1、1 了解药用植物细胞形态大小。2 掌握药用植物细胞基本结构（重点）。3 了解药用植物各章内容相互关系。,教 学 目 标,第一章 植物细胞,一、药用植物内容相互关系,营养器官,繁殖器官,根茎叶花果实种子,植物体,药用植物细胞是构成药用植物体形态结构和生命活动的基本单位。形态大小多样，随植物种类和生理功能而异。 用显微镜观察到的植物构造称植物的显微构造。在电子显微镜下观察到的结构称为超微结构（亚显微结构）。,植物细胞形态多样，随植物种类和功能而异。游离或排列疏松呈类圆形、椭园形和球形。排列紧密多面体形或其他形状支持作用壁常增厚，纺锤形、圆柱形等输导作用长管状,二、药用植物细胞的形态,三、药用植物细
2、胞的大小,一般直径在10100m之间，单细胞植物细胞较小，只有几m，薄壁细胞20100m，较大，贮藏组织细胞可达1mm，最长的细胞为无节乳管，长几米到几十米。,四、 植物细胞的基本构造,植物细胞模式图,四、 植物细胞的基本构造,一个典型的植物细胞，最外层是较为坚韧的细胞壁，壁内各种有生命的物质统称为原生质体， 此外细胞中还含有许多原生质体的代谢产物，被称为后含物的多种非生命物质和一些生理活性物质。,药用植物细胞,质体液泡线粒体内质网高尔基体核糖体溶酶体,酶维生素激素,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,细胞膜细胞核细胞质,原生质体,生理活性物质,后 含 物,细
3、胞 壁,细胞壁（cell wall)叶绿体（chloroplast)大液泡（vacuole)胞间连丝（plasmodesmata),植物细胞特有的结构,四、 植物细胞的基本构造,一、原生质体 原生质体（protoplast ）是植物细胞内有生命的物质总称。 细胞膜 原生质体 细胞质(细胞器) 细胞核 按照原生质体内物质的形态、组成和功能上的差异，可分为细胞膜、细胞质和细胞核三部分。,（一）细胞膜,细胞膜是细胞质与细胞壁界面处的一层薄膜，又称为质膜，其化学成分主要有脂类、蛋白质和糖类。质膜参与构成细胞结构的边界；功能:1.对物质进出细胞具有选择性，能阻止细胞内有机物的渗出，调控水、无机盐类和其他
4、营养物的进人；2.具有半渗透现象，即在细胞质和细胞外部的液体间存在着渗透作用；3.抵御病原体的侵害；在信息的传导过程中，起着的决定性作用。4.当植物细胞处于高渗溶液中，在显微镜下可观察到质壁分离现象。,细胞膜的概念,细胞膜是包围在细胞质外周的一层界膜，又称质膜，细胞膜的结构三层 磷脂分子 蛋白质 磷脂分子,质膜的分子结构,糖萼,蛋白质,脂双层,细胞膜,细胞膜的存在意义：1.是非细胞生物和细胞生物的转折点。2.使细胞有一个独立存在的环境。,（二） 细胞质 (细胞基质、细胞器),细胞质为无色半透明、半流动的凝胶体，分为细胞质基质和细胞器两部分。细胞质基质内含大量的水、无机盐离子以及各种代谢的中间产
5、物，它为各种细胞器维持正常的生理结构和实现正常的生理功能提供所需的适宜条件，同时也是进行某些生化反应的场所。细胞器（organelle）是细胞质中具有一定形态、组成、结构和特定功能的微器官，在植物细胞中，细胞器主要有质体、液泡、线粒体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体和核糖体等。,质体（plastid） 是植物细胞特有的细胞器之一，呈微小颗粒状分散在细胞质中。其基本成分为蛋白质和类脂。根据质体内所含的不同色素以及生理功能的差异，可将质体分为叶绿体、白色体和有色体。叶绿体:蛋白质、类脂、酶、DNA、色素和维生素等组成，是植物进行光合作用和合成淀粉的场所。白色体:质体中不含色素的微小颗粒
6、，通常为球形、纺锤形或其他形状，常分布于植物的分生组织、器官的无色部分和种子的幼胚中。有色体: 又叫杂色体，在细胞中常呈圆状、杆状、针状、多角形状或不规则形。一般位于植物的花、成熟果实和某些根中。所含的色素主要是胡萝卜素和叶黄素等，使植物呈现出黄色、橙色或橙红色。,1.质体,质体：,叶绿体chloroplast有色体chromoplast白色体leucoplast,具一定形态结构、成分和功能，是绿色植物特有的细胞器。,白色体,有色体,叶绿体,叶 绿 体,形态结构,功能：光合作用,能量转换器,叶绿体基本结构,2. 液泡（vacuole ）,液泡（vacuole ） 是植物细胞另一特有的细胞器。不
7、同发育阶段的植物细胞，液泡的大小、数量和分布是不同的。年幼的细胞，液泡不明显，体积小且分散；成熟的细胞，液泡增大，融合成几个大液泡或一个中央大液泡，细胞质、细胞核等被推向细胞的边缘。液泡内的液体是细胞新陈代谢过程中产生的各种物质的混合液，有水、糖类、盐类和生物碱等，其中不乏具有强烈生理活性的物质，是某些植物药的药效成分。液泡外有液泡膜，液泡膜是原生质体的一部分，膜的存在将其内的液体与细胞质隔开，起着控制膜内外物质交换的作用。,液 泡 （植物特有）,变化：先小而多，随细胞成长，变大，融合占细胞90%。功 能：调节细胞渗透压，维持细胞质内环境的稳定。,3. 线粒体,在光镜下线粒体为线状、粒状或杆状
8、等，由蛋白质和脂类构成，在细胞中一般呈现不均匀分布，是细胞进行有氧呼吸和供能的场所。上述三种细胞器均可在光镜下观察到，其它重要的细胞器如内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体和核糖体等则必须借助于电镜才可见。细胞器是细胞生活和代谢不可缺少的结构。,线 粒 体,形态结构,功能,半自主性,能量转换器,线粒体的形态结构,线粒体的主要功能,线粒体是细胞进行氧化呼吸，产生能量的地方，在线粒体中进行的代谢途径主要有植物细胞的动力工厂,三羧酸循环 氧化磷酸化 参与脂肪酸代谢,4.内 质 网,糙面内质网,光面内质网,内质网基本类型,蛋白质的合成,脂质的合成,糖的代谢,物质运输,内质网功能,5.高尔基体的形
9、态结构,蛋白质的加工（糖基化等）糖的合成蛋白质和脂质的运输蛋白质分泌等,高尔基体功能（细胞的加工车间）,6.溶酶体,溶酶体（lysome） 是胞质中一类包着多种水解酶的小泡,溶酶体的功能,溶酶体的标志酶是酸性水解酶,例如：1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化 2. 哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等,消化细胞内吞的食物，为细胞提供营养 清除衰老的细胞器 防御功能,主要功能是消化作用，它是“细胞内的消化器官”。,内质网、高尔基体、溶酶体的功能衔接,（三）细胞核,真核生物细胞内部具有一个细胞核，但少数没有，如成熟的红细胞。(一)结构：核仁（染色质、核基质）、核膜1.核仁：有1-2个或多个，因生物种类
10、而异。 功能：合成rRNA和装配核糖体，控制蛋白质合成。 在细胞中细胞核仁周期性消失和重建。2.染色质：由于细胞核内易被碱性染料染色，故称为染色质。在细胞分裂中期浓缩成染色体。 染色体由DNA和蛋白质构成。3.核基质：细胞核中纤维状的骨架4.核膜：包围在细胞核外面的双层膜，将细胞质与核分开，但上有孔，供物质交换。,染色质与染色体,染色质 (chromatin) 间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构染色体（chromosome） 细胞在分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构,染色质的基本结构单位,核小体,染 色 体,短臂,着丝粒,长臂,DNA,染色单体,总结与思考,
11、指出下列结构名称,高尔基体,液泡,白色体,叶绿体,内质网,细胞核,核糖体,五、胞后含物及生理活性物质,植物细胞在新陈代谢中产生的各种非生命物质，统称为后含物（ergastic substance ）。 后含物的种类很多，有些具有丰富的营养价值，有些具有重要的生理作用，有些具有一定的药用效果。后含物以晶状体、非结晶态或液体的形式存在于细胞质和液泡中，其形态和性质往往是植物性生药鉴定的重要依据之一。,常见的植物细胞后含物有,（一）淀粉（二）菊糖（三）蛋白质（四）脂肪和脂肪油（五）晶体,（一）淀粉,淀粉以淀粉粒（starch grain ）的形式贮藏在植物的根、茎和种子等器官的薄壁细胞中。淀粉在造粉
12、体中合成时，首先形成淀粉粒的核心 脐点，再环绕脐点由内向外沉积。在光镜下可观察到许多植物的淀粉粒围绕脐点有许多明暗相间的层纹，这些层纹的产生是由于组成淀粉粒的直链淀粉（其葡萄糖分子排列成直线）与支链淀粉（其葡萄糖分子排列成分支状）相互交替分层沉积，其中的直链淀粉对水有更强的亲和性，遇水后两种物质呈现出不同的折光性。,（一）淀粉,淀粉粒多呈圆球形，有三种类型：1.单粒淀粉，只有一个脐点，环绕脐点的层纹有或无，如藕、马铃薯等 ；2.复粒淀粉，具有两个以上的脐点，每个脐点有各自的层纹，如半夏、马铃薯等；3.半复粒淀粉，具有两个以上脐点，每个脐点除有各自的层纹外，还有共同层纹，如马铃薯等。淀粉粒的大小
13、、形状、脐点和层纹常因植物种类的不同而不同，可作为鉴定某些植物性生药的一种依据。,（二）菊糖,由果糖分子聚合而成。常分布在菊科和桔梗科等植物的根部。溶于水，不溶于乙醇，在新鲜的植物细胞中是看不到菊糖的。要观察植物细胞的菊糖，可将桔梗根等富含菊糖的植物浸入乙醇，一周后作成切片，在显微镜下可见细胞中散在着类圆形或扇形的菊糖结晶。菊糖遇25 % a 一莱酚溶液和浓硫酸，显紫红色并溶解。,Inulin crystal 菊糖結晶,Fig4: Dahlia varabilis, tuber, t.s 大理花塊根 10X20,Inulin crystal,（三）蛋白质,植物细胞中的贮藏蛋白质是化学性质稳定的
14、无生命物质，与构成原生质体的活性蛋白质完全不同，贮藏蛋白质多以糊粉粒（aleumne grain ）的形式储存，在种子的胚乳或子叶细胞中常见，体积通常较小，但有的植物如蓖麻的种子，其胚乳细胞中的糊粉粒较大，外有一层蛋白质膜，内部分布有多角形的蛋白质拟晶体和环己六醇磷醋的钙或镁盐的球形体。在茵香胚乳细胞的糊粉粒中还含有细小的草酸钙簇晶。贮藏蛋白质遇GuSO4和NaOH显紫红色，遇碘呈暗黄色。,糊粉层细胞中的糊粉粒（蛋白质）,（四）脂肪和脂肪油,作为是植物贮藏的一种营养物质，它们是由脂肪酸和甘油结合而成的酯，其中，常温下呈固态或半固态的称为脂肪，如可可豆脂等；常温下呈液态的称为脂肪油，如大风子油等
15、。脂肪和脂肪油常呈小滴状分散在细胞质中，存在于植物各器官中，特别有些植物的种子中含量极其丰富，如油菜子、芝麻等。脂肪和脂肪油均不溶于水，易溶于有机溶剂；遇苏丹溶液显橙红色。,黑芝麻胚乳与胚的细胞内充满淀粉粒和脂肪油,1.种皮表皮细胞及气孔 2.子叶表皮细胞3.糊粉粒 4.脂肪油滴 5.草酸钙簇晶,（五）晶体,晶体是植物细胞的非营养类代谢产物，主要的类型有两种：1.草酸钙晶体：2.碳酸钙晶体,1.草酸钙晶体,一般认为草酸钙晶体是由植物体内过多的草酸与钙离子结合形成的，目的是为了减轻过量的酸对植物自身的毒害。草酸钙晶体常为无色透明状或灰色状，以不同的形状分布于细胞质中。常见的有：,1.草酸钙晶体,
16、（1） 簇晶: 由许多菱状的晶体聚集而成，一般呈球形或多角星形，如人参、大黄等。 （2） 针晶： 为两端尖锐的针状晶体，常在粘液细胞中成束，称为针晶束。如半夏、黄精等。（3）块晶： 又称方晶或单晶，通常单独存在于细胞内，呈长方形、正方形、斜方形或菱形等，如黄柏、甘草等。（4）砂晶： 在细胞里呈细小的三角形、箭头形或不规则形，如颠茄、牛膝等。（5）柱晶： 晶体呈长柱形，长度为直径的4 倍以上，如淫羊蕾、射干等。 一种植物中一般只能见到一种晶体形状，但少数也可能有两种或多种形状，如曼陀罗叶的细胞中就有簇晶、方晶和砂晶三种晶体。 不是所有的植物细胞都含草酸钙晶体。判断植物细胞中有无草酸钙晶体以及晶体
17、的形状、大小等，是植物类生药鉴别的重要依据之一。,草酸钙结晶,Clustered crystal 簇狀結晶,Fig3: Aristolochia, older stem, c.s. 馬兜鈴老莖 10X20,Clustered crystal,大黄的簇晶,Raphide crystal 成束針狀結晶,Fig2:Impatiens parviflora cortex 鴨趾草之皮層 10X20,Raphide crystal,Columnar crystal 柱狀結晶,Fig1:Allium cepa ( calcium oxlate ) 洋蔥鱗莖 10X20,Columnar crystal,Ep
18、idermis,广陈皮 上：横切面简图（23） 1.气孔 2.中果皮细胞及橙皮甙结晶 3.油室碎片 4.薄壁细胞及草酸钙方5.导管,2.碳酸钙晶体,碳酸钙晶体（calcium carbonate crystal） 又称钟乳体，多存在于桑科、爵床科、荨麻科等植物的表皮细胞中，如穿心莲、无花果、大麻等。 碳酸钙晶体溶解于醋酸，并释放C02，从而区别与草酸钙晶体。 植物细胞的后含物种类繁多，除了上述5种而外，还有各类盐类、有机酸、生物碱和色素等。,CaCO3 cystolith crystal 鐘乳狀結晶（碳酸鈣結晶）,Fig5: Ficuse, leaf, c.s. 印度橡膠葉 10X20,Cystolith crystal,
