第一章 植物的细胞
细胞是英国人Robert Hooke于1665年首次发现的。1838年Schileiden，史来登德提出细胞学说。细胞学说：1细胞学是构成植物体基本单位。2是植物生命活动的基本单位。 现在可以用一个细胞培养出完整的植株，进一步肯定了细胞的“全能性”。我们不侧重于研究细胞的生理，而侧重于研究它的结构
使用的工具不同，对细胞的研究水平不同。用显微镜观察到的细胞构造，通常称为植物细胞的显微构造，在电子显微镜下观察到的细胞结构，称为亚显微结构。我们研究显微构造。还有人在分子水平，纳米水平等进行研究
第一节 植物细胞的形状和结构
分工不同，功能不同，形态各异。长筒状—导管—输养。梭形—纤维，球形—石细胞，多角形—薄壁细胞细胞单独生活时呈球状，在多细胞植物体中，由于相互挤压而呈多面体。。以往谈细胞形状常强调机械力的作用，近年发现细胞形状主要由本身遗传性和机能来决定的。大小不一，可差4000倍。苎麻纤维长44CM。一个直径6CM的苹果约含4亿个细胞。即使同一类细胞，在不同发育时期构造也不同。为了便于研究，将细胞的主要结构都集中在一个细胞内，这个细胞称为模式植物细胞。人为的，根本找不到。一个模式植物细胞的构造，可见外面包围着一层比较坚韧的细胞壁，壁内为原生质体。原生质体主要包括细胞质、细胞核、质体等有生命的物质。此外细胞中尚含有多种非生命物质，它们是原生质的代谢产物，称为后含物。
一、原生质体 原生质体是细胞内有生命的物质的总称，主要包括细胞质、细胞核、质体等有生命的物质。构成原生质体的物质基础是原生质，它最主要的成分是蛋白质
与核酸为主的复合物。细胞内的全部代谢活动都在这里进行。
1、细胞质 原生质体的基本组成成分，为半透明、半流动的基质—胞基质，光镜下没有特殊的结构。它外部是质膜，质膜内是半透明而带粘滞性的胞基质，胞基质内悬浮着细胞器，有利于物质和信息交流。质膜是一层薄膜，紧贴细胞壁。一般情况下用显微镜不易看到。可用高渗溶液，使质壁分离而观察之。成分与其它生物膜相似都是由类脂（主要是磷脂）和蛋白质。有半透性（表现为一种渗透现象），选择通透性。随细胞死亡而消失。如炒热的苋菜有红色汁出来
2、细胞核 真核生物才有细胞核，原核生物没有。一般一个核，也有多核的。细胞核是细胞生命活动的控制中心。细胞核在控制机体特性遗传及控制和调节细胞内物质代谢途径方面起主导作用。失去细胞核的细胞就停止生长和代谢，也不进行繁殖，经光合作用形成的同化淀粉也不会溶解，细胞很快就死。同样细胞核也不能脱离细胞质而孤立生存。
细胞核具一定的结构，可分为核膜、核液、核仁和染色质四部分。核膜：分隔细胞质与细胞核，两层膜组成，有小孔控制物质交换和代谢。核液：核膜内的液胶体，主要成分蛋白质，核仁和染色质分布其中。核仁：一个或几个，产生核糖核蛋白体，主要成分是RNA，控制蛋白质合成。染色质：主要成分是DNA，易被碱性染色的物质。不分裂的细胞核中不明显，为色深的网状物。分裂时集成染色体。
严格地讲，细胞核也是细胞器。只不过它的形体较大，在应用光学显微镜的年代，最先受到人们注意的是它，加上后来知道它在遗传的传递上起关键作用，因此特别受重视。
3、细胞器 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
器包括质体、液泡、线粒体、内质网、核糖核蛋白体、微管、高尔基复合体、圆球体、溶酶体、微体等。光学显微镜能看到质体、液泡和线粒体。我们重点研究这3种细胞器。
质体：植物细胞特有的细胞器。因所含色素和执行功能的不同分为：叶绿体、有色体、白色体。叶绿体含叶绿素较多，呈绿色，进行光合作用和合成同化淀粉的场所；叶绿体共含4钟色素，叶绿素甲、乙和叶黄素、胡萝卜素，冬季叶绿素甲、乙分解，所以植物叶变色。有色体只含胡萝卜素及叶黄素。由于二者比例不同而成各种颜色；从而使这世界五彩缤纷，千姿百态。白色体：不含色素，淀粉和脂肪的合成中心。
三种质体在一定条件下可以转化（所以才有一个共同的名称，质体）。发育中的番茄最初含的白色体，后来转化成叶绿体，最后叶绿体失去叶绿素而转化成有色体。韭菜—韭黄，萝卜外露部分和地下部分颜色有区别。
线粒体：呼吸作用的中心。动力工厂。
液胞：外有液胞膜，内有细胞液。液胞膜是有生命的，是原生质体的一个组成部分，细胞液是细胞代谢所产生的多种物质的混合液，是无生命的。植物细胞所特有。细胞液成分很复杂。如甘蔗茎细胞、甜菜的块茎中的糖；茶叶、石榴、柿子果皮中的丹宁；果实中的酸味（有机酸）；咖啡中的咖啡碱；罂粟中的吗啡。
过去一直认为液泡不属于原生质的部分，认为它象细胞的“垃圾箱”，可以不断地收集细胞中的有害物质，使其不至于干扰细胞的代谢。同时在有些细胞中，液泡也作为储藏内含物的储藏器。但是近年的研究表明，液泡参加细胞中物质的重新循环。
以上三种细胞器可以在显微镜下观察到，其他不行。
内质网：网状管道系统。蛋白质合成、储藏及运输系统。
核糖核蛋白体：蛋白质合成中心。
微管：中空的直管。1可能在细胞中起支架作用2参与细胞壁的形成3与细胞的运动和细胞器的运动有关。
高尔基体：扁平结构，分泌多糖、树脂等
圆球体：脂肪积累和水解的地方
溶酶体：只有一层外膜，无内部构造。内部含水解酶
微体：球形，因所含酶不同分为，过氧化体（与光呼吸有关），乙醛酸体（与脂肪代谢有关）。
细胞中有生命的—原生质体就介绍这些。接下来，介绍无生命的—后含物。
二、植物细胞的后含物
植物细胞在生活过程中，由于新陈代谢的活动而产生各种非生命的物质，统称为后含物。包括淀粉粒、菊糖、湖粉粒、脂肪油和各种结晶。后含物有的存在与液泡中，有的存在与细胞器内，有的则分散于细胞质中。有的是一些废物，有的则是一些可能再利用的储藏物质。
细胞后含物是植物可供药用的主要因素，有些是人类食物的主要来源。它的形态和性
质是生药鉴定的主要依据。本节只讲有形的后含物。以溶质状态分布的后含物在生药理化鉴别中讲述（生物碱、甙、鞣质）
1、淀粉： 光合作用——蔗糖——同化淀粉（叶绿体内）——（分解）蔗糖——贮藏淀粉（造粉体内）。储藏淀粉以淀粉粒的形式储藏于植物根、块茎、种子的薄壁细胞中。遇稀碘液变兰蓝色。贮藏淀粉以淀粉粒的形式存在。先形成核心一脐点，然后环绕脐点由内向外层层沉积。随着支链淀粉和直链淀粉相互交替地层沉积，又因二者遇水膨化不一，从而折光上出现差异。故此我们在显微镜下可见亮暗相间的层纹。直链淀粉易溶于水。
淀粉粒的形状有圆球形、卵球圆形、长圆球形或多面体等；脐点的形状（淀粉粒脱水后，脐点会出现各种形状）有颗粒状、裂隙状、分叉状、星状等，有的在中心，有的偏于一端。淀粉还有单粒、复粒、半复粒之分：一个淀粉只具有一个脐点的称为单粒淀粉；具有2个或多个脐点，每个脐点有各自层纹的称为复淀粉粒；具有2个或多个脐点，每个脐点除有它各自的层纹外，在外面另被有共同层纹的称为半复粒淀粉。
人参：单粒或2-6粒复合。其中单粒球形、多角形或不规则形，脐点点状、星状或裂隙状。白面加红糖：单粒，近球形。
2、晶体 有2种，草酸钙结晶和碳酸钙结晶。
草酸钙结晶常见。植物体内多量的草酸被钙中和，形成草酸钙结晶。草酸有毒， 因此，是一种解毒作用。
草酸钙结晶种类： 1簇晶：许多菱状晶集合成一簇，大黄。2针晶束：针状、多成束存在，半复、黄精。3方晶：斜方形、长方形、菱形、甘草、黄柏。4砂晶：细小三角形
或不规则形。颠茄、牛膝5柱晶：长柱形。射干。，123常见。一般一种植物就一种晶体，少数2种以上，曼陀罗叶中3种（1.3.4）。加20%H2SO4便溶解，不溶于醋酸。
碳酸钙结晶，不常见，中药材中少，多存在于叶的表层细胞中，一端与细胞壁连接，形成钟乳体，桑科，荨麻科等植物体中。桑科（无花果叶），钟乳体（溶洞）。加醋酸则溶解并放出CO2气泡,可与草酸钙区别.
3、菊糖：溶于水，不溶于乙醇。制片用乙醇浸泡。存在于菊科、桔梗科。
4、蛋白质：储藏的蛋白质是化学性质稳定的无生命的物质，与构成原生质体的活性蛋白质完全不同。通常以糊粉粒状态存在，糊粉粒是不定形的固体颗粒。1不定形（不稳定）2变化少，所以鉴定上意义不大。加碘—〉腊黄色
5、脂肪和脂肪油。脂肪常温固体、脂肪油液体。无变化（球体），所以鉴定上意义不大。
有人将药典一部中全部中药材的后含物做了观察，编制了检索表。
下面讲细胞结构中的最后一部分—细胞壁
三、 细胞壁
由原生质体分泌的非生活物质所构成具有一定的坚韧性。细胞壁是植物细胞特有的结构，与液泡、质体一起构成了植物细胞与动物细胞区别的三大结构特征。无论细胞壁薄与厚，都有分层现象
1、细胞壁的分层： 细胞壁根据形成的先后和化学成分的不同分为三层：胞间层，初生壁和次生壁。
胞间层，存在于细胞壁的最外面，是相邻的两个细胞共用的薄层。它是由亲水性的果胶类物质组成，依靠它使相邻细胞粘连在一起。果胶很容易被酸或，酶等溶解，从而导致细胞的相互分离。沤麻和组织解离，沤麻是利用细菌活动产生得果胶酶。细胞生长由于体积的增大，使得相临的两个细胞的所有的壁不可能全部保持接触，因此就产生了间隙、气隙或气道。树脂道，油室等
初生壁 在植物细胞生长过程中，由原生质体分泌的纤维素、半纤维素和少量果胶质加在胞间层的内侧，形成细胞的初生壁。初生壁一般薄而有弹性能随细胞的生长而延展。初生壁一般很薄，但也可以非常厚。初生壁是细胞在继续增大时所形成的壁层，这层壁可以随细胞的生长而不断地增长，所以鉴定是否是初生壁，就看其十分在细胞不断增长时继续生长，并不考虑成分。
次生壁 是细胞壁停止生长后，逐渐在初生壁的内侧一层层地积累一些纤维素、半纤维素和少量木质素等物质，使细胞壁附加加厚。细胞壁增后形成了同心层，有时能见层纹。次生壁较厚，坚硬，有增强细胞壁机械强度的作用。
大家可以想象一下，细胞壁的不断加厚，必然导致细胞间联系的减弱，而细胞是不能孤立生活的。那么细胞靠什么来加强信息和物质传递呢。
2、纹孔和胞间联丝
次生壁在加厚过程中不是均匀增厚的，在很多地方留下没有增厚的空隙，称为纹孔。
相邻细胞的细胞壁其纹孔常成对地相互衔接，称为纹孔对
纹孔有3种类型：单纹孔、具缘纹孔、半缘纹孔。
细胞间有许多原生质细丝穿过初生壁上微细孔眼彼此联系着。
3、细胞壁的特化
前面我们讲了细胞壁主要成分是纤维素、半纤维素和果胶，但是由于环境的影响，生理功能不同，细胞壁常常沉积其他物质，发生理化性质的特化---细胞壁的特化，如木质化、木栓化、角质化、粘质化、矿质化
木质化：细胞壁在附加生长时增加较多的木质素而变的坚硬牢固。木质化增加了植物支持重力的能力。桌、椅。木质化的细胞壁加间苯三酚溶液1滴，待片刻，再加浓盐酸1滴，显红色。
木栓化是细胞壁内增加了脂肪性的木栓质的结果。木栓化细胞不透气、不透水起保护作用。暖壶、红酒塞（树皮）。木栓化细胞壁遇苏丹3试液可染红。
角质化 ：细胞产生的脂肪性角质填充在细胞壁上 。防止水分丢失，热带植物和沙生植物叶表面发亮，印度橡胶树。粘液质化 ：纤维素成分变为粘液。保水有利与种子萌发，车前子、亚麻籽、胖大海。遇钌红试剂染成红色。矿质化 ：细胞壁内含有硅质或钙质，硅质常见。增加硬度，木贼、甘蔗。
导语：庞大的植物体起源于一个细胞——受精卵。一个细胞是怎样变成这么多呢？
第二节 植物细胞的分裂
细胞的增殖以分裂来完成。细胞分裂由三种方式：
一、有丝分裂。整个周期为五步
（一）间期：似乎是静止的，但DNA，RNA，蛋白质在复制
（二）前期：染色质变成染色丝——染色体。核仁、核膜消失。
（三）中期：纺锤丝形成。中期细胞特征是染色体排列在中央的赤道面2侧，该时期适宜进行染色体记数 。
（四）后期：两条染色体分开，被拉向两极。
（五）末期：核膜、核仁出现。细胞板出现。胞间层出现。两个子细胞形成。
二、无丝分裂。核仁分裂，溢裂。
三、减数分裂。产生生殖细胞的一种方法
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