药用植物学54214026

2植物细胞细胞的基本概念1855年，Virchow细胞学说可以归纳为以下两点：1所有生物都由细胞和细胞的产物组成；2新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而产生。细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的功能单位，一切代谢活动均以细胞为基础；特化的细胞分工合作，共同完成复杂的生命活动细胞是生殖和遗传的基础与桥梁；具有相同的遗传语言；细胞是生物体生长发育的基础；细胞是生命的基本结构单位，所有生物都是由细胞组成的；2-1细胞的基本类型原核细胞、真核细胞原核细胞遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成细胞内没有核膜和具有专门结构与功能的细胞器的分化原核细胞和真核细胞原核细胞真核细胞细胞大小较小，约1—10um较大,约10—100um细胞核无成形核,无核膜,无核仁核具一定形态,有核膜核仁染色体有一条DNA,不与蛋白质结合2条以上DNA,与蛋白质、RNA结合成染色体细胞器无细胞器,只有少量膜片层和核糖体有各种具膜或不具膜的细胞器细胞壁主要是肽聚糖,不含纤维素主要由纤维素、半纤维素和果胶组成植物细胞和动物细胞叶绿体线粒体细胞壁细胞膜液泡细胞质光面内质网细胞核粗面内质网高尔基体高尔基体线粒体细胞质细胞膜细胞核粗面内质网光面内质网中心体纤毛植物细胞和动物细胞特征动物细胞植物细胞质体(叶绿体)细胞壁大的中央液胞其它无，异养营养有，自养营养无有（纤维素和果胶质）无有（代谢调节作用）溶酶体、中心体乙醛酸循环体、胞间连丝分裂时的收缩环分裂时的细胞板2-2植物细胞的形状与大小•植物体由细胞构成（单细胞或多细胞）•细胞的大小通常在20-50m之间•细胞的形态多样，球形、多面体、立方体、长形等2-3植物细胞的基本结构细胞壁(cellwall)细胞原生质体(protoplast)细胞质(cytoplasm)和细胞核(nuclear)细胞器(organelle)质膜(plasmamembrane)细胞的显微及超微结构•显微结构(microstructure)光学显微镜下观察到的结构•超微结构（ultrastructure）指在电子显微镜下观察到的结构，也称亚显微结构光镜电镜电镜原生质体(protoplast)细胞质(cytoplasm)细胞核(nuclear)细胞器(organelle)细胞膜或质膜•是细胞内有生命的物质的总称，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•质膜(plasmamembrane)：原生质体表面的一层薄膜，脂类和蛋白质单位膜质膜的超微结构•单位膜(Unitmembrane)电镜下膜的剖面,表现为两条暗带夹一明带的结构，厚为70-100Å。生物膜分子结构的流体镶嵌模型•生物膜的“流动镶嵌模型”主要特点有序性流动性不对称性生物膜的结构是与其功能相一致的。质膜的功能1.物质跨膜运输2.能量转换3.代谢调节6.信号转导4.细胞识别5.抗逆性7.纤维素的合成和微纤丝的组装细胞核（nuclear）•通常一个细胞只有一个细胞核，偶有双核或多核•细胞核一般圆球形，直径约10-20m细胞核核被膜(nuclearenvelop)染色质(chromatin)核仁(nucleolus)核基质细胞核核被膜：染色质：是细胞核中遗传物质存在的主要形式，其主要成分是DNA和蛋白质核仁：含大量RNA和蛋白质，是核糖体RNA的合成、加工及核糖体亚单位的装配场所外核膜核孔(nuclearpore)内核膜核周隙(perinuclearspace)核基质：染色质和核仁都被液态的核基质所包围。细胞质（cytoplasm)细胞质基质（cytomatrix)细胞器(organelle)后含物(ergasticmaterial)细胞器：细胞质中具有一定形态结和功能的结构细胞器质体线粒体高尔基器内质网微体圆球体核糖体、溶酶体、液泡、微管、微丝等质体（Plastid）：与糖类合成和储藏有关质体有色体(chromoplast)叶绿体(chloroplast)白色体(leucoplast)三种质体叶绿体体色有白色体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、蛋白质体三种叶绿体：膜(membrance)、类囊体(thylakoid)和基质(stroma)光合作用叶绿体的显微及超微结构基质基质类囊体基粒叶绿体膜细胞质中的核糖体叶绿体中核糖体有色体(chromoplast)：形状多样，只含有叶黄素和胡萝卜素，存在于花瓣和果实中，胡萝卜根中也有。能积聚淀粉和脂类白色体(leucoplast)：不含色素，呈无色颗粒状，普遍存在于植物体各部分的储藏细胞中。储藏淀粉的称为淀粉体(amyloplast)，储藏蛋白质的称为蛋白体，储藏脂类的称为造油体(elaioplast)质体是由原（前）质体(proplast)发育而来：线粒体(mitochondrium):脊(cristae)基质(matrix)呼吸作用线粒体三维结构图解线粒体(mitochondrion)内质网:细胞质内由膜组成的一系列片状的囊腔和管腔,彼此相通形成一个隔离于细胞基质的管道系统糙面内质网（rough）光面内质网（smooth）细胞内的通讯系统、运输、合成高尔基体是一些聚集的扁的小囊和小泡。是细胞分泌物的加工和包装场所，最后形成分泌泡将分泌物排出体外。高尔基体还与植物分裂时的新细胞壁和细胞膜的形成有关。液泡（vacuole）：细胞代谢产物的储藏场所细胞液（cellsap）液泡(vacuole)液泡(vacuole)被一层液泡膜(tonoplast)所包被，膜内充满细胞液(cellsap)，主要有水分、糖、单宁、有机酸、植物碱、花色素、无机盐等。液泡中含有花色素(主要是花青素anthocyanidin),致使花瓣具有鲜艳的颜色。花青素随pH不同其色泽可变，碱性时呈兰色，中性时呈紫色，酸性时呈红色渗透调节；贮藏；消化细胞学家把细胞质中凡是由单层膜所包围的小泡，称为液泡系(vacuome)，包括液泡、溶酶体、圆球体、微体等溶酶体是单层膜小泡，由高尔基体断裂而产生,内含多种水解酶,可催化蛋白质、核酸、脂类、多糖等生物大分子，消化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒。微体（micribady）：单层膜过氧化物酶体——与叶绿体和线粒体配合乙醛酸体——脂肪酸的转化圆球体（spherosome）：半单位膜脂肪的储藏和水解细胞骨架（cytoskeleton）•微丝(microfilament，MF)：细丝状结构，直径6—8nm•微管(microtubule,MT)：细长、中空的管状结构，外径25nm•中间纤维(intermediatefilament,IF)：细长管状结构，直径10nm微丝微管中间纤维细胞的骨架细胞基质细胞质中除细胞器以外的胶状物质称为细胞基质，细胞骨架和各种细胞器分布期中，含丰富蛋白质，可运动，与细胞代谢密切相关细胞壁细胞壁(cellwall)包围在原生质体外的坚韧外壳保护、支持作用吸收、蒸腾、运输、分泌细胞识别参与细胞生长调控细胞壁组成：•胞间层(middlelamella)•初生壁(primarywall)：1—3μm•次生壁(secondarywall)：5—10μm成分：•果胶类物质•纤维素(cellulose)、半纤维素、木质素(lignin)•多种酶类(enzymes)和糖蛋白胞间层初生壁次生壁初生纹孔场细胞分化过程中细胞壁的变化电镜下，次生壁可分为外、中、内三层纤维和石细胞等典型具次生壁的细胞，细胞壁有5层结构：胞间层、初生壁和三层次生壁大部分具次生壁的细胞，在成熟时原生质体死亡，残留的细胞壁有支持保护的功能电镜下，次生壁可分为外、中、内三层纤维和石细胞等典型具次生壁的细胞，细胞壁有5层结构：胞间层、初生壁和三层次生壁大部分具次生壁的细胞，在成熟时原生质体死亡，残留的细胞壁有支持保护的功能胞间连丝(plasmodesmata)•细胞壁生长时并非均匀增厚，在初生壁上有一些较薄的区域叫初生纹孔场(primarypitfield)，其上有许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔,与相邻细胞相连•穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝，称为胞间连丝细胞间的联系•胞间连丝(plasmodesma):贯穿于细胞壁之间并密集发生于纹孔场和纹孔膜上，沟通细胞之间的连丝•胞间连丝是细胞原生质体间进行物质运输和信号传导的桥梁电镜下，胞间连丝是直径40nm的管状结构，相邻细胞的质膜通过胞间连丝相互连接起来，内质网也相连通过胞间连丝结合在一起的原生质体，称共质体(symplast)共质体以外的部分，称质外体(apoplast)，包括细胞壁、细胞间隙和死细胞的细胞腔纹孔场及纹孔•纹孔场（pitfield）：初生壁上的一些非常薄的区域•纹孔（pit）：次生壁形成时在纹孔场不被次生壁物质覆盖，形成的凹陷区域单纹孔（singlepit）具缘纹孔（borderedpit）•纹孔膜：两个纹孔间的胞间层和两层初生壁形成纹孔膜•相邻两细胞之间的纹孔多成对存在，称纹孔对(pitpair)细胞壁的亚纤维结构电镜下，构成细胞壁的结构单位是微纤丝(microfibril)，由纤维素分子束(微团)聚合而成微纤丝相互交织成网状，构成细胞壁的基本框架，果胶、木质、栓质等填充于微纤丝“网”的空隙中微纤丝再聚集成较粗的纤丝，叫大纤丝(macrofibril)微纤丝是在质膜表面合成的，其在细胞壁上的沉积方向由分布在质膜内的微管决定；微纤丝排列方向的不同就形成了不同的细胞壁层次细胞壁的特化•细胞壁主要是由纤维素构成的，它具有韧性和弹性氧化铜氨液溶解纤维素氯化锌碘液蓝紫色•细胞壁由于环境的影响和生理机能的不同，常发生各种不同的特化。常见的有：1.木质化：cw内填充和附加了木质素，使cw变硬，起支持作用。检验：①间苯三酚+HCl红或紫红②氯化锌碘液黄或棕色2.木栓化：cw中增加了木栓质，是一种脂肪性化合物特点：C不透水不透气，原生质体完全消失，成为死细胞。有保护作用检验：①苏丹Ⅲ试液橘红或红色②KOH溶解成黄色油滴状3.角质化：cw内填充了角质。角质是脂肪性化合物，所以cw的角质化或形成角质层可防止水分过度蒸发和微生物的侵害检验：①苏丹Ⅲ橙红色4.粘液质化：cw中所含的果胶质和纤维素变成粘液的一种变化。主要发生在种子和果实的表皮细胞中检验：粘液化细胞壁加玫红酸钠乙醇溶液可染成玫瑰红色；加钌红试液可染成红色5.矿质化：cw中含Si或Ca质，cw变硬，起支持作用类型附加成分作用鉴别木质化木质素增强机械力间苯三酚和盐酸→樱桃红或红紫色木栓化木栓质（脂肪性物质）保护作用苏丹Ⅲ→红色角质化角质（脂肪性物质）保护作用苏丹Ⅲ→红色粘液化果胶、纤维素变成粘液或树胶利于种子萌发玫红酸纳酒精液→玫瑰红色钌红试液→红色矿质化硅质、钙质增强机械力氢氟酸→溶解细胞壁的特化后含物(ergasticsubstance)和生理活性物质•后含物：是细胞代谢过程中产生的非生命物质的总称。（后含物的形态和性质是中药鉴定的依据之一）•主要分为：贮藏物：淀粉、菊糖、蛋白质、脂肪和油结晶体：草酸钙结晶、碳酸钙结晶生理活性物质：酶、维生素、植物激素、杀菌素等后含物（一）贮藏的营养物质1、淀粉(starch):形式：以颗粒状态存在，称为淀粉粒(starchgrain)鉴定：用碘—碘化钾溶液染色时，通常呈蓝黑色形成淀粉粒时，先从一个点（脐点）开始，向外层层沉积，形成许多同心的层次——轮纹（直链淀粉和支链淀粉交替沉积而成）单粒淀粉粒：只有一个脐点复粒淀粉粒：有2个以上脐点，每个脐点有各自的轮纹半复粒淀粉粒：2个以上脐点，各脐点除有本身的轮纹外，还有共同的轮纹包围2、菊糖•由果糖分子聚合而成，多在菊科和桔梗科植物细胞中，呈球状、半球状、扇形。•鉴别：加25%的-萘酚溶液及浓硫酸液→紫堇色而溶解3、蛋白质•形式：①拟晶体，其晶体与无机盐结晶不同，常呈方形，因此叫拟晶体(crystalloid