有些植物种子胚乳的外部包围着一些营养组织,称为外胚乳(perisperm),如肉豆蔻、石竹、姜等。第六节种子二、种子的类型
根据植物种子中有无胚乳,可将种子分为两大类:1.有胚乳种子
种子成熟后有发达的胚乳,胚相对较小,子叶薄。这类种子具有种皮、胚乳和胚三部分,常见于大部分单子叶植物及少量双子叶植物中,如小麦、稻、蓖麻等。2.无胚乳种子
种子中胚乳的养料在胚发育过程中被胚吸收,贮藏于子叶中,胚乳退化消失或仅残留一薄层,这类种子的子叶较发达,常见于大部分双子叶植物及少量单子叶植物属此,如大豆、菜豆、南瓜等。天然药物学【课堂活动】
归纳、总结、解读1.启发学生举例说明常见水果、蔬菜分别是什么类型的果实。2.归纳总结根、茎、叶分别由胚的哪一部分发育而来。
第三章植物的显微结构天然药物学学习目标知识目标:1.掌握细胞的基本构造。2.熟悉植物组织概念、植物组织类型及结构特征,熟悉根、茎、叶内部基本构造。熟悉维管束的类型。能力目标:会辨认各种细胞、各种后含物、纤维、石细胞、导管、腺毛、非腺毛。素养目标:通过植物显微知识与技能的学习,养成细致入微的观察习惯和严谨求真的科学态度。教学目标掌握:植物细胞的一般构造。熟悉:植物组织概念、植物组织类型及结构特征及根、茎、叶内部基本构造。了解:了解维管束的类型重点难点辨认细胞各种后含物、纤维、石细胞、导管、腺毛、非腺毛根、茎、叶内部基本构造第一节植物的细胞
1665年,英国的RobertHooke利用自制的显微镜,观察软木薄片(木栓),发现很多象蜂房样的小室,他把这种小室命名为cell-细胞。Apieceofcork植物细胞的形状和大小
一般植物细胞直径为10—100μm;少数植物细胞较大,如番茄果肉、西瓜瓤的细胞。细胞的大小受细胞核的控制作用相关。细胞越小,相对表面积越大,有利于细胞与周围环境间物质和能量的交换和转运。外界自然和人为因素影响。植物细胞的形态
细胞的形状随着植物种类、在植物体中的部位以及细胞所执行的功能有关。单独或排列疏松的细胞植物,细胞常呈球形、类圆形等;排列紧密的细胞多呈多角形或其他形状。一、植物细胞的基本构造
显微结构在光学显微镜下观察到的细胞结构。
超微结构(亚显微结构)在电子显微镜下观察到的细胞结构。
模式细胞将植物各种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。典型的植物细胞细胞壁(包围在原生质体外面的坚硬外壳)细胞器细胞核细胞质
细胞后含物(原生质体的代谢产物,非生命物质)原生质体(细胞生命活动部分)一、原生质体
细胞的主要部分,是细胞内有生命的物质总称。其物质基础是原生质(protoplasm),按原生质在形态、作用及组分上的差异,分为细胞质、细胞核和细胞器。原生质:主要成分是蛋白质与核酸。核酸(nucleicacid):去氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)
(一)细胞质
是原生质体的基本组成部分,为半透明、半流动无固定结构的的基质。
1.质膜(plasmalemma)电子显微镜下,质膜显示出暗-明-暗的三层结构,中央明带的主要成分是类脂,厚度为3.5nm,两侧暗带的主要成分是蛋白质,厚度为2nm,这三层结构组成一个单位的膜,称单位膜。
细胞质内具特定结构和功能的微器官,也称拟器官。显微结构细胞核、质体、液泡、线粒体亚显微结构内质网、核糖体、微管、高尔基体、圆球体、溶酶体、微体等(二)细胞器(organelle)
除细菌和蓝藻外,所有植物细胞都有细胞核。在高等植物细胞中通常具有单细胞核,但在低等植物细胞中具有双核或多核。⑴形态:通常为球形或半球形。⑵结构核膜:双层膜(外膜和内膜),上有小孔称核孔。控制核与细胞质之间物质交流。核质:核仁:1—多个,核内合成和储藏RNA的场所。碱性染料染色
核液(浅色)染色质(深色)
1.细胞核(nucleus)(核仁)(核膜)(核液)(染色体)(核孔)
细胞核是细胞生命活动控制中心,控制植物遗传、生长发育和调节细胞内物质代谢。DNA贮藏、复制和转录的场所决定蛋白质的合成控制质体、线粒体中主要酶的形成调节细胞的生理活动
⑶功能2.质体(plastid)
植物细胞特有的细胞器。基本组成为蛋白质和类脂。根据所含色素不同,分为叶绿体(含叶绿素甲、乙和胡萝卜素、叶黄素)、有色体(只含胡萝卜素、叶黄素)和白色体(不含色素)。
(1)叶绿体(chloroplast)
主要由蛋白质、类脂、RNA和色素组成。常存在于植物体内透光的部分,以叶肉细胞中最多。光学显微镜下,高等植物的叶绿体为球形、卵形或凸透镜形颗粒状。电子显微镜下,叶绿体具精细的结构。(基质)(类囊体)(基粒)(膜间隙)
(内膜)
(外膜)进行光合作用的质体,是绿色植物制造有机养料的工厂。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。叶绿体的功能(2)白色体(leucoplast)最小的一类质体,不含色素,呈无色圆形、椭圆形或纺锤形颗粒状。常存在于植物体的储藏细胞中,其功能为合成和储藏淀粉和脂类。(3)有色体(chromoplast)
有色体含有胡萝卜素和叶黄素,常呈杆状、针状、圆形、多角形或不规则形,它们常存在与果实、花瓣和植物体的其它部分,使植物体呈现黄色、橙色、和橙红色。
功能:①积聚淀粉和脂类;②在花和果实中具有吸引昆虫传粉及传播种子的作用。
质体的形成和相互转变:起源上均由前质体分化而来,在一定条件下可互相转变。如:番茄、萝卜质体的发育3.线粒体(mitochondria)
细胞内进行呼吸作用的场所。常为球状、棒状或细丝状颗粒,光学显微镜下,需特殊染色,才可辨别,电子显微镜下,可分为:外膜、内膜、嵴、和基质。
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”或“能量转换器”。
4.液泡(vacuole)
是植物细胞特有的细胞器。具有一个大的中央液泡是成熟的植物生活细胞的显著特征。液泡内的细胞液中主要成分除水分外,还有新陈代谢过程中产生的各种代谢物,细胞液是含有新陈代谢过程中产生的各种物质的混合液,其中许多成分具有强烈生理活性,是植物药的有效成分,具有重要的药用价值。
液泡外的液泡膜,将膜内的细胞液与细胞质隔开。液泡膜具有特殊的选择透性,控制膜内外的物质交换维持细胞的渗透压和膨压提高细胞的抗旱和抗寒能力液泡的发育二、细胞的后含物及生理活性物质
(一)后含物植物细胞在生活过程中,由于新陈代谢活动而产生的各种非生命物质,统称为后含物(ergasticsubstance)。后含物以液体、晶体和非结晶固体形态存在于细胞质和液泡中,其形态和性质随植物的不同而异,其特征是植物类生药显微鉴定和理化鉴定的重要依据。具有营养价值的贮藏物细胞的废弃物质1、淀粉
常以淀粉粒(starchgrain)的方式储存在植物根、茎和种子等器官的薄壁细胞中。单粒淀粉粒复粒淀粉粒半复粒淀粉粒
EDCACF
A、马铃薯B、大戟C、菜豆D、小麦E、水稻F、玉米淀粉粒类型及常见植物的淀粉粒脐点轮纹淀粉粒理化性质不溶于水,热水中膨胀而糊化,与酸、碱共煮分解为葡萄糖;直链淀粉粒与碘显蓝紫色,支链淀粉粒与碘显紫红色;淀粉粒在偏光显微镜下常显偏光现象,糊化的淀粉粒无偏光现象。2、菊糖(inulin)
由果糖分子聚合而成。多含在菊科、桔梗科和龙胆科等部分植物根的细胞中。显微观察:植物材料浸于乙醇,一周后作成切片,可见类圆形或扇形结晶的菊糖。理化鉴别:菊糖遇25%α-奈酚浓硫酸液,显紫红色而溶解。3、蛋白质(protein)
植物细胞中的贮藏蛋白质是化学性质稳定的无生命物质。以拟晶体(结晶状态)和糊粉粒(无固定形状态)两种方式存在。化学鉴别:遇碘呈暗黄色;遇硫酸铜加苛性碱水溶液显紫红色。细胞内贮藏的蛋白质糊粉粒拟晶体4、脂肪和油滴
是由脂肪酸和甘油结合而成的脂,也是植物贮藏的一种营养物质,在常温下呈半固体的为脂肪,液体的为油滴。常贮藏在种子、胚和分生组织细胞中。
理化性质:不溶于水,易溶于有机溶剂;遇碱皂化;遇苏丹Ⅲ溶液显橙红色、红色或紫红色;遇四氧化锇显黑色。5、晶体
为细胞的代谢产生的废物。大多数是钙盐结晶,主要有草酸钙结晶和碳酸钙结晶。(1)草酸钙结晶植物代谢物草酸与钙盐结合而成,可减少体内过多草酸对细胞的毒害,被贮藏在细胞的特殊部分(常在液泡中),常为无色透明晶体。根据形状大小不同,可分为单晶、针晶、簇晶、砂晶、柱晶。
晶体的类型:1、单晶2、簇晶3、针晶(2)碳酸钙结晶
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。通常呈钟乳体状态存在,又称钟乳体。某些植物体内还存在其他类型的结晶,如柽柳叶中含有硫酸钙结晶;菘蓝叶中含靛蓝结晶;槐花中含芸香苷结晶等。草酸钙结晶:不溶于稀醋酸;加稀盐酸溶解而无气泡产生;遇20%硫酸时溶解,形成硫酸钙针状晶体析出碳酸钙结晶:加醋酸或稀盐酸溶解,产生CO2气泡
(二)植物生理活性物质
。
是细胞内的生化反应和生理活动起调节作用物质总称。
酶:由活细胞产生的具有催化作用的有机物大部分为蛋白质,也有极少部分为RNA;具有高度专一性和可逆性。维生素:参与酶的形成,调节植物生长、呼吸及物质代谢。植物激素:一类复杂的调节代谢的有机物质,对植物生理过程产生显著作用。如赤霉素、激动素、脱落酸。抗生素和植物杀菌素:抗生素指微生物产生的杀死或抑制某些微生物生长的物质,如青霉素、链霉素、赤霉素;植物杀菌素指植物产生的杀菌物质,如蒜辣素、辣椒素。三、细胞壁
分层
化学成分
特性
形成时期胞间层
果胶较强亲水性,易分解形成胞间隙。细胞分裂产生新细胞时在两个细胞间形成的。初生壁纤维素、半纤维素、果胶厚度较薄,具有弹性和可塑性细胞生长增大体积时形成,存在于胞间层内侧。次生壁纤维素、木质较厚,常木质化细胞体积停止增大后形成,加在初生壁内表面。(一)细胞壁的分层胞间层(中层)初生壁初生壁次生壁次生壁(一)细胞壁的分层
1、纹孔(pit)次生壁上未增厚的部分,其形成有利于细胞间物质交换,有利于水和其他物质的运输。包括纹孔膜和纹孔腔。初生纹孔场:初生壁上凹陷的区域。纹孔对:相邻的两个细胞都在相同部位的细胞壁出现纹孔称对。
(二)纹孔和胞间连丝
纹孔的类型:1.单纹孔(纹孔腔内均匀一致),其形成有利于细胞间物质交换,有利于水和其他物质的运输。2.具缘纹孔(重纹孔,纹孔腔直径不同)3.半具缘纹孔即纹孔对的一边有架拱状隆起的纹孔缘,而另一边形似单纹孔,没有纹孔塞,正面观具两个同心圆。
胞间层初生壁
初生纹孔场2、胞间连丝(plasmodesmata)
通过初生纹孔场的原生质细丝,穿过初生壁上的微细孔眼彼此相联系,有利于细胞间保持生理上的联系。
细胞壁主要化学成分为纤维素,还常有果胶、半纤维素和多糖等,具有韧性和弹性。细胞壁还因为在植物体部位不同,由于环境影响和适应不同生理功能的需求,常发生各种特殊变化:角质化、矿质化、栓质化、黏液质化和木质化。(三)细胞壁的特化细胞壁的各种特化木质化细胞壁在附加生长时填充了较多的木质素而变得坚硬。
如:导管、木纤维、石细胞
鉴别:木质化的细胞壁加间苯三酚溶液和浓盐酸,即显红色。木栓化是细胞壁内增加了脂肪性木栓质的结果,细胞壁不透水也不透气而成为死细胞。鉴别:木栓化细胞壁遇苏丹Ⅲ溶液显红色。角质化:植物细胞产生的脂肪性角质,常在茎、叶或果实的表皮外侧形成一角质层。鉴别:角质层遇苏丹Ⅲ溶液显橘红色。黏液质化:细胞壁中的纤维素和果胶质等成分发生变化可发生黏液质。
鉴别:遇玫红酸钠乙醇溶液可被染成玫瑰红色;遇钌红试剂可被染成红色。矿质化:某些植物细胞壁中含有硅质或钙质等,增强了细胞壁的硬度,增加了植物的机械支持能力。如:禾本科植物的茎、叶。
鉴别:细胞壁能溶于氟化氢,但不溶于醋酸或浓硫酸。细胞壁的各种特化课程小结
一.细胞的一般构造及超微结构在光学显微镜下观察到的细胞构造,称为植物的显微结构;在电子显微镜下观察到的细胞结构,称为超微结构或亚显微结构。细胞器是细胞质内具有一定形态结构、成分和特定功能的微器官,也称拟器官。
典型的植物细胞
细胞壁
原生质体
后含物及生理活性物质
细胞质:原生质体的最基本组成部分
细胞核:控制细胞的遗传和生长发育质体:植物细胞特有线粒体:细胞内进行呼吸作用的场所
叶绿体白色体有色体
二.细胞壁的特点
细胞壁胞间层
初生壁次生壁
单纹孔胞间连丝
纹孔具缘纹孔半缘纹孔细胞壁的特化木质化:加间苯三酚溶液和浓盐酸,显红色或紫红色
木栓化:遇苏丹Ⅲ试剂可被染成红色或橘红色角质化:遇苏丹Ⅲ试剂可被染成红色或橘红色
黏液质化:遇玫红酸钠乙醇液染成玫瑰红色、遇钌红试剂染成红色矿质化:硅质化细胞能溶于氟化氢,但不溶于醋酸或硫酸
三.细胞后含物的类型及特征
后含物淀粉
单粒
复粒
半复粒
稀碘液
直链淀粉显蓝色支链淀粉显紫红色
菊糖:菊糖溶于水,不溶于乙醇;遇25%的α-萘酚乙醇溶液再加浓硫酸,将显紫红色并很快溶解。蛋白质
拟晶体
糊粉粒
碘显棕色或黄棕色硝酸汞液
砖红色
硫酸铜苛性碱水溶液显紫红色
脂肪和脂肪油:遇苏丹Ⅲ溶液显橙红色、红色或紫红色遇四氧化锇显黑色。晶体:草酸钙晶体、碳酸钙结晶
复习思考题
1.试述典型植物细胞的构造。植物细胞与动物细胞结构特征的区别有哪些?2.质体有哪几种类型?各种质体的功能是什么?试举1例说明其相互转化的原理。3.植物细胞后含物包括哪些?如何鉴别?试述后含物在植物体中存在的部位和化学性质。4.细胞壁的结构如何?其特化形式有哪几种?如何鉴别?致
谢第三章植物的显微结构第二节植物的组织广东江门中医药职业学院郑小吉教学内容
1、什么是植物组织及其类型
2、植物组织的结构特征及功能
3、维管束的组成、类型及识别要点
教学目标理论目标能力目标指出组织类型的分布辨认组织类型、结构特征说出分生组织、薄壁组织、保护组织、机械组织、输导组织、分泌组织的功能1、具有判别植物组织的能力2、利用显微镜能辨认腺毛、非腺毛、气孔、导管、维管束、石细胞等结构和类型。重点难点重点难点保护组织、机械组织、输导组织、分泌组织等组织的类型和结构特征,及鉴定中药真伪的作用。1、纤维与石细胞的区别2、导管(类型)、管胞、筛胞及筛管的区别3、内、外分泌组织的区别4、毛茸的类型。植物的组织一、组织的定义:是由来源相同,形态结构相似,生理功能相同,彼此密切联系的细胞所组成的细胞群。1.低等植物:没有典型组织的分化;2.高等植物:具有组织的分化,进化程度越高,组织的分化越明显,分工越精细。一、植物组织的类型植物的组织种类很多,按其发育程度、形态结构和生理功能不同,可
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