天然藥物學 課件 第2章 藥用植物學基礎(chǔ)知識（細胞）P38

《天然藥物學》（第2版）全國高職高專藥學類專業(yè)“十四五”規(guī)劃教材主編：吳立明羅春元一、植物的細胞總論第二節(jié)植物解剖學基礎(chǔ)知識第二章藥用植物學基礎(chǔ)知識1.植物細胞是構(gòu)成植物體的基本單位，也是生命活動的基本單位。2.單細胞植物（如低等植物的衣藻、小球藻等）是由一個細胞構(gòu)成的個體。3.多細胞植物及高等植物是由許多不同形態(tài)與功能的細胞組成的植物體。酵母菌衣藻靈芝請判斷他們屬于單細胞植物還是多細胞植物2.植物細胞的形態(tài)及大?。?）細胞的形狀：多種多樣，常隨植物種類以及存在部位和機能不同而異。

一般而言——

游離的或排列疏松的細胞：多呈類球狀體；排列緊密的細胞：多呈多面體；執(zhí)行支持作用的細胞：多呈紡錘形、圓柱形。執(zhí)行輸導作用的細胞：多呈長管狀。

1.長筒形2.長柱形

3.球形4.星形

5.多角形6.長方形

7.長梭形8.線形12345678（2）植物細胞的大小：一般細胞直徑為20～

100μm。少數(shù)植物細胞較大，如番茄果肉、西瓜瓤的細胞。衣藻植物細胞的顯微結(jié)構(gòu)：用顯微鏡觀察到的植物細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。光學顯微鏡最大放大倍數(shù)為1600倍。計量單位：μm植物細胞的超微結(jié)構(gòu)（亞顯微結(jié)構(gòu)）：在電子顯微鏡下觀察到的植物細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電子顯微鏡有效放大倍數(shù)超過100萬倍。計量單位：?洋蔥表皮細胞顯微結(jié)構(gòu)圖（低倍鏡）它們排成排，緊挨著，整齊得就象磚塊壘成的墻洋蔥表皮細胞顯微結(jié)構(gòu)圖（高倍鏡）典型的植物細胞（模式植物細胞）：各種植物細胞的主要形態(tài)特征都集中在一個細胞里。這個細胞稱模式細胞或典型的植物細胞。（一）植物細胞的基本構(gòu)造模式植物的細胞質(zhì)體液泡線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體核糖體溶酶體淀粉菊糖蛋白質(zhì)脂肪和脂肪油晶體典型的植物細胞葉綠體白色體有色體細胞質(zhì)細胞核細胞器原生質(zhì)體

后含物

細胞壁：胞間層、初生壁、次生壁植物細胞細胞壁原生質(zhì)體細胞后含物外殼有生命的部分無生命的部分

掌握：模式植物細胞由細胞壁、原生質(zhì)體、細胞后含物三部分構(gòu)成。動、植物細胞區(qū)別細胞壁、質(zhì)體、液泡三部分是植物細胞特有的結(jié)構(gòu)，動物細胞沒有。1.原生質(zhì)體(protoplast)是細胞內(nèi)有生命的物質(zhì)的總稱，包括細胞質(zhì)、細胞核、質(zhì)體、線粒體等，細胞的一切代謝活動都在這里進行。構(gòu)成原生質(zhì)體的物質(zhì)基礎(chǔ)是原生質(zhì)，其化學成分主要是蛋白質(zhì)和核酸。在生活細胞中，水是主要成分，占鮮重的80~90%。（1）細胞質(zhì)充滿在細胞壁和細胞核之間，是原生質(zhì)體的基本組成部分。外面包被著質(zhì)膜，質(zhì)膜內(nèi)是半透明的基質(zhì)。在細胞質(zhì)內(nèi)還分散著細胞核、質(zhì)體、線粒體和后含物等。細胞質(zhì)有自主流動的能力，這是一種生命現(xiàn)象。是綠色植物細胞所特有的細胞器。其體積比線粒體大，但比細胞核小，呈圓盤形或卵圓形，直徑5～8μm，厚1μm。根據(jù)所含色素和功能的不同，分三種：

（2）質(zhì)體①葉綠體所含色素：葉綠素甲、葉綠素乙、胡蘿卜素和葉黃素。形狀：在低等植物，形狀多樣。高等植物，通常呈圓球狀、橢圓形，形如凸透鏡。分布：廣泛存在于綠色植物的葉、莖的綠色部分以及花、果的某些部分。根一般不含葉綠體。功能：光合作用、合成同化淀粉。光學顯微鏡下的葉綠體葉綠體的功能：進行光合作用。氧氣ATP光水光反應碳水化合物二氧化碳暗反應CO2+H2O[CH2O]+O2光能葉綠體光反應：在基粒上進行。暗反應：在基質(zhì)中進行。②有色體(雜色體)成分:有色體含有類胡蘿卜素（葉黃素（黃色）、胡蘿卜素（紅色））。存在部位:花瓣、成熟的果實、胡蘿卜的貯藏根、衰老葉片都存在有色體。形狀:針形、顆粒狀、桿狀、不規(guī)則形。功能：胡蘿卜素在光合作用中，是一種催化劑。使花的色彩鮮艷。③白色體不含色素：無色。形狀：個體最小，常呈圓形、橢圓形或紡錘形。分布：多見于不暴光的組織中，少數(shù)見光部分也有。功能：與積累貯藏物質(zhì)有關(guān)。包括造粉體、造油體、蛋白體。有色體白色體項目名稱形態(tài)作用葉綠體類圓形或卵圓球形光合作用的場所有色體桿狀、圓形或不規(guī)則形有助于光合作用的進行白色體顆粒狀球形積累貯藏有機物。包括造粉體、造油體、蛋白質(zhì)體三種三種質(zhì)體的區(qū)別葉綠體、白色體和有色體的關(guān)系來源相同：均由幼小細胞中的前質(zhì)體分化而來。關(guān)系：在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。葉綠體有色體前質(zhì)體白色體光光暗暗退化光照三種質(zhì)體可相互轉(zhuǎn)變（3）線粒體(mitochondria)

光學顯微鏡下，需特殊染色，才可辨別。常為球狀、棒狀或細絲狀顆粒。

功能：是植物細胞進行呼吸作用的場所。線粒體呼吸釋放的能量，透過膜轉(zhuǎn)運到細胞的其它部分，提供細胞各種代謝的需要，被稱為“動力工廠”。（4）液泡植物細胞特有的結(jié)構(gòu)。在幼小的細胞中，不明顯，體積小，數(shù)量多。在成熟細胞中，可占據(jù)細胞體積的90%，而把細胞質(zhì)和細胞核擠到一旁。內(nèi)含大量水液。液泡包括液泡膜和細胞液。細胞液成分十分復雜：代謝儲藏物、排泄物、多種水解酶。

幼期細胞，液泡很小，但隨著細胞生長，液泡長大。小液泡逐漸合并為大液泡，位于細胞中央。因此，成熟細胞的標志是：具有中央大液泡，細胞核位于邊緣。

液泡的形成過程2.細胞核▲是細胞中最重要的成分。在傳遞遺傳性狀和控制細胞代謝上都起著主導作用。除細菌和藍藻外(原核生物)，所有的植物細胞都有細胞核?！诟叩戎参?，一般只有一核。在低等植物中，有雙核或多核存在。一般呈圓球形，直徑10～20μm?！Y(jié)構(gòu)可分為核膜、核仁、染色質(zhì)和核液等四部分。▲細胞核功能：控制植物遺傳和生長發(fā)育；細胞內(nèi)物質(zhì)代謝活動的調(diào)控制中心。（二）細胞后含物和生理活性物質(zhì)

類別種類存在部位區(qū)別后含物營養(yǎng)物質(zhì)淀粉、菊糖、蛋白質(zhì)、脂肪和脂肪油細胞質(zhì)光鏡下成型可見代謝廢物晶體（草酸鈣和碳酸鈣）液泡生理活性物質(zhì)酶、維生素、植物激素、抗生素等細胞質(zhì)、液泡、分泌結(jié)構(gòu)光鏡下不可見思考1.煎煮中藥為什么要用冷水，而不直接用開水？2.我們食用的植物油主要存在于植物的哪個部位?3.豆腐為什么不能與菠菜一起吃？4.芋頭有粘液，接觸之后有何感受？5.哪些常用食物具有殺菌作用？

（1)淀粉

分布：以淀粉粒的形式貯藏在植物根、莖及種子等器官薄壁細胞中。（葉子和花中不含淀粉）

形成：造粉臍點層紋（輪紋）類型：單粒淀粉、復粒淀粉、半復粒淀粉形狀：因植物種類不同，淀粉粒形狀不同鑒別：不溶于水，遇熱水膨脹而糊化。遇稀碘液顯藍紫色

積累淀粉積累淀粉1.細胞后含物層紋

直鏈淀粉和支鏈淀粉交替出現(xiàn)，且反光性不同造成。形成起點和核心臍點淀粉粒的構(gòu)造

a、臍點：形狀多樣。

b、層紋：明暗相間的同心輪層。

馬鈴薯淀粉粒不同植物淀粉粒形狀半復淀粉粒單淀粉粒復淀粉粒淀粉粒的三種類型淀粉粒的類型

半復粒復粒單粒1個臍點，有自己層紋?！?個臍點，分別有各自的層紋，各部分之間為面接觸?！?個臍點，除有各自的層紋之外，還有共同的層紋。淀粉粒的結(jié)構(gòu)組成及性狀直鏈淀粉支鏈淀粉

葡萄糖分子成直線狀排列，易溶于水，溶液的粘性低。葡萄糖分子成分支狀排列，不溶于水，溶液的粘性高。淀粉粒一般植物同時含有以上兩種淀粉，故淀粉粒不溶于水，在熱水中膨脹而糊化。問：

1.煎煮中藥為什么要用冷水，而不直接用開水？答：因為淀粉粒在熱水中膨脹而糊化，堵塞細胞壁，細胞就不能吸水膨脹，從而使細胞內(nèi)的有效成分不能正常溶出，影響藥效。

（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細胞中。

性質(zhì)：易溶于水，不溶于乙醇。

鑒別：為具放射狀紋理的球狀、半球狀或扇狀，

遇25%α-奈酚溶液再加濃硫酸顯紫紅色而溶解（3)蛋白質(zhì)性質(zhì)：貯藏的蛋白質(zhì)，呈固體狀態(tài)，無生命的物質(zhì)，化學性質(zhì)穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)：形成糊粉粒。外有一層蛋白質(zhì)膜，在其無定形蛋白質(zhì)基質(zhì)中分布有1～多個圓形的球晶體、多角形的蛋白質(zhì)結(jié)晶體。

分布：存在于種子胚乳和子葉細胞的任何部分（液泡、細胞質(zhì)、細胞核、質(zhì)體中）。

鑒別：蛋白質(zhì)黃色反應；遇碘試液顯棕色或黃棕色

蛋白質(zhì)（4)脂肪和脂肪油成分：由脂肪酸和甘油結(jié)合而成的脂。形態(tài)：在常溫下呈固體或半固體的稱為脂，呈液體的稱為油。分布：常存在于種子里，有的種子所含脂肪可達種子干重

45%—60%。功能：是貯藏營養(yǎng)物質(zhì)中最為經(jīng)濟的形式，在氧化時能放出較多的能量。鑒別：加蘇丹Ⅲ顯橘紅色、紅色或紫紅色；加紫草試液顯紫紅色；

（5）晶體

晶體是植物細胞生活過程中所產(chǎn)生的廢物，對植物細胞有一定的保護作用，存在于細胞液泡中。

草酸鈣結(jié)晶：草酸鈣結(jié)晶的形成是對植物體中類有毒害的過多草酸的中和，可以型減少過多的草酸對植物的毒害碳酸鈣結(jié)晶：呈鐘乳體狀態(tài)存在。形狀：有多種類型

①簇晶

由許多八面體、三棱形單晶體聚集而成，通常呈球狀或三角狀星形。人參根、大黃根莖、何首烏根等。

②針晶呈兩端尖銳的針狀，在細胞中多成束存在，稱為針晶束。一般存在于含有粘液的細胞中。

半夏塊莖、黃精和玉竹的根狀莖等，多不規(guī)則分散在細胞中。

③方晶通常呈正方形、斜方形、八面體、三棱狀等，常為單獨存在的單晶體。

甘草、黃柏、秋海棠葉柄等。

④砂晶呈細小的三角形、箭頭狀或不規(guī)則形，通常密集于細胞間隙中。如枸杞、牛膝、顛茄等植物。

⑤柱晶呈長柱形，長度為直徑的四倍以上，形如柱狀。如射干等鳶尾科植物等。碳酸鈣結(jié)晶——鐘乳體

通常分布于植物體的表層細胞中，是細胞壁的特殊瘤狀突起上聚集了大量的碳酸鈣或少量的硅酸鈣而形成，呈鐘乳體狀態(tài)存在，又稱為鐘乳體。多存在于?？?、爵床科、蕁麻科等植物體中。草酸鈣結(jié)晶與碳酸鈣結(jié)晶的鑒別結(jié)晶稀醋酸結(jié)晶稀鹽酸結(jié)晶10%～20%硫酸+++不溶溶解溶解無氣泡溶解有氣泡溶解析出結(jié)晶草酸鈣結(jié)晶碳酸鈣結(jié)晶草酸鈣結(jié)晶碳酸鈣結(jié)晶草酸鈣結(jié)晶2.生理活性物質(zhì)

——是一類能對細胞內(nèi)生化反應和生理活動起調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)的總稱。

作用：有些防止其他生物侵害抑制其他種群競爭吸引傳媒和共生對象在進化中有一定的作用，親緣關(guān)系近的相同。

歸納起來包括：酶、維生素、植物激素、抗生素等。

問：你知道哪些常用食物具有殺菌作用？為什么？答：蔥、姜、蒜等。因為含植物抗生素。（三）細胞壁

細胞壁的分層胞間層（果膠質(zhì)）次生壁（纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等）初生壁（由纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)）相鄰細胞所共有特化細胞所有生活細胞所有1.細胞壁的結(jié)構(gòu)三層次生壁細胞腔中膠層初生壁細胞壁的結(jié)構(gòu)相鄰兩細胞的壁分為：胞間層、初生壁、次生壁三層。2.紋孔

次生壁在加厚的過程中并不均勻地增厚，在很多地方留有沒有增厚的部分，這里只具初生壁和胞間層，這部分區(qū)域稱紋孔。

要求理解兩個概念：紋孔對：相鄰兩個細胞在相同部位出現(xiàn)紋孔。紋孔膜：紋孔對之間的薄膜。紋孔口：紋孔腔通往細胞壁的開口。紋孔膜紋孔口紋孔腔紋孔對紋孔的類型：單紋孔和具緣紋孔。3.胞間連絲

是穿過相鄰兩細胞壁的原生質(zhì)細絲，連接內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)。柿、馬錢子的胚乳細胞壁上可見。

4.細胞壁特化

（1）木質(zhì)化

細胞壁內(nèi)填充和附加了木質(zhì)素，細胞壁硬度增強，細胞群的機械力增加。細胞一般為死細胞，如導管、管胞、木纖維、石細胞等。鑒別：加間苯三酚和鹽酸，細胞壁顯紅色或紫紅色反應（木質(zhì)化程度不同）。加氯化鋅碘液顯黃色或棕色反應。

（2）木栓化

細胞壁內(nèi)填加了木栓質(zhì)。細胞不易透水或透氣，成為死細胞。根、莖表面細胞。鑒別：加蘇丹Ⅲ試液顯橘紅色或紅色；遇苛性鉀加熱，溶解成