上篇-植物器官与显微结构课件.ppt

,第一篇 药用植物的形态和解剖 第一章 植物的细胞第二章 植物组织第三章 根、茎、叶的内部构造第四章 植物的器官,第一章 植物的细胞,植物细胞是构成植物体的基本单位及生命活动的基本单位，又是植物遗传的基本单位。第一节 植物细胞的基本结构第二节 植物细胞的分裂,植物细胞形态,形状多样，最常见的是球形、椭球形、多面体形、柱形和纺锤形等。形状随植物的种类、细胞在植物体内所处的位置以及细胞所执行的功能不同而异：游离或排列疏松球形或椭球形；排列紧密多面体的形状；输导作用柱状；支持作用纺锤形。,植物细胞的形态和大小,植物细胞的体积一般是微小的，直径一般为10100um(1微米um=10-3mm)。当然也有比较特殊的：球菌（或枝原体）直径仅有12um（或0.151.25um）番茄（西红柿）和西瓜的果肉细胞直径可达1mm棉花种子上的单细胞毛茸长可达5mm苎麻纤维细胞更长可达200mm以上，有550mm的记载。,大小,几个概念,光学显微镜：最大有效放大率为1200倍，分辨极限0.2um电子显微镜：有效放大率可达25万倍或更高11万倍，显微结构：在光学显微镜下观察到的细胞结构称为显微结构。亚显微结构：在电子显微镜下观察到的更为精细的结构称为亚显微结构或超微结构。,第一节 植物细胞的基本构造,各种植物细胞的形状与结构不同，同一细胞在不同发育时期其构造也有不同。不可能在一个细胞中看到细胞的全部结构。一般用典型的植物细胞或模式植物细胞来表示。,典型的植物细胞,为了便于学习和掌握细胞的结构，将各种植物细胞的主要结构都集中在一个细胞里加以说明，这个细胞就称为典型的植物细胞或模式植物细胞。在光学显微镜下观察，典型的植物细胞是由原生质体和细胞壁二大部分构成。,1.细胞壁 2.核膜 3.核液 4.核仁 5.质膜6.胞基质7.液泡膜8.质体 9.液泡10.染色质,细胞壁,胞基质,质膜 选择透性,质体,液泡,典型的植物细胞,原生质体,细胞器,细胞质,细胞核,线粒体,高尔基复合体溶酶体内质网核糖体,叶绿体,代谢产物的水溶液或混悬液,白色体,有色体,内含细胞液,核仁,染色质,核膜,核液,后含物,一、细胞壁,（一）细胞壁组成（三）细胞壁的特化,（二）几个概念,1.细胞壁的结构 细胞壁分为胞间层、初生壁和次生壁等三层。如图所示,（一）细胞壁组成,第二章 药用植物基础知识,细胞壁的结构1.三层次生壁 2.细胞腔 3.胞间层 4.初生壁,第二章 药用植物基础知识,(1)胞间层：在细胞分裂结束前形成，主要成分为果胶质，能使相邻细胞彼此紧密地粘连在一起，果胶质能被果胶酶分解，又溶于酸与碱。,知识链接 沤麻是利用微生物产生的果胶酶分解果胶质，使粘连的细胞彼此发生分离的过程。自然界中有很多能分泌果胶酶细菌，这些细菌分泌的果胶酶能使果胶质发酵分解，从而使纤维组织与非纤维组织分离。果胶酶首先分解麻类植物韧皮部（皮）与木质部（骨）之间的果胶质，使麻类植物的皮与骨易于分离，接着又分解存在于韧皮部内纤维束之间的果胶质，使纤维束与其周围的非纤维组织分离，从而抽取出可直接供纺织用的优质的麻类纤维。,第二章 药用植物基础知识,(2)初生壁：在细胞生长时形成，主要成分纤维素、半纤维素和果胶质。存在于胞间层内侧，质地柔软，可塑性强，能随细胞的生长而延伸。(3)次生壁：在细胞停止生长后形成，主要成分纤维素，有少量半纤维素。存在于初生壁内侧，质地较硬，一般无可塑性。有的细胞次生壁较厚，质地坚硬，在光学显微镜下显出不同的外、中、内三层。当次生壁增得很厚时，原生质体一般死亡，留下细胞壁围成的空腔，称为细胞腔。,第二章 药用植物基础知识,1.纹孔 细胞壁次生生长时并不完全覆盖初生壁，而在未增厚区域形成一些凹陷或中断部分，这些凹陷或中断部分称为纹孔。相邻两细胞间的纹孔成对存在，称为纹孔对。纹孔对中间隔着胞间层和初生壁，合称为纹孔膜。纹孔膜两侧无次生壁的部分称为纹孔腔，纹孔腔通往细胞腔的开口称为纹孔口。纹孔对有单纹孔、具缘纹孔和半缘纹孔三种。如图2-4所示。,第二章 药用植物基础知识,（二）几个概念,（1）单纹孔：纹孔腔呈圆形或扁圆形，在光学显微镜下正面观察，纹孔口呈一个圆，如图2-4（a）所示。,（a）单纹孔（b）具缘纹孔（c）半缘纹孔图2-4 纹孔的类型1.正面图 2.切面图 3.立体图,第二章 药用植物基础知识,（2）具缘纹孔：纹孔腔周围的次生壁向细胞腔内呈拱架状隆起，形成纹孔的缘部，纹孔口的直径明显较小。在光学显微镜下正面观察，纹孔口和纹孔腔两者构成两个同心圆。一般植物细胞其具缘纹孔正面观察为两个同心圆，但松科、柏科等裸子植物的管胞，纹孔膜中央极度增厚形成纹孔塞，在光学显微镜下正面观察，纹孔口、纹孔塞和纹孔腔三者构成三个同心圆。图2-4（b）就是松、柏科植物的具缘纹孔。,第二章 药用植物基础知识,（3）半缘纹孔：由具缘纹孔和单纹孔组成的纹孔对，在光学显微镜下正面观察，纹孔口和纹孔腔两者构成两个同心圆。如图2-4（c）所示。2.胞间连丝 相邻细胞间的原生质细丝。通常不明显，但柿和马钱子种子的胚乳细胞，由于细胞壁厚，经染色处理用光学显微镜可清楚地观察到胞间连丝。如图2-5所示。,第二章 药用植物基础知识,图2-5胞间连丝（柿种子）,第二章 药用植物基础知识,（1）木质化：木质素亲水且坚硬，当细胞壁增得很厚时，细胞一般都死亡。木质化细胞壁加间苯三酚溶液和浓盐酸显樱红色或红紫色。（2）木栓化：木栓质亲脂，细胞壁不透水和气，细胞一般死亡。木栓化细胞壁加苏丹溶液显红色。（3）角质化：角质亲脂，减少水分蒸腾，防止雨水的浸渍和微生物的侵袭。角质化细胞壁加苏丹溶液显红色。（4）黏液化：（5）矿质化：,第二章 药用植物基础知识,（三）细胞壁特化,细胞壁主要由纤维素组成，亲水又有韧性，纤维素的微纤丝形成细胞壁的骨架，由于细胞在植物体内担负的功能不同，在形成次生壁时，原生质体常分泌不同性质的 化学物质填充在细胞壁内，与纤维素密切结合而使细胞壁的性质发生各种变化。,二、原生质体,一）几个概念原生质：细胞内有生命的物质。原生质体：细胞内有生命物质的总称。细胞器：是细胞中具有一定形态结构成分和特定功能的微器官也称拟器官。二）质体作用：合成碳水化合物分类：,质体,叶绿体,白色体,有色体,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素,色素,不含色素,形状,球形或扁球形,针形圆形杆状多角形或不规则,球形造粉体蛋白质体造油体,分布于植物体？,三、后含物,含义：植物细胞在新陈代谢过程中产生的各种非生命物质统称为后含物。后含物的形态与性质是生药鉴定的主要依据。类型：,营养物质,非营养物质,生理活性物质,淀粉、菊糖蛋白质脂肪及脂肪油,无机物有机物,草酸钙、碳酸钙硅酸盐,酶、维生素、植物激素、抗生素和植物杀菌,1.淀粉粒,淀粉粒结构形成：淀粉在造粉体内积累时，先从一处开始，形成淀粉粒的核心脐点（hilum），然后环绕着核心由内向外层层积累。许多植物的淀粉粒在形成过程中，直链淀粉和支链淀粉相互交替地分层沉积，由于直链淀粉较支链淀粉对水有更强的的亲和性，因而在显微镜下可以看到围绕脐点有许多暗亮相间的轮纹（层纹），如果用无水乙醇处理，使淀粉脱水，这种轮纹也就随之消失。,淀粉粒的形状：多呈圆球形、卵圆球形、长圆球形或多面体等；脐点形状与位置：有颗粒状、裂隙状、分叉状、星状等，有的在中心，有的偏于一侧。单粒淀粉粒的类型如图 复粒 半复粒 4.层纹的情况5.鉴别：淀粉粒遇稀碘液变成蓝紫色。,图 各种淀粉粒1.马铃薯（左为单粒，右上为复粒，右下为半复粒）2.豌豆 3.藕 4.小麦 5.玉米 6.大米 7.半夏 8.姜,2.菊糖,菊糖能溶于水，不溶于乙醇。可将含有菊糖的植物材料浸于乙醇中，一周后，作切片观察。形态：类圆形或扇形的结晶存在于细胞内。鉴别：遇25%-萘酚溶液和浓硫酸显紫红色而溶解。,图 菊糖结晶（桔梗根）,3.蛋白质,贮藏的蛋白质与构成原生质体的活性蛋白质不同，它是化学性质稳定的无生命物质。种子的胚乳和子叶细胞中常含有丰富的蛋白质。形态：常成结晶体或无定形的小颗粒。拟晶体（crystalloid）：结晶的蛋白质因具有晶体和胶体的二重性，因此称拟晶体。蛋白质拟晶体有不同的形状，但常常呈方形。糊粉粒（aleurone grain）：无定形的蛋白质常被一层膜包裹成圆球状的颗粒，称为糊粉粒。有些糊粉粒既包含有无定形蛋白质，又包含有拟晶体。鉴别：遇碘液呈暗黄色，遇硫酸铜加苛性碱水溶液显紫红色。,图 各种糊粉粒A.小麦颖果外部的构造 1.果皮 2.种皮 3.糊粉层 4.胚乳细胞B.蓖麻的胚乳细胞 1.糊粉粒 2.蛋白质晶体 3.球晶体 4.基质.C.豌豆的子叶细胞 1.细胞壁 2.糊粉粒 3.淀粉粒 4.细胞间隙,4.脂肪与脂肪油,形态：一般在常温下呈固态或半固态的称为脂肪；在常温下呈液态的则称脂肪油。分布：以固体或油滴的形式存在于细胞质中。鉴别：遇苏丹III溶液显橙红色、红色或紫红色，遇锇酸显黑色。,图 脂肪油（椰子胚乳细胞）,5.草酸钙结晶,草酸钙常为无色透明或灰色的结晶，并以不同的形态分布于细胞液中。一般一种植物中只能见到一种形态的草酸钙晶体，但少数也有二种或多种形态的。鉴别：不溶于醋酸，但遇硫酸便溶解并形成硫酸钙针状结晶析出。常见的草酸钙晶体形态有以下五种（图1-11）：,1、单晶：又称方晶或块晶，通常呈正方形、斜方形、菱形、长方形等，如甘草、黄柏等含有单晶。2、簇晶：晶体是由许多菱状晶体聚集而成，常呈多角形星状，如大黄、人参等含有簇晶。3、针晶：晶体呈两端尖锐的针状，在细胞中多成束存在，称针晶束（raphides），一般存在于粘液细胞中，如半夏、黄精等含有针晶。4、砂晶：晶体呈微小三角形、箭头形或不规则形，聚集在细胞里，如颠茄、牛膝、地骨皮等含砂晶。5、柱晶：晶体呈长柱形，长度为直径的四倍以上，如射干、淫羊藿等含有柱晶。,图1-11 各种草酸钙结晶1.簇晶 2.针晶束 3.方晶 4.砂晶 5.柱晶,6.碳酸钙结晶,在植物体中，碳酸钙晶体的一端与细胞壁相连，形状如一串悬垂的葡萄，因此也称为钟乳体。鉴别：遇醋酸溶解，并放出二氧化碳气泡。,图 碳酸钙结晶A.无花果叶内的钟乳体 1.表皮和皮下层 2.栅栏组织 3.钟乳体和细胞腔 B.穿心莲细胞中的螺状钟乳体,第二节 植物细胞的分裂,植物细胞的分裂主要有两个方面的作用1.增加体细胞的数量；2.形成生殖细胞。植物细胞的分裂通常有三种方式：有丝分裂无丝分裂减数分裂,.有丝分裂：是普遍的，根尖、茎尖分生组织、形成层细胞的分裂。包括分裂间期、前期、中期、后期、末期。无丝分裂：也称直接分裂，是细胞分裂中较简单的一种，在分裂时不出现纺锤丝，因此称无丝分裂。减数分裂：与植物的有性生殖密切相关。分裂产生精子和卵细胞，均为单倍体，结合后为二倍体，使子代仍保持与亲代同数的染色体。且在子代的体细胞中包括了父母双方的遗传物质。,细胞分化,植物体生长的原因？细胞分裂,新细胞 生长,产生,生长 成熟,生活环境及所要行使功能不同,细胞分化,形态结构功能,改变,细胞,第二章 植物的组织,植物组织含义：由许多来源和生理功能相同，形态和结构相似，而又紧密联系的细胞组成的细胞群。第一节 植物组织的种类 第二节 维管束及其类型第三节 植物组织培养和应用,第一节 植物组织的种类,一分生组织 二薄壁组织（基本组织）三保护组织 四机械组织 五输导组织 六分泌组织 永久组织,成熟组织,一、分生组织,含义：具有分裂能力的细胞群。特点：细胞小、呈等边形、排列紧密、无间隙，核大、壁薄、质浓、液泡不明显。分类：1.按来源性质分2.按存在部位分,1.按来源性质分,（1）原分生组织：由种子的胚保留下来。（2）初生分生组织：由原分生组织刚分裂衍生的细胞形成。（3）次生分生组织：由成熟组织的某些薄壁细胞重新恢复分裂能力形成。包括形成层和木栓形成层。,2.按存在部位分 如图2-10所示,图2-10 分生组织示意图1.顶端分生组织 2.侧生分生组织,课堂互动 1.为什么小麦、水稻能拔节生长，竹笋出土后能迅速长高？2.为什么韭菜从接近土壤的基部割下叶片后仍能长出完整的叶？,第二章 药用植物基础知识,二、薄壁组织（基本组织）,在植物体内分布广、占最大比例。特点：细胞排列疏松、细胞壁薄、细胞质稀、液泡大、生活细胞。分类：1.基本薄壁组织 2.同化薄壁组织 3.贮藏薄壁组织 4.吸收薄壁组织 5.通气薄壁组织,第二章 药用植物基础知识,三、保护组织,含义：覆盖植物体表起保护作用的细胞群。分类：表皮 初生保护组织 一列活细胞 周皮 次生保护组织 多列复合细胞,（一）表皮（初生保护组织）,分布：存在于幼嫩器官表面，通常由一层生活细胞组成。特点：如图2-11所示。1、形状：细胞多扁平长方形、方形、多角形或不规则形等；2、排列：排列紧密；3、结构：细胞质稀薄、液泡大、一般不含叶绿体，细胞壁与外界接触的一面稍厚并覆盖有角质膜（层）,有的在角质膜外还有蜡被。4、分化：毛茸、气孔,图2-11 角质膜和蜡被1.表皮及角质膜 2.表皮上的杆状蜡被（甘蔗茎）,课堂互动 不能透水透气的角质膜覆盖在表皮的外表面，为什么表皮仍是活细胞？,第二章 药用植物基础知识,1、气孔：,组成：由两个保卫细胞对合而成，紧邻保卫细胞的表皮细胞称为副卫细胞。保卫细胞特点：结构：细胞质丰富、细胞核明显、有叶绿体。形状：双子叶植物呈肾形，单子叶植物呈哑铃形。如图2-14所示。,（a）正面图（b）切面图图2-14 叶的表皮与气孔1.表皮细胞 2.保卫细胞 3.叶绿体 4.气孔 5.细胞核 6.细胞质 7.角质膜 8.栅栏组织细胞 9.气室,保卫细胞与其周围副卫细胞的排列方式，称为气孔轴式。如图2-15所示。,图2-15 气孔的类型1.直轴式 2.平轴式 3.不等式 4.不定式 5.环式,第二章 药用植物基础知识,气孔轴式,第二章 药用植物基础知识,2、毛茸,来由：是表皮细胞特化向外形成的突出物。分类：1）腺毛：具分泌作用，分为腺头和腺柄。腺鳞：唇形科植物叶的表皮有一种腺毛，头由68个细胞组成并排列在同一水平面，具有极短的单细胞柄或无柄的腺毛特称为腺鳞。2）非腺毛：不具分泌作用，无头、柄之分，顶端狭尖，种类较多。如图2-13所示。,图2-12 腺毛及腺鳞,1.金银花 2.薄荷叶（a侧面观 b顶面观）3.谷精草 4.洋金花 5.洋地黄叶6.款冬花 7.密蒙花 8.凌霄花 9.石胡荽叶,图2-13 各种非腺毛（a）线状毛（1.白曼陀罗花 2.旋覆花 3.刺儿菜叶 4.薄荷叶 5.益母草叶 6.蒲公英叶 7.金银花 8.款冬花冠毛 9.蓼蓝叶 10.洋地黄叶）（b）星状毛（1.石韦叶 2.芙蓉叶）（c）丁字毛（艾叶）（d）分枝毛（裸花紫珠叶）（e）鳞毛（胡颓子叶）,第二章 药用植物基础知识,课堂互动 如何区分腺毛和非腺毛，腺头和腺柄？,第二章 药用植物基础知识,第二章 药用植物基础知识,（二）周皮（次生保护组织）,来由：表皮下某些薄壁细胞恢复分裂能力形成木栓形成层后形成的。概念：木栓层、木栓形成层、栓内层三者合称周皮。周皮是一种复合组织。随着根、茎增粗，表皮受到破坏，周皮代替表皮行使保护作用。如图2-16所示。皮孔：周皮形成时，位于气孔下面的木栓形成层向外分生许多排列疏松的类圆形薄壁细胞，称填充细胞。由于填充细胞的增多和长大，将表皮突破形成皮孔。如图2-17所示。形成过程：,木栓形成层,向外分生,木栓层,木栓化扁平细胞,薄壁细胞,向内分生,栓内层,图2-16 周皮1.角质膜 2.表皮 3.木栓层 4.木栓形成层 5.栓内层 6.皮层,图2-17 皮孔横切面（接骨木）1.表皮 2.填充细胞 3.木栓层 4.木栓形成层 5.栓内层,第二节 植物组织,第二章 药用植物基础知识,四、分泌组织,具有分泌和贮藏分泌物功能的细胞群。特点：细胞呈圆形、椭圆形或长管状,一般为生活细胞。有分泌物排除体外、细胞内贮藏、分泌组织细胞构成的腔隙贮藏等三种方式。分类：,1.分泌腺 分泌腺存在于植物体表，能将分泌物排出体外。分为腺毛和蜜腺。如图2-24（a）（b）所示。2.分泌细胞 常单个分散于薄壁组织中，分泌物细胞内贮藏，细胞壁木栓化成为死细胞。贮挥发油的称油细胞，贮黏液的称黏液细胞。如图2-24（e）所示。,3.分泌隙 分泌组织在植物体内形成的贮藏分泌物的腔隙。形成方式有溶生式和裂生式两种。溶生式是分泌组织细胞破碎溶解形成；裂生式是分泌组织细胞沿胞间层裂开形成。根据分泌隙形状可分为分泌腔（囊）和分泌道。（1）分泌腔：呈球形或卵形。如桉叶、橘皮分泌腔（油室）贮有挥发油，一般肉眼可见，习称油点，如图2-24（c）所示。（2）分泌道：沿器官长轴分布，呈管状，据贮分泌物不同而有不同名称。如小茴香果实称油管；松茎称树脂道；美人蕉称黏液道。如图2-24（d）所示。,图2-24 各种分泌组织（a）腺毛（天竺葵叶）（b）蜜腺（大戟属植物）（c）分泌囊（橘皮）（d）树脂道（松属木材横切）（e）油细胞（姜根茎1）（f）乳管（蒲公英根 1.纵切 2.横切）,五、机械组织,概念：细胞壁明显增厚对植物体起支持作用的细胞群。分类：根据细胞壁增厚的部位和程度不同，分为厚角组织和厚壁组织。,课堂互动 大家都吃过芹菜，发现芹菜的茎和叶柄有许多的棱脊，如果我们折断芹菜的叶柄，会出现什么现象？,1.厚角组织 横切面观察细胞呈多角形，特点：相邻细胞角隅处初生壁性质增厚，细胞壁不木质化，活细胞，如图2-18所示。,图2-18 厚角组织1.细胞质 2.胞间层 3.增厚的壁,第二章 药用植物基础知识,2.厚壁组织 细胞壁全面增厚，细胞腔小，有纹孔和一定的纹理，成熟时细胞死亡。分为纤维和石细胞。（1）纤维：细长梭形，细胞壁厚，细胞腔狭窄，纹孔常呈缝隙状。纤维末端彼此嵌插，成束沿器官长轴分布。如图2-19所示。纤维又可分为两种。,第二章 药用植物基础知识,图2-19 纤维（a）丹参（b）五加皮（c）苦木（d）关木通（e）肉桂（f）姜（g）钎维束（1.侧面 2.横切面）（h）甘草（晶钎维）,第二章 药用植物基础知识,知识链接 苎麻：根可药用，有止血、散淤、解毒、安胎等功效。叶可作饲料。早在四千年前，我国古人就开始利用苎麻纺纱织布，比棉花纺纱织布大约早两千年，而利用棉花纺纱织布是汉代开始的。苎麻是我国特有的用于纺织的农作物，是世界公认的“天然纤维之王”。我国苎麻产量约占全世界产量的90%以上。苎麻的茎皮可加工制作纺织用纤维。纤维的特点是细长、坚韧、质地轻、吸湿和散湿快，透气性比棉纤维高三倍左右。同时，苎麻纤维含有单宁、嘧啶、嘌呤等成分，对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌等有不同程度的抑制作用，具有防腐、防菌、防霉等功能，适宜纺织各类卫生保健用品。,第二章 药用植物基础知识,第二章 药用植物基础知识,（2）石细胞：,分布：常成群或单个分布植物的根、茎、叶、果实和种子中形状：一般为圆形、椭圆形，还有星状、分支状、柱状、骨状等。结构特征：细胞壁极度增厚且木质化，细胞腔小，纹孔长呈管道状或分支状，特称纹孔道。支柱细胞：在茶树、木犀等植物的叶片中存在着单个大型分支状石细胞，起支撑作用，称为支柱细胞（异型石细胞）。如图2-20所示。,图2-20 石细胞1.梨肉果 2.苦杏仁 3.土茯苓 4.五味子 5.川楝子 6.茶叶 7.厚朴 8.黄柏,第二章 药用植物基础知识,六、输导组织,植物体内输送物质的细胞群。1.导管和管胞 是存在于木质部的死细胞，能自下而上地输送水分和无机盐。（1）导管：被子植物主要的输水组织。由许多导管分子纵向连接而成。相邻导管分子上下相连的横壁溶解，形成上下贯通的管道。导管具有很强的输水能力。导管分子次生壁不均匀的木质化增厚，成熟时原生质体死亡。根据发育顺序和次生壁增厚的纹理不同，导管可分为五种类型，如图2-21所示。,1）环纹导管：次生壁呈一环一环的增厚。2）螺纹导管：次生壁呈一条或数条螺旋带状增厚。3）梯纹导管：次生壁增厚部分与未增厚部分相间呈梯状。4）孔纹导管：次生壁全面增厚，只留下未增厚的纹孔。5）网纹导管：次生壁增厚呈网状，网眼是未增厚部分。,第二章 药用植物基础知识,（a）环纹导管（b）螺纹导管（c）梯纹导管（d）纹孔导管（e）网纹导管 图2-21 导管的类型,第二章 药用植物基础知识,（2）管胞：蕨类植物和绝大多数裸子植物的输水组织。管胞长梭形，次生壁木质化增厚，常见梯纹和孔纹。管胞口径小，连接横壁不形成穿孔，输导能力弱。如图2-22所示。,（a）孔纹管胞（b）管胞连接情况（c）梯纹管胞 图2-22 管胞,第二章 药用植物基础知识,2.筛管、伴胞和筛胞 存在于韧皮部，能自上而下地输送有机物质。（1）筛管和伴胞：被子植物输送有机物的组织。由许多筛管分子（管状无核的生活细胞）纵向连接而成。上下相邻的筛管分子横壁特化为筛板，筛板上有许多的筛孔。原生质细丝通过筛孔连接，形成输送有机物的通道。如图2-23所示。伴胞与筛管分子等长，紧贴筛管分子生长的梭形薄壁细胞。伴胞有细胞核，常与筛板一起成为识别筛管分子的特征。,第二章 药用植物基础知识,（2）筛胞：裸子植物输送有机物的组织。为细长梭形生活细胞，上下相邻细胞的横壁不特化为筛板，仍有筛域。原生质细丝穿过的孔较小，输导能力弱。筛胞没有伴胞。,图2-23 筛管与伴胞（a）纵切面（b）横切面1.筛管 2.筛板 3.伴胞,第二章 药用植物基础知识,第二节 维管束及其类型,除苔藓植物外，维管束是高等植物具有的输导和支持功能的复合组织。维管束分为韧皮部和木质部,韧皮部,筛管 韧皮纤维 韧皮薄壁细胞 韧皮射线伴胞,导管 木纤维 木薄壁细胞 木射线管胞,质地,组成,坚硬,柔韧,木质部,维管束的分类,根据有无形成层，维管束可分为无限维管束和有限维管束。根据韧皮部和木质部的排列位置，维管束可分为以下五种类型。如图2-25所示。,1.外韧维管束 韧皮部位于外侧，木质部位于内侧 2.双韧维管束 木质部内外两侧均为韧皮部，常见于茄科、葫芦科植物。3.周韧维管束 木质部居中，韧皮部包围在木质部四周，常见于蕨类的某些植物。4.周木维管束 韧皮部居中，木质部包围在韧皮部四周，存在于少数单子叶植物。5.辐射维管束 韧皮部和木质部相间排列呈辐射状，仅存在于被子植物根的初生结构中。,第二章 药用植物基础知识,图2-25 维管束的类型（a）外韧维管束（马兜铃1压扁的韧皮部 2韧皮部 3形成层 4木质部）（b）双韧维管束（南瓜茎 1、3韧皮部 2木质部）（c）周韧维管束（真蕨的根茎 1木质部 2韧皮部）（d）周木维管束（菖蒲根茎 1韧皮部 2木质部）（e）辐射维管束（毛茛幼根 1原生木质部 2韧皮部）,第二章 药用植物基础知识,第三节 植物组织培养和应用,植物组织培养：在含有营养物质及植物生长物质的培养液中，在无菌条件下培养离体植物组织（器官或细胞）并诱导使其长成完整植株的技术。植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。,就是在无菌和人工控制营养（培养基）及环境条件（光照、温度）下，将离体的药用植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。用来生产药用成分或进行药用植物无性快速繁殖的生产技术。,获取外植体,无菌接种,诱导愈伤组织的形成,试管苗的形成,扩大培养,移栽,脱分化,再分化,植物组织培养,植物组织在药学中的利用,资源少贵重繁殖系数低，耗种量大的药用植物，利用组织培养可快速繁殖苗木,第三章 根、茎、叶的内部构造,第一节 根的构造第二节 茎的构造第三节 叶的构造,胚轴,胚芽,胚根,子,叶,根,茎,叶,花,果实,种子,变性,第一节 根的构造,一根尖的结构二.根的初生结构三.根的次生结构,根尖是指从根的顶端到有根毛的这一部分。根尖可分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四部分。如图所示。,大麦根尖纵切面 1.根冠 2.分生区 3.伸长区 4.成熟区,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,一根尖的结构,二.根的初生结构 通过根尖的成熟区做横切面，可看到根的初生结构由外向内分为表皮、皮层和维管柱三部分。如图所示。,双子叶植物毛茛幼根的初生结构1.表皮 2.皮层 3.内皮层 4.维管柱鞘 5.原生木质部 6.后生木质部 7.初生韧皮部 8.未成熟的后生木质部,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,维管柱鞘,维管束,辐射型维管束,髓部,双子叶植物无髓,单子叶植物有髓,根的初生结构,表皮 根被,皮层,外皮层,皮层薄壁细胞,内皮层 凯氏带/通道细胞,维管柱,韧皮部,木质部,（1）表皮：位于幼根最外面的一层扁平的薄壁细胞。细胞排列整齐、紧密，无细胞间隙，非角质化。部分表皮细胞的外壁向外突起形成根毛。有些单子叶植物根表皮细胞可切向分裂，形成多列木栓化细胞，称为根被。如麦冬、百部等。（2）皮层：位于表皮内方，占幼根的绝大部分，为排疏松的薄壁细胞。l）外皮层：为皮层最外方的一层细胞，细胞排列整齐、紧密，无细胞间隙。2）皮层薄壁组织：为外皮层内方的多层细胞，占皮层的绝大部分。细胞常呈类圆形、细胞壁薄，排列疏松，有细胞间隙。,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,3）内皮层：为皮层最内方的一层细胞，排列整齐、紧密，无细胞间隙，包围在维管柱的外面。内皮层细胞壁的增厚，有三种情况：内皮层细胞的径向壁（侧壁）和横向壁（上下壁），形成木质化或木栓化带状增厚，环绕径向壁和横壁成一整圈，称为凯氏带。如横切面观察，增厚的部分呈点状，又称为凯氏点。如图2-36所示。内皮层细胞的径向壁、横向壁及内壁（内切向壁）显著增厚，只有外壁（外切向壁）比较薄，因此横切面观时，细胞壁呈马蹄形增厚。只有少数正对初生木质部束顶端的内皮层细胞，其壁不增厚，这些细胞称为通道细胞。如图所示。,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,麦冬块根横切面的一部分1.内皮层 2.通道细胞,内皮层及凯氏带1.内皮层 2.凯氏带（点）3.微管柱鞘,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,（3）维管柱：根的内皮层以内的所有组织称为维管柱，包括维管柱鞘（中柱鞘）和维管束，有的植物还具有髓部。l）维管柱鞘：维管柱鞘紧靠内皮层，为维管柱最外方组织，多数为一层排列整齐的薄壁细胞组成。其细胞具有潜在的分生能力。2）维管束：位于根的最内方，为辐射型维管束。初生木质部分化成熟的顺序是自外向内逐渐发育成熟，故称为外始式。先分化成熟的称为原生木质部，后分化成熟的称后生木质部。根的初生木质部的束数因植物种类不同而异，如十字花科，伞形科的一些植物有二束，称为二原型；毛茛科唐松草属有三束，称为三原型；束数更多的称为多原型，一般双子叶植物束数少，为二至六原型。而单子叶植物的束数多在六束以上，有的棕榈科植物束数可达数百数之多。,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,一般双子叶植物根中的初生木质部一直分化到维管柱的中央，故没有髓部。而多数单子叶植物的根有发达的髓部。初生韧皮部的分化成熟方式也是外始式，即原生韧皮部在外方，后生韧皮部在内方。被子植物的初生韧皮部一般有筛管和伴胞，韧皮薄壁细胞，偶有韧皮纤维，而裸子植物的初生韧皮部只有筛管。,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,三.侧根的形成,侧根起源于根毛区内维管柱鞘的一定部位。侧根在维管柱鞘上产生的位置，常随植物种类而不同，在二原型根中，侧根发生于原生木质部和原生韧皮部之间或正对着原生木质部的地方。在前一种情况下，侧根行数为原生木质部辐射角的倍数，如胡萝卜为二原型，侧根有4行；在后一种情况下，则侧根只有2行，如萝卜。在三原型、四原型根中，侧根多发生于正对原生木质部的地方，在这种情况下，初生木质部辐射角有几个，常产生几行侧根。如棉花为四原型，则侧根有4行。在多原型根中，侧根常产生于正对着原生韧皮部的地方。,当侧根开始发生时，中柱鞘的某些细胞开始分裂，最初为几次平周分裂，使细胞层次增加，并向外突起，以后再进行包括平周分裂和垂周分裂在内的各个方向的分裂，这就使原有的突起继续生长，形成侧根的根原基，这是侧根最早的分化阶段。以后根原基的分裂、生长，逐渐分化出生长点和根冠。最后，生长点的细胞继续分裂、增大和分化，逐渐深入皮层。此时，根尖细胞能分泌含酶的物质，将部分皮层和表皮细胞溶解，因面能够穿破表皮，顺利地伸进土壤之中形成侧根。,由于侧根起源于中柱鞘，因而发生部位接近维管组织，当侧根维管组织分化后，就会很快地和母根的维管组织连接起来。侧根的发生，在根毛区就已开始，但突破表皮，露出母根外，却在根毛区以后的部分。这样，就使侧根的产生不会破坏根毛而影响吸收功能。,四.根的次生结构,绝大多数单子叶植物和蕨类植物的根，在整个生活期中没有次生结构，始终保持着初生结构。而多数双子叶植物和裸子植物的根生长时，能产生次生分生组织，即产生形成层和木栓形成层。由于次生分生组织细胞的分裂、分化形成根的次生结构，从而根逐渐增粗。,（一）形成层的活动及次生维管束 首先形成弧形段形成层，然后形成凹凸相间形成层环，最后形成形成层圆环。维管束由辐射型转变为外韧型。次生维管组织是次生结构的主要部分。次生木质部的增加远远大于次生韧皮部。形成层同时进行切相分裂扩大自身周径，形成层的位置逐渐向外推移，根逐渐加粗。初生韧皮部被挤破成为颓废组织，初生木质部仍留在根的中央。如图所示。,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,（a）根的次生生长初期（b）根的次生生长成熟期根的次生结构（模式图）1.表皮 2.皮层 3.内皮层 4.维管柱鞘 5.形成层 6.初生韧皮部 7.次生木质部 8.初生木质部 9.周皮 10.次生韧皮部,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,形成层细胞在一定的部位也分生一些薄壁细胞，这些薄壁细胞呈辐射状排列，称维管射线。贯穿于木质部的称木射线，贯穿于韧皮部的称韧皮射线，两者合称维管射线，具有横向输送水份和营养物质的功能。此外，在次生韧质部中通常有油细胞、树脂道、油室、乳汁管等分泌组织。薄壁细胞中常有淀粉、晶体、糖类等。单子叶的根，无形成层和木栓形成层，因而无次生结构。,课堂互动请同学回答或归纳次生木质部和次生韧紧部由哪些部分组成。,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,形成层的活动根不断加粗，表皮和皮层破裂。维管柱鞘细胞恢复分裂能力形成木栓形成层，木栓形成层活动形成周皮，周皮代替了表皮起保护作用。周皮形成后表皮和皮层逐渐枯死脱落。植物学上的根皮指的是周皮。药材中的根皮指的是形成层以外的所有部分。,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,（二）木栓形成层的产生及周皮的形成：,（三）双子叶植物根的结构,双子叶植物根的结构,周皮,木栓层,木栓形成层,栓内层（次生皮层）,初生韧皮部,初生木质部,次生维管束,次生韧皮部,次生木质部,形成层,1.木栓层,2.次生皮层,3.次生韧皮部4.形成层5.次生木质部6.木栓层,（四）根的异常结构,有些双子叶植物的根，除了正常的次生结构外，次生韧皮部外缘或皮层等处的薄壁细胞恢复分生能力，不断产生新的形成层，形成许多新的无限外韧型维管束，称为异常维管束，形成根的异常结构。如图2-39所示。常见有以下两种类型：,A,C,根的异常结构A:何首乌横切面简图 B:何首乌药材断面C:牛膝横切面简图D:牛膝药材断面 1.异常维管束 2.正常维管束,第一节 根的构造,第二章 药用植物基础知识,（1）在正常的次生维管柱周围的皮层中，产生许多单独的或复合的异常维管束，在药材的横切面上看，呈云锦样花纹，如何首乌。（2）在正常的次生维管柱外缘，由于新的形成层的活动，产生很多小型的异常维管束，成环状排列，环外又不断产生新的异常维管束，构成同心型多轮维管束，如牛膝、商陆等。,商陆,异常木栓层,黄芩木间木栓,一.茎尖的结构 茎尖是茎枝的顶端，自上而下分为分生区、伸长区和成熟区三个部分。如图所示。,第二节 茎的构造,第二章 药用植物基础知识,茎尖与根尖主要区别,1.茎尖的前端没有类似根冠的构造。2.生长锥的四周有叶原基，腋芽原基。3.生长锥分裂出来的细胞分裂、分化进而形成茎的初生构造。,二.双子叶植物茎的初生结构 通过茎的成熟区作一横切面，可以观察到茎的初生结构，从外向内分为表皮、皮层和维管柱。如图所示。,第二节 茎的构造,第二章 药用植物基础知识,双子叶植物茎的初生结构,向日葵茎横切面，示初生结构,（1）表皮：位于茎的最外面，由一层扁平、排列整齐紧密的生活细胞组成。表皮细胞外壁较厚，有角质层或蜡被，部分表皮细胞可分化出气孔、毛茸和其他附属物。（2）皮层：皮层位于表皮内方，占幼茎的较小部分，由多列薄壁细胞组成。细胞排列疏松，有间隙，靠外方的细胞含叶绿体，嫩茎呈绿色。草本植物靠近表皮部位的皮层常有厚角组织，有的排列成环状，如向日葵；有的聚集在茎的菱角处，如薄荷、益母草等。有的植物在皮层中还有纤维、石细胞和分泌组织。一般无内皮层，有些草本植物的皮层最内一层细胞含有大量淀粉粒，特称淀粉鞘，如马兜铃、蚕豆、蓖麻等。,第二节 茎的构造,第二章 药用植物基础知识,（3）维管柱：1）初生维管束：为无限外韧型维管束（包括初生韧皮部、初生木质部和束中形成层）。束中形成层位于初生韧皮部和初生木质部之间。初生木质部的导管由内向外逐渐发育成熟，称为内始式。2）髓：位于维管柱中央，由薄壁细胞组成，草本植物的髓较大，木本植物的髓较小，也有例外，如通脱木、旌节花茎髓较发达；有些植物的茎，髓在发育过程中消失使茎中空，如芹菜、南瓜等。3）髓射线：位于初生维管束之间，由径向延长的薄壁细胞组成，内通髓部，外达皮层，具有横向运输和贮藏的作用。一般草本植物髓射线较宽，木本植物髓射线较窄。,第二节 茎的构造,第二章 药用植物基础知识,髓射线,维管束,无限外韧维管束,髓,双子叶植物有髓 导管产生方法为内始式,单子叶植物无髓,双子叶植物茎的初生结构,表皮 气孔、毛茸的分化,皮层（窄）,皮层薄壁细胞,维管柱,韧皮部形成层,木质部,三.双子叶植物茎的次生结构 双子叶植物的茎在初生结构形成后，由于形成层和木栓形成层的细胞分裂活动，而进行次生生长，从而形成次生结构，故茎不断增粗。木本植物的次生生长可持续多年，因而次生结构发达。（1）木质茎的次生结构：木本植物的生活周期长，茎中形成层和木栓形成层活动能力强，能产生大量次生组织，其中次生木质部和周皮比较发达。如图2-63所示。,第二节 茎的构造,第二章 药用植物基础知识,第二节 茎的构造,第二章 药用植物基础知识,1）形成层活动及次生结构：束中形成层两侧的髓射线细胞恢复分生能力，形成束间形成层，束中、束间形成层连接成圆环。形成层活动形成次生维管束，通常次生木质部比次生韧皮部大得多，初生韧皮部受到挤压而成为颓废组织。同时部分形成层细胞不断分裂产生次生射线，贯穿次生韧皮部和次生木质部，位于韧皮部的称为韧皮射线，位于木质部的称为木射线。次生韧皮部由筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞和韧皮射线组成。次生木质部由导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞和木射线组成。在皮层、韧皮部常有石细胞、纤维或分泌组织。薄壁细胞中常含有淀粉粒或草酸钙晶体等。,第二节 茎的构造,第二章 药用植物基础知识,形成层细胞在春天活动旺盛，所形成的细胞径大壁薄，质地较疏松，颜色较淡，称为早材或春材；夏末秋初，形成层细胞活动逐渐减弱，所形成的细胞径小壁厚，质地紧密，颜色较深，称为晚材或秋材。第一年的晚材和第二年的早材之间界限分明，形成一同心环层，称为年轮。在木材的横切面上，中心部分质地坚硬，颜色较深，称为心材。这些细胞常积累代谢产物，如挥发油、单宁等，取心材入药的茎木类药材，如沉香、苏木、降香等。靠近形成层的部分颜色较浅，质地疏松，称为边材。边材具输导作用。,第二节 茎的构造,第二章 药用植物基础知识,要了解茎的次生结构及鉴定木类药材，通常采用以下三种切面进行比较观察。横切面：与茎的纵轴垂直所作的切面。可见同心性的年轮和辐射状射线，可见导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞等横截面的形状、直径的大小和细胞壁厚薄。径向切面：通过茎的中心所作的纵切面。可见导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞等纵向切面的长度、宽度、纹孔和细胞两端的形状。射线细胞呈长方形、排列整齐，与纵轴垂直，显示了射线在此切面上的高度和长度。切向切面：是不经过茎的中心而垂直于茎的半径所作的纵切面。可见导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞等与径向切面相似。射线为横切面，细胞群呈纺锤形