当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

第一篇 植物器官形态和显微结构


第一篇 植物器官形态和显微结构
? ? ?

?

第一章 植物的细胞 第一节 必备知识 植物细胞是构成植物体的基本单位, 也是植物生命活动的基本单位。 现已证明高等植物的生活细胞具有发 育成完整植株的潜在能力。

?

教学目标
知识目标:

△ 1. 解释

细胞的概念
△ 2. 说明细胞的结构 ☆ 3. 说明细胞各部分的作用 4. 解释显微结构的概念 5. 说出后含物的类型及其在中药鉴定中的意义 能力目标:识别植物细胞及后含物的形态结构 德育目标:树立科学世界观

( △——重点

☆——难点)

细胞的发现和细胞学说
?细胞的发现 ?1590年,荷兰人詹森制成第

一台显微镜;
?1665年,英国的Robert

Hooke(虎克)利用自制的显微 镜(放大200倍)观察软木薄 片(木栓),发现很多象蜂房 样的小室(细胞壁),他把这 种小室命名为cell--细胞。

A piece of cork

细胞的发现和细胞学说
?

1671年,英国人格留和意大利人马尔比基发 现细胞质; 1831年,英国人布朗发现细胞核;

? ?

1838年,德国人穆尔发现细胞壁是细胞质和 细胞核活动的产物,而不是主要部分;
1839年,德国人施来登和施旺创立细胞学说。 其中心内容:一切植物和动物由细胞构 成,细胞是生命的单位。

? ?

一、植物细胞的形状和大小
?

1、植物细胞的形状 (1) 球状体形:游 离或排列疏松; (2)多面体或其他 形状:多排列紧密; (3)圆柱形、纺缍 形:执行支持作用的细胞, 细胞壁常增厚; (4)长管状:执行 输导作用。

一、植物细胞的形状和大小
?

2、植物细胞的大小
多数植物细胞都很小,直径一般在10~ 50μm之间 ( 细菌的细胞最小,直径在1~ 2μm),必须借助显微镜才能看到。 少数植物的细胞肉眼可见,如:苎麻纤维一 般长达200㎜,有的甚至可达550㎜。 用光学显微镜观察到的细胞结构,称为植 物的显微结构。

?

?

?

植物显微结构
?

光学显微镜

的分辨率不超过

0.2um,有效
放大倍数一般不

超过1200倍。

二、植物细胞的基本构造
?
? ?

?

一个典型植物细胞的结构: 可见外面是一层比较坚韧的细胞壁; 壁内为原生质体,主要包括细胞质、细胞核、 质体等有生命的物质; 细胞中还有许多原生质的代谢产物,这些物 质是没有生命的,统称为后含物。 另外,还存在少量生理活性物质。

?

二、植物细胞的基本构造
? ?

植物细胞由原生质体、细胞后含物、 细胞壁三部分组成。 植物细胞的构造可通过典型植物细胞 来掌握。

?
?

?

模式细胞:将各种植物细胞的主要形 态特征都集中在一个细胞里加以说明,这 个细胞称模式细胞或典型的植物细胞。

洋葱表皮细胞显微结构图(低倍镜)

洋葱表皮细胞显微结构图(高倍镜)

胞间层
? ?

细胞壁 模 式 植 物 细 胞

初生壁 次生壁 细胞质 细胞核 质体 线粒体 高尔基体 核糖体 溶酶体

原生质体
细胞器

后含物

贮藏物质
晶 体

二、植物细胞的基本构造
? ?

(一) 原生质体 原生质体是细胞内有生命物质的总称。 包括细胞质、细胞核、质体、线粒体等部 分。

二、植物细胞的基本构造
1.细胞质
细胞质充满在细胞壁和细胞核之间,是原 生质体的基本组成成分,有时就称它为原生质。

为半透明,半流动的基质,外面包被着质膜。
?

特性:细胞质有自主流动性,这是一种生命 现象。 作用:是细胞进行新陈代谢的主要场所。

? ?

细胞质膜
?

? ? ?

细胞质膜(质膜):细胞质与细胞壁相接触 的膜为质膜。与液泡相接触的膜称液泡膜;各种 细胞器外均有膜包围。 结构:单位膜结构 特性:具有半渗透性和选择通透性 功能:保护作用,与周围环境进行物质交换。

?

物质交换的两种方式:自由扩散;主动运输
等。

质壁分离的各个阶段

看 到 一 层 透 明 的 薄 膜 , 即 为 细 胞 质 膜 。

在 高 渗 溶 液 中 细 胞 发 生 质 壁 分 离 , 可

二、植物细胞的基本构造
?

细胞器:细胞质里分散着具有一定形 态结构和功能的并有膜包围的细微结构。
如:细胞核、质体、线粒体、高尔基 体等。

?

二、植物细胞的基本构造
?

2.细胞核
细胞核是细胞生 命活动的控制中心。 细胞核由核膜、 核液、核仁及染色质 等四部分组成。

2、细胞核
?

植物中除了最低等的类群——细菌和蓝藻 外,大多数的生活细胞都具有细胞核。

? ?

细胞核一般呈圆球形。
细胞核的大小差异也较大,一般直径在

10~20 um 之间。最大的细胞核是苏铁受精
卵的核,直径可达1mm;而最小的细胞核,是 某些真菌的细胞核,直径只有1um。

细胞分裂期的细胞核

二、植物细胞的基本构造
?

?

?

(1)核膜 是分隔细胞质与细胞核的界膜。 具有控制细胞核与细胞质之间的物质交换和调节 代谢的重要作用。 (2)核液 是细胞核膜内呈黏滞性的液体, 核仁和染色质就分散在其中。 (3)核仁 是折光率很强的小球体,有一个 或几个。主要由蛋白质和核糖核酸(RNA)组成。 能传递遗传信息。

二、植物细胞的基本构造
?

? ?

?

(4)染色质 散布在核液中,是易被碱性染 料着色的物质。 不是分裂期的细胞核中,染色质不明显; 细胞核行将分裂时,染色质聚合成为螺旋状 的染色质丝,进而形成棒状的染色体。 植物的染色体的数目、形状和大小是各不相 同的。但对某一种植物来说,则是相对稳定的。 所以,染色体是植物分类鉴定的重要依据之一。

染色体

二、植物细胞的基本构造
? ?

染色质主要由去氧核糖核酸(DNA) 和蛋白质组成,与植物的遗传有着重要的 关系。

二、植物细胞的基本构造
? ? ?

?
?

?

细胞核的主要功能: 控制细胞的遗传特性; 控制和调节细胞内物质的代谢途径; 决定蛋白质的合成等。 细胞失去细胞核就不能正常生长和分 裂繁殖,一切生命活动都将停止; 细胞核也不能脱离细胞质而孤立地生 存。

二、植物细胞的基本构造
?

?

3.质体 是植物细胞的特 有结构之一。由蛋白 质和类脂组成,含有 色素。 是分散在细胞质 中的微小颗粒。 根据其所含色素 和生理机能不同可分 三类。

二、植物细胞的基本构造
?

?

?

(1)叶绿体 多是球形或扁球形颗粒。叶 绿体含叶绿素,叶黄素和胡萝卜素,因含叶绿素 较多,所以呈绿色。 分布在植物的叶和曝光的幼茎、幼果中。 (2)有色体 在细胞中常呈杆状、针状、 颗粒状或不规则形状。 只含有胡萝卜素和叶黄素,呈黄色,橙黄 色或红色。 常位于花、成熟的果实及某些植物的根部。

?

二、植物细胞的基本构造
?

?

? ? ? ? ?

(3)白色体 是不含色素的微小质体,多 呈球形。 常位于高等植物的不曝光细胞中和某些植物 的表皮细胞中。 白色体与物质的积累和贮藏有关。 它包括:合成淀粉的造粉体; 合成蛋白质的蛋白质体; 合成脂肪、脂肪油的造油体。 上述三种质体可以相互转化。

三种质体

白色体

叶绿体

有色 体

形态 作 用 类圆形或 叶绿体 光合作用的场所 卵圆球形 杆状、圆形 有色体 有助于光合作用的进行 或不规则形 积累贮藏有机物。包括造 白色体 颗粒状球形 粉体、造油体、蛋白质体 三种

名称

二、植物细胞的基本构造
?

4.液泡 液泡亦是植物特有的结构之一。 随着细胞的逐渐生长,细胞质的液体 不断积聚而形成液泡。 液泡内的液体称细胞液,是细胞代谢 过程中产生的多种物质的混合液,是无生 命的。

二、植物细胞的基本构造
?
?

液泡外有液泡膜把细胞液与细胞质隔开。 液泡膜有生命,属于原生质体的一个组成部
分。

?

细胞液的主要成分除水分外,还有糖类、盐 类、生物碱、苷类、单宁、有机酸、挥发油、色 素、树脂、结晶等。其中不少化学成分具有强烈 生理活性,往往是植物药的有效成分。

二、植物细胞的基本构造
? ?

?

5.线粒体 存在于细胞质中的小颗粒,呈线状或 粒状。主要与细胞内的能量转换有关。 此外,植物细胞内还有内质网、核糖 核蛋白体、微管、高尔基体、圆球体、溶 酶体、微体等超微结构。

动植物细胞区别

细胞壁、质体、液泡三部分

是植物细胞特有的结构,动物细胞没有

二、植物细胞的基本构造

? ? ?

(二)植物细胞的后含物
后含物:
细胞在新陈代谢过程中产生 的非生命物质的统称。 有些具有药用价值, 有些是细胞代谢的废物, 其形态和性质往往是生 药鉴定的重要依据。

?

种类很多

二、植物细胞的基本构造
? ?

1.淀粉 以淀粉粒的形式贮存在植物根、地下茎和种 子的薄壁细胞中。
白色体

? ?

淀粉在积累时,先形成核心(脐点),再围 绕核心由内向外沉积,形成带层纹的淀粉粒。
直链淀粉和支链淀粉交替排列,两种物质对水亲和 性不同,遇水膨胀不一,从而显出折光性差异,因 而在显微镜下可见亮暗交替的层纹。

淀粉

二、植物细胞的基本构造

?
?

淀粉粒:圆球形、卵球圆形、长圆球形或多面体等; 脐点:颗粒状、裂隙状、分叉状、星状等。

?

类型:有单粒、

复粒、

半复粒之分:

二、植物细胞的基本构造

?

?

?

淀粉粒的类型、形状、大小、层纹和 脐点常随植物的不同而异。 因此,可作为鉴定药材的依据。 淀粉粒不溶于水,在热水中膨胀而糊 化,与酸或碱共煮则变为葡萄糖,淀粉粒 遇稀碘液显蓝紫色。

二、植物细胞的基本构造
2.菊糖 多存在于菊科和桔梗科植物根的细胞液里; 菊糖易溶于水,不溶于乙醇。将含有菊糖的 材料浸入乙醇中,一周后,做成切片在显微镜下 观察,在靠近细胞壁处可见球状、半球状或扇形 的菊糖结晶。 菊糖加10%a-萘酚的乙醇溶液,再加硫酸, 显紫红色,并能很快溶解。

?

? ?

?

?

二、植物细胞的基本构造
? ?

?

?

3.蛋白质 贮藏蛋白质是化学性质稳定的无生命物质, 它与构成原生质体的活性蛋白质完全不同。 常存在于种子的胚乳和子叶的细胞中。当种 子成熟后,液泡内水分减少,蛋白质变成无定形 的小颗粒或结晶体——糊粉粒。 蛋白质遇稀碘液呈暗黄色;遇硫酸铜加苛性 碱水溶液显紫红色。

二、植物细胞的基本构造
? ?

4.脂肪和脂肪油
是由脂肪酸与甘油结合成的酯,常含于植 物的种子中。 在常温下呈固体和半固体的称脂肪; 若呈液态的称脂肪油。 以小油滴状态分布在细胞质里。 遇苏丹Ⅲ溶液显橙红色。

?

二、植物细胞的基本构造
?

?
?

? ?

?

?

5.晶体 是植物细胞的代谢产物,常见的晶体有以下两类: (1)草酸钙结晶 是植物体中草酸与钙离子结合而 成的晶体,无色透明或呈灰色。主要类型有: 簇晶(由许多菱状晶聚集成多角星状)、 针晶(为两端尖锐的针状晶体,大多成束存在,也 有的分散在细胞中)、 方晶(呈正方形、斜方形、菱形、长方形等)、 砂晶(呈细小三角形、箭头形或不规则形。

龙 舌 兰 针 晶

地 骨 皮 砂 晶

二、植物细胞的基本构造
?

?

并非所有植物都含有草酸钙晶体,且所含 的草酸钙结晶又因植物种类不同而具有不同的形 状和大小。 因此,这些特征可作为鉴别生药的依据。它 不溶于醋酸和水合氯醛,但遇硫酸便溶解并形成 大型的硫酸钙针晶。

二、植物细胞的基本构造
?

?

(2)碳酸钙结晶 常存在于桑科,荨 麻科等植物体的细胞中,其一端与细胞壁 连接,形状如一串悬垂的葡萄,故又常称 为钟乳体。 遇醋酸则溶解并放出CO2气泡。

碳酸钙结晶

二、植物细胞的基本构造
? ? ?

?

(三)细胞壁 细胞壁是植物细胞的特有结构。 通常被认为是由原生质体分泌的非生 命物质构成的。 细胞壁的主要功能是对原生质体起保 护作用。

二、植物细胞的基本构造
?

1.细胞壁的分层 细胞壁分三层:胞间层、初生壁和次生壁 。

细胞壁结构图

相邻两细胞的壁分为:胞间层、初生壁、次生壁三层

二、植物细胞的基本构造
?

?

?

(1)胞间层 又称中层,是细胞分裂时最初 形成的一薄层,为相邻两细胞共有,由果胶类物 质组成。使相邻细胞粘连在一起。 (2)初生壁 在植物细胞生长期内,原生质 体分泌的纤维素,半纤维素和果胶堆加在胞间层 的内侧,形成细胞的初生壁,初生壁一般较薄而 有弹性,能随细胞的生长而延伸。多数细胞终生 只有初生壁。 (3)次生壁 细胞停止生长后,在初生壁内 侧积累一些纤维素、半纤维素、少量木质素等物 质,形成次生壁。它使细胞壁变得厚而坚韧,增 强了壁的机械强度。

胞间层、初生壁、次生壁区别
形成 时期 胞 间 层 初 生 壁 次 生 壁 细胞分裂 末期 细胞生长 过程中 成分 果胶 纤维素、半 纤维素、少 果胶 特点 粘合力强,性质不稳定, 容易在酸、碱、酶的作用 下破坏 厚1~3μm,填充生长, 网架结构,薄而可延伸, 可随细胞生长不断扩大表 面积

细胞停止 生长后

纤维素、半 纤维素及其 厚5~10μm,附加生长, 厚而坚韧,只有厚度的增 它物质 加,没有面积的扩大

二、植物细胞的基本构造
? ?

?

2.纹孔和胞间连丝 (1)纹孔 次生壁在加厚过程中并不 是均匀增厚的,在很多地方留下没有增厚 的空隙,称为纹孔。 纹孔的形成有利于细胞间的物质交换, 相邻的细胞壁其纹孔常成对地相互衔接, 称为纹孔对。

?

? ?

?

常见的纹孔对有两种类型: 单纹孔:多见于韧皮纤维,石细胞和 薄壁细胞; 具缘纹孔:松科和柏科植物管胞的具 缘纹孔,在纹孔膜中央厚成纹孔塞,显微 镜下正面观呈现三个同心圆。部分裸子植 物和被子植物的管胞、导管没有无纹孔塞, 正面观是两个同心圆。

管胞和具缘纹孔 (电镜)

?

二、植物细胞的基本构造
? ?

?

(2)胞间连丝 许多纤细的原生质丝穿过初生壁上微细孔眼 或从纹孔穿过纹孔膜,连接相邻细胞,这种原生 质丝称为胞间连丝。 主要作用是保持细胞间生理上的联系。使所 有细胞连成有机整体。

?如

胞间连丝图

二、植物细胞的基本构造
? ?

?

3.细胞壁的特化 细胞壁主要由纤维素构成,由于环境的影响 和生理机能的不同,其中可渗入其他物质,发生 各种不同的特殊变化。 常见的有:木质化、木栓化、角质化、 矿 质化、粘液化。

二、植物细胞的基本构造
?
?

?

?

(1)木质化 细胞壁内填充和附加了木质素,增强了细胞 壁的硬度,提高了细胞壁的机械力。 当木质化细胞壁加得很厚时,细胞多趋于衰 老或死亡,如导管、管胞、木纤维、石细胞等。 木质化细胞壁加间苯三酚溶液一滴,再加硫 酸或盐酸一滴呈樱红色或红紫色;

二、植物细胞的基本构造
? ?

(2)木栓化
细胞壁中渗入了木栓质,它是一种脂类物 质。

?

?

木栓化细胞不易透气透水,所以最后细胞 内的原生质体完全消失成为死细胞。 木栓化细胞壁加苏丹Ⅲ试液或紫草试液可 染成红色或紫红色;遇苛性钾加热,则木栓质溶 解为黄色油滴状。

二、植物细胞的基本构造
? ?

(3)角质化
原生质体产生的角质,不但填充到细胞壁 的本身使之角质化,并常积聚在细胞壁的表面形 成一层无色透明的角质层。 角质也是脂肪类化合物。 细胞壁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。角质化细胞壁加苏丹 Ⅲ试液呈橙色。

? ?

二、植物细胞的基本构造
? ?

?

(4)粘液化 粘液化是指细胞壁中所含的果胶质和 纤维素变成粘液和树胶的一种特化,如车 前子、亚麻子。 粘液化细胞壁加玫红酸钠乙醇溶液可 染成玫瑰红色;加钉红试液可染成红色。

二、植物细胞的基本构造
?

(5)矿质化 有些植物细胞中含有硅质或钙质等, 使茎和叶变得硬而粗糙,增强了机械支持 能力,如木贼茎、水稻叶。

细胞壁的特化
类 型 附加成分 木质素
木栓质(脂 肪性物质) 角质(脂肪 性物质)









木质化
木栓化 角质化

增强 机械力 保护 作用 保护 作用

间苯三酚和盐酸→樱桃红 或红紫色
苏丹Ⅲ→红色 苏丹Ⅲ→红色

粘液化

玫红酸纳酒精液→玫瑰红 果胶、纤维 利于种子 色 素变成粘液 萌发 或树胶 钌红试液→红色

矿质化

增强 硅质、钙质 机械力

氢氟酸→溶解


?



植物细胞包括:细胞壁、原生质体、后含 物三大部分; 细胞壁又分为胞间层、初生壁和次生壁, 细胞壁的特化类型及鉴别; 原生质体包括细胞膜、细胞质、细胞器和 细胞核四部分; 后含物主要包括贮藏物和结晶体两类。 概念:细胞、显微结构 细胞各部分的作用

?

?

? ? ?

达标测评
1. 试述模式植物细胞的构造。 2. 相邻两细胞所共有的细胞层可分为几层?各有何 特点? 3. 细胞壁的特化有几种?如何鉴定特化的细胞壁? 如何识别细胞壁上的纹孔类型? 4. 质体有哪几种?其构造如何? 5. 细胞后含物有哪几种?如何检识?试述它们在中 药鉴定上的意义。 6. 简述各种细胞器的功能。

布置预习
实验一 显微镜构造及植物细胞 教学参考书

1. 李正理. 植物解剖学.

2. 姚振生. 药用植物学. 中国医药科技出版社.
北京.2003

3. 杨春澍. 药用植物学. 上海科学技术出版社.
上海.1998


相关文章:
植物1~12章要点,上册重点及习题
四、植物学的发展简史和分支学科概述 植物形态学: ...植物解剖学:研究植物组织和器官显微结构的科学。 ...→器官植物第一植物细胞 第一节 概述 ...
植物生物学复习提纲-第一章
显微结构:光学显微镜(分辨率 0.2?m)观察到的细胞结构。 亚显微结构(超微结构)...植物组织 一、组织与器官的概念 组织:组织指植物个体发育中,具有相同来源、形态...
结构植物学复习思考题(答案)
结构植物学复习思考题 第一章 绪论 1、 植物解剖...内容:研究植物的细胞、组织和器官显微结构和超微...因此, 只有在细胞和组织水平揭示植物结构发育的形态...
植物形态解剖习题及答案
A.显微结构 B.亚显微结构 C.超显微结构 D.亚细胞结构 3.下列细胞结构中,具...二、种子和幼苗 一、填空: 1.种子植物的营养器官是 、、 ,繁殖器官是 、和...
药用植物学1
掌握植物细胞 、组织和器官的概念 、显微结构 、类型特征及器官的 外部形态特征...第一篇 植物的显微构造第一章 植物的细胞一、 目的要求: 1 .掌握植物细的...
《植物学》(形态解剖部分)复习要点
2.说明质体的亚显微结构。 3.简述细胞壁的结构。 4.简述植物细胞后含物及其...第三章 种子植物的营养器官 一、本章重要内容 (一)根 1.根的形态:主根、...
药用植物学习题集-细胞
(正确的在题后打√,错误的在题后打×,并改正) 上篇 植物器官形态和显微组织 第一章 植物的细胞 第一节 植物细胞的基本结构 1.DNA 与 RNA 分子均有两条多...
知识点概括
第一篇 植物显微构造 第一章 植物的细胞 用显微镜观察到的细胞构造,通常称...(三)细胞器 细胞器是细胞中具有一定形态结构、组成和具有特定功能的微器官,细胞...
专题一 植物形态、解剖部分
(2)指出下列亚显微结构的成分和功能:细胞壁、细胞膜、细胞质基质、线粒体、液...的基本单位,植物体结构的 3 个层次为细胞、组织和器官,植物 体是一个统一的...
实验报告---不同植物根茎叶的比较
不同被子植物营养器官的比较研究生物科学基地一班 李明 320140926541 实验目的: 1...建立植物形态、结构、功能与生态环境相统一的认识; 4、掌握植物显微结构观察中...
更多相关标签:
植物各器官形态的识别 | 植物的形态器官 | 细胞形态的显微观察 | 植物细胞亚显微结构图 | 植物显微技术 | 动植物亚显微结构图 | 植物细胞亚显微模型 | 植物细胞亚显微结构 |