药用植物学笔记一

一、课程导入

我国是世界上应用植物种类较为丰富，较早应用的国家之一

全国记载383科，2313属，11020种植物入药，约占中药总数的87%。中药及天然药物中的绝大部分来源于植物。

药用植物：凡可治疗、预防疾病和对人体具有保健功能的植物称为药用植物

药用植物学（Pharmaceutical botany）：利用植物学知识、方法来研究和应用药用植物的一门学科。研究它的形态、结构、生理功能、分类鉴定、资源开发和合理利用等内容

二、药用植物学研究的内容和任务

鉴定来自于植物的生药基源，以确保药材来源的准确性和有效性

资源的调查与文献考证，合理利用与保护药用植物资源

根据植物亲缘关系与新技术，寻找扩大新药源

三、药用植物学发展简史

《神农本草经》 东汉 药物365种

《本草经集注》南北朝陶弘景730

《新修本草》唐代李绩、苏敬等844

《证类本草》宋唐慎微 1746

《本草纲目》明李时珍 52卷200万字药物1892种

《本草纲目拾遗》清赵学敏 821种 对《本草纲目》的补充

1857年植物学传入中国，1936年韩士淑编译《药用植物学》，我们自己国家编著的《药用植物学》是在1948年8月由李承祜教授出版

§植物细胞

一、植物细胞的形态和基本结构

（一）植物细胞的发现和细胞学说

1、植物细胞的发现

1665年，英国学者胡克用自制的复式显微镜观察木栓切片，发现了许多像蜂窝状的小室，称为细胞（cell）

1667年，荷兰科学家列文·胡克发现了生活的细胞

2、细胞学说

1839年德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺几乎同时得出结论：一切有机体，从简单的单细胞生物到复杂的多细胞生物都是由细胞构成的。细胞是构成有机体的基本单元也是生命活动的基本单元

（二）植物细胞的形态及基本结构

1、植物细胞的形状与大小

形状：多细胞的植物体，由于细胞间的相互挤压或由于存在与不同的部位、执行不同的功能，因而细胞形状常为多边形或其他形状。单细胞的植物体，细胞呈球状或椭球状

大小：植物细胞的直径大多在10——100μm之间

2、植物细胞的基本结构

一个典型的植物细胞是由外面坚韧的细胞壁、壁内的原生质体和原生质的代谢产物后含物构成

显微结构（microscopic structure）：在光学显微镜下看到的结构（光镜的分辨极限大于0.2μm，放大倍数小于1600倍）

超微结构（ultramicroscopic structure）或亚显微结构（submicroscopic structure）：在电子显微镜下看到的结构（电镜的分辨0.1——0.2nm，放大倍数可达几十万倍）

模式植物细胞：将各种植物细胞的主要构造集中在一个植物细胞里加以说明，这个植物细胞称为模式的植物细胞

（1）原生质体（ protoplast）

是细胞内有生命物质的总称。包括细胞质、细胞核、细胞器等。是细胞的主要成分，细胞的一切代谢活动都在这里进行

①  细胞质：细胞质为半透明、半流动的基质。外有质膜

②细胞核nucleus：包括核膜、核仁、核液和染色质

③细胞器organelle

细胞内具有一定形态结构、组成和执行特定功能的微器官包括：

质体plastid（叶绿体：光合作用的场所、杂色体、白色条）（是植物细胞特有的特征之一）

线粒体mitochondrion：参与植物的呼吸作用，释放能量，是细胞物质氧化的中心。与细胞内的能量转换有关

液泡（vacuole）：是植物细胞特有的特征之一

除上述外，含有一些亚显微结构：高尔基体、内质网、圆球体、溶酶体、核糖体、微体、微管、微丝等，它们均有特定的结构和功能

二、细胞壁（cell wall）

植物细胞壁是植物细胞特有的特征之一。细胞壁具有一定的硬度和弹性。

植物细胞由于它们的年龄和执行的功能不同，其细胞壁的成分和结构也不一致

（一）细胞壁的分层

1、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、次生壁

胞间层（intercellular layer）：位于细胞的最外面，是相邻两细胞的共有层（中层），主要由果胶质组成（果胶层）

初生壁（primary wall）：位于果胶层的内方，一般薄而有弹性，由纤维素、半纤维素和果胶质组成

次生壁（secondary wall）：位于初生壁的内侧，较坚硬，由纤维素、半纤维素及木质素、栓质素组成

2、纹孔（pit）及胞间连丝（plasmodesmata）

纹孔：次生壁在加厚的过程中并不是均匀增厚的，在很多地方留有没有加厚的区域，称为纹孔。相邻细胞壁其纹孔常在相同的地方成对地相互衔接，称纹孔对（pit pair）

纹孔类型：单纹孔、具缘纹孔和半缘纹孔

胞间连丝:细胞壁在生长时并不是均匀增厚的，在初生壁上具有一些明显的凹陷区域——初生纹孔场（primary pit field），分布着许多小孔，细胞的原生质丝穿过这些小孔与相邻细胞的原生质丝相连，这种原生质丝称为胞间连丝

（二）细胞壁的特化

植物细胞壁主要是纤维素、半纤维素、果胶质组成的。但是，由于环境影响，生理功能的不同，细胞壁常常沉积其他物质，是细胞壁的理化性质发生了变化

木质化：细胞壁在生长中增加了较多的木质素，壁变得坚硬牢固。木质化的细胞壁加入间苯三酚和浓硫酸，显红色

木栓化：细胞壁内增加了脂肪性的栓质，木栓质的细胞壁不透水和空气，细胞常常死亡。木栓化的细胞加苏丹Ⅲ试液显红色

角质化：细胞壁增加了脂肪性的角质。角质化的细胞壁加苏丹Ⅲ，显橘红色

矿质化：指细胞壁内增加了硅质和钙质，以增强植物的机械支持能力。硅质溶于氟化氢，但不溶于醋酸或浓硫酸（可区别于碳酸钙和草酸钙）

粘液化：指细胞壁中的纤维素或果胶质发生了变化而成为粘液。粘液化的细胞壁遇玫红酸钠醇显红色；遇辽红试剂显红色

三 、植物细胞后含物（ergastic substance）

植物细胞在新陈代谢中所产生的所有非生命物质的总称

（一）淀粉（starch）（C6H12O5）n

淀粉的形成过程：叶绿体（二氧化碳和水在光、叶绿素的条件下形成葡萄糖→葡萄糖转化为同化淀粉→同化淀粉分解为葡萄糖）→白色体(葡萄糖形成贮藏淀粉)

淀粉粒的形成过程:淀粉在积累时,先形成淀粉的核心-脐点(hilum),然后环绕这个脐点,淀粉由内向外沉淀,形成一定大小和形状的颗粒,即淀粉粒.

淀粉在沉淀时,直链淀粉与支链淀粉相互交替分层沉淀,形成淀粉粒的层纹(annular striation)

淀粉粒的类型: ①单粒(一个淀粉粒内只有一个脐点)②复粒(一个淀粉粒有两个以上的脐点,每个脐点都有各自的层纹)③半复粒(一个淀粉粒有2个以上的淀粉，每个脐点除各自的层纹外还有公共的层纹)

淀粉的鉴别：直链淀粉遇碘呈蓝紫色，支链淀粉遇碘呈紫红色

（二）菊糖（inulin）

是由果糖分子聚合而成，多含于菊科、龙胆科、桔梗科植物的根的细胞中

鉴别：遇α-萘酚-浓硫酸试液显紫红色而溶解

（三）蛋白质（protein）

贮藏的蛋白质化学性质稳定，以糊粉粒的形式贮藏于白色体或细胞质或液泡中

鉴别：遇碘呈暗黄色；遇硫酸铜加苛性碱水溶液显红色

（四）脂肪（fat）和脂肪油（fixed oil）

是脂肪和甘油结合而成的酯。存在于植物的各器官中，种子中尤为常见。

鉴别：遇苏丹Ⅲ显橙红色、红色和紫红色。遇锇酸呈黑色

（五）晶体（crystal）

1、草酸钙结晶（calcium oxalate crystal）

单晶（solitary crystal）：又称方晶或块晶。呈正方形、菱形等。如甘草、黄柏等

簇晶（cluster crystal）：呈多角形，有许多菱晶集合成。如大黄、人参等。

针晶（acicular crystal）：两头尖的针状结晶，针晶在大多数细胞中成束存在，称为针晶束

柱晶（columnar crystal）：长柱形，长度是直径的四倍以上。如射干、淫羊藿等

砂晶（micro-crystal）：为细小的三角形、箭头形等不规则形。如颠茄、牛膝、地骨皮等

2、碳酸钙结晶（calcium carbonate crystal）

多存在于叶的表层细胞中，如一悬垂的葡萄，形成钟乳体

鉴别：碳酸钙结晶加醋酸则溶解并放出二氧化碳气泡，可与醋酸钙结晶区别