药用植物学上篇2012多媒体讲义.doc

药用植物学上篇 植物器官形态和显微结构第一章 植物的细胞一 . 人们对细胞认识的历史1665年：英国物理学家 R.Hooke通过自制光学显微镜观察木栓组织，首次发现细胞,取名 cell1674年：荷兰学者 AV.leeuwenheek首次观察到活组织细胞1838年：德国植物学家 M.J.schleiden发表《植物发生论》 1839年：德国动物学家 T.schwann首次提出“细胞学说” 20世纪中期：随着电子显微镜的发明，人们可以观察到细胞更加精细的结构（超微结构） ，从而对细胞结构和功能的认识由了更加深入的认识二 . 细胞的形态类圆形 薄壁细胞 贮藏、通气 长方形 表皮（单子叶） 、木栓 保护 多角形 表皮（双子叶） 保护 半月形、哑铃形 气孔 呼吸、调节水分 纺锤形 纤维（多成簇排列） 机械支持 管状 导管 输导 三 . 细胞的大小 植物细胞一般较小 D/10~100μm细胞大小和代谢及功能有关人眼分辨率：0.1mm光学显微镜分辨率：0.2μm（1200 倍）显微结构（光学显微镜下观察）超微结构（电子显微镜下观察，生药学不常用）典型植物细胞组成结构图细胞壁细胞质 (胞基质) 原生质体细胞器(内质网、质体、线粒 体、高尔基体、核糖体、溶酶体、细胞核、液泡、微管、微丝 …)2代谢废物（如结晶）后含物后含物和生理活性物质 储存的营养物质(糖、脂、蛋白）其它代谢产物（花色素、生物碱、苷、香豆素、蒽醌、黄酮、有机酸、树脂、挥发油、鞣质）生理活性物质 （酶、维生素、植物杀菌素或抗生素、激素）原生质体原生质体：是细胞内有生命物质的总称，是细胞各类代谢活动的场所，是细胞最重要的组成部分。

原生质体由原生质组成原生质：原始生命物质，为半透明胶状基质成分主要为蛋白质、核酸、小分子物质、水…细胞质概念：充满在细胞核和细胞壁之间的胶状基质，细胞器包埋在细胞质中胞质运动：细胞质定向的、有规律的沿一个方向运动该运动为耗能的生命现象生物学意义：细胞器间物质、能量运输、信息传递的介质，从而促进细胞器之间生理上的相互联系，从而保证细胞作为一个整体单位进行生命活动质膜：为细胞质和细胞壁的界膜，在动物细胞中叫细胞膜，属于外膜系统结构：单位膜（三层结构） ；作用：①和外界进行物质交换（选择透过性）②保持内环境稳定（内稳态）细胞器概念：散布在细胞质中具有一定结构和功能的微器官或微结构细胞器包括：细胞核、质体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、液泡、微管、微丝…细胞核是细胞最大、最重要的细胞器除原核生物以外，所有生活细胞都有核结构 3通常一个细胞只有一个核，也有细胞有多核现象（如一些低等的藻、菌类；维管植物的无节乳管、绒毡层细胞） 细胞核随细胞生长发育的变化细胞核的结构细胞核的功能①储存、传递遗传信息，控制植物遗传②通过控制蛋白质（酶）合成，对细胞生理活动起重要调节作用③控制植物生长、发育、繁殖质体概念：质体是一类与碳水化合物的合成与储藏有密切关系的细胞器，是植物细胞特有的结构。

包括：叶绿体、有色体、 （杂色体） 、白色体色素：叶绿素、叶黄素、胡萝卜素（脂溶性色素）三种质体间的关系叶绿体：直接进行光合作用的质体，只存在于绿色植物中有色体：色素：只含有胡萝卜素、叶黄素颜色：呈黄色、橙色、橙红色分布：果实（红辣椒、番茄） 、花瓣（蒲公英、金莲花） 、其他部位（胡萝卜）作用：①吸引昆虫和其它动物传粉及传播子种白色体：特点：不含有色素 分布：普遍存在于植物各部分储藏细胞中，尤其在不暴光的组织中常见（如根、地下茎） ，且白色体多围绕细胞核存在类型：造粉体、造油体、蛋白质体作用：积累、储藏营养物质不同质体间的关系：不同质体间在一定条件下可以相互转化三种质体都是由前质体发育，分化的例: a.土豆置光线下会变青、山芋不会b.黄化现象c.苹果由子房发育成果实颜色变化. 线粒体作用：是细胞能量代谢中心被喻为细胞的“动力工厂”细胞代谢所需的能量 90%以上来源于线粒体的有氧呼吸高尔基体作用：与细胞分泌功能联系分泌物主要是多糖、多糖-蛋白质复合体（提供细胞壁的合成） 溶酶体概念：是由单层膜包围的多形小泡，内部含有各种不同的水解酶，能分解所有的生物大分子原理：①吞噬作用②通过自身解体将酶释放到细胞质中。

4作用：①对细胞内贮藏物质利用起重要作用（宿根植物） ②在细胞分化过程中对消除不必要结构组成以及破坏原生质体结构起特定作用（石细胞、导管、细胞间隙、衰老细胞） 核糖体又称核蛋白体、核糖核蛋白体作用：蛋白质的合成场所分布：游离于细胞质中或附着于粗糙型内质网上内质网概念：分布于细胞质中由一层膜构成的网状管道系统类型：粗糙型内质网、光滑型内质网粗糙型内质网特点：内质网上有核糖体存在；在植物生长旺盛期时以粗糙型内质网为主作用：合成和运输蛋白质光滑型内质网特点：内质网表面光滑，无核糖体；在植物体非生长季常见作用：合成和运输类脂和多糖光滑型内质网和粗糙型内质网可以相互转化后含物概念：是原生质体的代谢产物，是非生命物质后含物：后来才形成的物质，最初，小细胞无后含物，以后随着细胞逐渐成熟→代谢产物逐渐积累→液泡变大，后含物富集在液泡中例：甘蔗后含物包括：贮藏营养物质、代谢废物、其它代谢产物采收期→确保药材质量（薄荷、槐米）　　　　贮藏的营养物质植物细胞储藏的营养物质主要包括：（一）淀粉（二）蛋白质（三）油脂淀粉是植物贮藏碳水化合物的主要贮藏形式，存在于贮藏细胞中，以淀粉粒形式存在形态特征：脐点、层纹 （图）类型：单粒淀粉、复粒淀粉、半复粒淀粉淀粉粒具有鉴别价值。

其它碳水化合物如菊糖有鉴别价值单粒淀粉概念：每个淀粉粒只有一个脐点，围绕脐点有无数层纹复粒淀粉概念：由若干分粒组成，每一个复粒淀粉具有 2 个或多个脐点，每个脐点围绕着自己的层纹半复粒淀粉概念：每一个复粒淀粉具有 2 个或多个脐点，每个脐点除各自具有少 5数层纹以外，外面还包围着共同的层纹层纹产生的原因淀粉粒在积累淀粉时往往是直连淀粉和支连淀粉交替积累由于直连淀粉和支连淀粉极性不同，所以亲水性不同，故吸水膨胀度不同，出现明暗相间的同心环纹如果用乙醇脱水，则层纹消失绝大多数淀粉粒都有层纹，少数无层纹蛋白质大多数蛋白质存在于种子中种子中的蛋白质以糊粉粒的形式存在糊粉粒和糊化淀粉不同糊粉粒是蛋白质的储藏形式，只见于种子中，为拟晶体或不定形粉末；糊化淀粉为糊化的淀粉，如烤山芋断面角质样纹理根和根茎类药材蒸煮后多有此特点油脂包括脂肪和脂肪油，区别只是物理性质上的是含能量最高，体积最小的储藏物质，是贮藏物中最为经济的形式在植物细胞中多以脂肪油形式存在，多见于种子细胞中观察时，可看到折光性强的油滴液泡概念：是植物细胞特有的结构，包括液泡膜和细胞液包括：液泡膜（单位膜）和细胞液细胞液内含有多种有机物和无机物的复杂的水溶液（如营养物糖、脂、蛋白；代谢产物和废物…，另含各种水解酶）液泡的发育：幼小细胞液泡小、散在→随着细胞增大，代谢产物增加→成熟的细胞具有一个大的中央液泡（90%/V）或几个大型液泡。

图作用：调节渗透压、维持膨压、维持细胞的内稳态 代谢产物（许多有药用价值）生物碱：含氮杂环化合物，显碱性在植物界中分布广泛，有很强的活性甙：甙元和糖结合产物如黄酮甙、皂甙、氰甙、蒽醌甙、强心甙…单宁（鞣质、鞣酸、栲胶）：属于多元酚，味涩，如柿子药用止血、抑菌有机酸：为糖代谢中间产物，有一定营养价值挥发油：挥发性小分子物质，分布广泛（如伞形科、唇形科、芸香科…） ，药用或提香料；挥发油和油脂的区别： 色素（水溶性色素）：花色素（花青素、花葵素、花翠素，共 260 种左右，分布于液泡中；花色素与脂溶性色素的区别：极性、分布、颜色（红、蓝、紫） ；例：牵牛花树脂：成分复杂的混合物，脂溶性是由挥发油氧化聚合形成，其中夹杂树胶、挥发油、芳香酸…；树脂对植物有保护作用；树脂类药材很多，如：松油脂、乳香、没药、血竭、苏合香，以及一些心材中含有树脂，如沉香、降香…6树脂类药材的鉴别：火试废物（结晶）作用：对细胞有保护作用，中和细胞代谢产生的多余的酸类型：草酸钙结晶、碳酸钙结晶草酸钙结晶方晶：常见于豆科，含晶细胞多和纤维束构成晶鞘纤维 图 砂晶：含晶细胞中含有大量细小沙砾状结晶，由于结晶折光性强，所以易于与其它细胞区别。

如牛膝 图 柱晶：柱状结晶，如鸢尾 图 针晶：一般聚集成簇，多见于粘液细胞中，如许多单子叶植物图 簇晶：由许多单晶联合成的复式结构，呈菊花状，每个单晶的尖端突出于结晶的表面如蓼科许多植物图碳酸钙结晶结晶呈钟乳体状，如桑，穿心莲生理活性物质概念：对细胞内的生化反应，生理活性起重要调节作用的物质包括：酶、维生素、激素、植物杀菌素或抗生素细胞壁的层次根据形成的时间和化学成分不同，细胞壁可以分为胞间层、初生壁、次生壁 图① 胞间层（中层、中胶层）：是最先形成的细胞壁，存在于细胞壁的最外层，是两个细胞之间的共同的壁层壁物质是果胶特点：质地柔软，可塑性大，能随着细胞生长而延展注：果胶性质：一种多糖，为不定形胶质，具有很强的亲水性、可塑性，故不影响细胞的生长多细胞植物依靠它使相邻细胞彼此粘连在一起果胶的化学性质不稳定，易被酸、酶溶解，导致细胞相互分离例：成熟水果、沤麻过程果胶的经济价值：食品工业（果胨） 、减肥食品、通便、抑制胆固醇、甘油三脂的吸收…②初生壁：是继胞间层之后，产生的细胞壁层成分为果胶、纤维素、半纤维素初生壁很薄，质地柔软，可塑性大，能随着细胞生长而延展由于初生壁薄，所以把胞间层和两边的初生壁合称复合中层。

所有的细胞都有复合中层③次生壁：是最后形成的细胞壁层细胞生有次生壁后，就会限制细胞的生长不是所有细胞都有次生壁，只有分化强烈的细胞才有次生壁大部分具次生壁的细胞成熟后都将死亡纹孔纹孔：次生壁生长时并不是均匀加厚的，在局部会有中断的部分，这些部分即初生壁完全不被次生壁覆盖的区域，称纹孔纹孔是成对出现的,称纹孔对结构：由纹孔腔（次生壁围成的腔）和纹孔膜（腔底的胞间层和初生壁 7部分）构成类型：单纹孔、具缘纹孔单纹孔概念：次生壁上未加厚的部分，呈圆筒状该纹孔结构简单，多见于薄壁细胞、韧皮纤维、石细胞具缘纹孔概念：纹孔周围的次生壁，向细胞腔内呈拱形隆起，形成纹孔的缘部表面观纹孔口和纹孔腔呈同心圆裸子植物管胞在纹孔膜上形成纹孔塞，纹孔塞直径大于纹孔口，为初生壁性质的加厚，起到调节水流的作用裸子植物的纹孔多为具缘纹孔胞间联丝概念：细胞的原生质细丝通过壁孔与相邻的细胞原生质体相连，这种穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝图功能：胞间连丝将细胞间的原生质体紧密联系在一起，使多细胞植物体在结构和功能上成为一个统一的有机体（共质体） 细胞壁的特化概念：细胞的主要化学成分是纤维素，但不同生理功能的细胞，细胞壁在组成上是有差别的，这是由于细胞壁中还渗入了其它物质的结果。

常见的物质有角质、栓质、木质、矿质，它门渗入细胞壁的过程称细胞壁的特化由于这些物质性质不同，从而使各种细胞壁具有不同的性质，从而导致细胞在生理机能上出现分化类型：木质化、木栓化、角质化、粘液化、矿质化①木质化：细胞壁中填充了木质素（芳香族化合物） ，增加了细胞壁的硬度、支持力细胞成熟后死亡，见于植物的木质部中，常有间苯三酚染色，呈红色②木栓化：细胞壁中填充(向内填充)了木栓质（脂肪性物质） ，细胞壁不透气、不透水，成熟细胞死亡，具有保护作用，多见于次生保护组织在中药加工中应除去（刮去粗皮） 商用木栓可制瓶塞、绝缘材料、救生圈…③角质化：细胞壁中填充（向外填充）角质（脂肪性物质） 和木栓化不同，细胞成熟后为活细胞见于初生保护组织（表皮） ④矿质化：细胞壁中渗入硅质、钙质，使细胞壁变得坚硬、粗糙如禾本科和蕨类木贼的表皮。