漳州医学护理职业学院教案纸1.docx
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漳州医学护理职业学院教案纸1
授课
对象
系别:
药学系
层次:
大专
班级:
中药高职班
教学
方式
讲授□
讨论□
示教□
其他□
课程
类型
理论课□
实验课□
见习课□
其他□
题目
上篇植物器官形态和显微结构
第一章植物的细胞
课时安排
6
教学
目的
要求
1.掌握植物细胞的显微结构。
2.熟悉可供显微鉴别的主要内含物和细胞壁特化的显微化学反应。
3.了解植物细胞的超微结构和细胞的增殖。
教学内容
重点(*)
难点(#)
疑点(?
)
时间分配
(分钟)
提问/举例/教具
1.介绍《药用植物学》各章节内容的相互关系,包括个体植物器官、组织、细胞;群体植物的分类和亲缘关系。
2.植物细胞的显微结构和超微结构。
3.细胞内含物和生理活性物质。
(重点)
4.细胞壁的结构和特化。
(难点)
5.植物细胞的分裂及染色体、单倍体等与药用植物育种及与植物分类的关系。
(简介)
20
20
140
45
45
教学方法:
课堂讲授
教具:
多媒体课件
投影
复习思考题:
1.动、植物细胞主要区别有哪些?
3.柑桔成长过程中先绿后红是什么原因?
4.草酸钙晶体有哪些类型?
各有何特色?
5.如何鉴别草酸钙晶体与碳酸钙晶体?
6.细胞壁特化类型有哪些?
7.有丝分裂、无丝分裂、减数分裂各有何特点?
参考书目:
1、
2、
漳州卫生职业学院教案
课程名称:
药用植物学授课教师:
林美珍编号:
2
漳州卫生职业学院教案
上篇
植物器官形态和显微结构
引言
1、《药用植物学》内容相互关系
该部分内容讲解时以数棵新鲜植物举例讲解,指出各部分之间的关系。
2、长度关系及显微镜的观察范围
Km
m
mm
μm
nm
Å
光学显微镜分辨极限不超过0.2μm,有效放大倍数一般不超过1200倍——显微结构
电子显微镜有效放大倍数已超过100万倍——超微结构、亚显微结构
1.4Å以上
宏观—0.1mm↑
3、植物细胞:
一般直径在10—100μm之间,单细胞植物细胞较小,只有几μm,薄壁细胞20—100μm,较大,贮藏组织细胞可达1mm,苎麻纤维可达200mm,长者可达550mm,最长的细胞为乳管(无节),长数米到数十米。
植物的组织:
由同类细胞组成。
植物的器官:
由多数组织组成,由几mm到若干m。
4、典型植物细胞的结构
第一章植物的细胞
第一节植物细胞的基本结构
植物细胞——是构成植物体的形态结构和生命活动的基本单位。
形状:
多样,随植物种类,存在植物体的部位和执行机能不同而异。
①游离或排列疏松——呈类圆形、椭园形和球形。
②排列紧密——多面体形或其他形状
③支持作用——壁常增厚,纺锤形、圆柱形等
④输导——长管状
一、原生质体Protoplast
细胞内有生命物质的总称,包括细胞质、细胞核、质体、线粒体、高尔基体、核糖体、溶酶体等,是细胞的主要部分,细胞的一切代谢活动都在这里进行。
1、细胞质:
(1)质膜:
具选择透性和渗透现象
(2)细胞器:
质体、线粒体、液泡系、内质网、高尔基体、核糖核蛋白体、溶酶体。
细胞器:
是细胞中具一定形态结构、成分和特定功能的微器官,也称拟器官。
光镜可观察到:
质体、线粒体、液泡系
电镜观察:
内质网、高尔基体、核糖核蛋白体、溶酶体。
质体:
具有一定形态结构、成分和功能的,并且是植物特有的细胞器。
质体Plastid——叶绿体chloroplast、有色体chromoplast
白色体leucoplast直径约数微米
叶绿体:
叶、茎及长果绿色部分,根一般不含。
含四种色素,A、B、胡萝卜素、叶黄素。
球形、卵形、透镜形。
有色体:
色素主要是胡萝卜素、叶黄素。
呈黄、橙红或红色(色素两者比例不同,颜色各异)。
(染色体)形状:
针、圆、杆、多角或不规则形状。
位置:
花(蒲公英、唐菖蒲、金莲花)、果(红辣椒、番茄)、根(胡萝卜)
功能:
聚集淀粉和脂类,在花与果实中吸收昆虫和动物传粉和传种。
白色体:
不含色素,无色,形状:
圆形,椭圆形、纺锤形。
位置:
不暴光的组织(块茎、块根),也有在叶中。
功能:
积累贮藏物质,造粉体——合成淀粉,蛋白质体——合成蛋白质,造油体——合成脂肪和脂肪油。
△叶色与叶绿素关系:
叶色与四种色素比例有关,叶绿素占绝对优势,叶呈绿色,叶绿素下降,叶呈黄或橙黄色,阴生植物与阳生植物叶绿素A与B的含量有别。
阳生植物,叶绿素含量小,A/B值大,充分利用直射光下的红光
阴生植物,叶绿素含量大,A/B值小,充分利用散射光下的蓝紫光
叶素素A在红光部分吸收带宽,B则在蓝紫光部分吸收带较宽
紫外←紫、蓝、绿、黄、橙、红→红外
400nm800nm
△有色体与色素的区别
有色体有一定形状,细胞质中,黄色、橙色、橙红色、脂溶性、不受PH影响
花色素(花青素、花黄素)均匀分布细胞液中,红色,蓝色,紫色,水溶性,随PH变化。
△质体比较表
叶绿体
杂色体
白色体
成分
叶绿体A、B、叶黄素、胡萝卜素
叶黄素、胡萝卜素
无色素
颜色
绿
黄、橙、橙红
无色
形状
高等动物中呈球、卵、透镜形
颗料、杆、针、球
球、纺锤
结构
双层膜、基粒基质片层
双层膜
双层膜
存在部位
绿色植物叶、茎、花、果
果实、花瓣、少数根
各部分贮藏cell中,主要是不暴光组织细胞核
功能
光合作用,合成固化淀粉
积聚淀粉、脂类、传粉、传播种子
造粉体,造油体
蛋白质体
△质体转化关系
胡萝卜、白萝卜→变绿
番茄果实由白→绿→红
辣椒由绿→红
线粒体mitochondria—
形状:
颗粒状、棒状、丝状或有分枝的细胞器
大小:
比质体小,一般直径0.5-1.0um,长约1-2um,光镜下仅见外形
结构:
两层膜
功能:
是细胞中物质氧化(呼吸作用)的中心。
液泡vacuole
植物特有。
变化:
先小而多,随细胞成长,变大,融合占细胞90%
功能:
调节细胞渗透压,在维持细胞质内环境的稳定方面起着主要作用。
组成:
液泡膜、细胞液——糖类、盐类、生物碱、苷、单宁、有机酸、挥发油、色素、树脂、草酸钙结晶。
内质网
高尔基体由同学自学
核糖体(又称核糖核蛋白体、核蛋白体)
溶酶体
2、细胞核nucleus
数目:
高等植物通常单核,藻类、菌类有双核、多核,花粉囊绒毡层在成熟期也有双核,乳管有多核。
形状:
一般园球形,花粉营养核有的形成不规则裂瓣,禾本科保卫细胞哑铃形
大小:
直径一般10-20um,苏铁受精卵核达1mm,真菌有的核仅1um。
组成:
核膜nuclearmembrane
核液nuclearsap
核仁nucleolus
染色质chromatin—当细胞核行将分裂时→螺旋状扭曲的染色质丝→棒状染色体chromosome,含有DNA、Pr、RNA
二、细胞后含物和生理活性物质
是细胞代谢过程中的产物,属非生命物质
一类是后含物——为贮藏物质或废弃物质,以成形或非成形形式分布在细胞质或液泡内。
另一类是生理活性物质——是对细胞内生物化学反应和生理活动起调节作用,含量少、效能高。
1、后含物ergasticsubstance
细胞在代谢过程中产生的非生命物质统称。
(1)淀粉Starch——是由葡萄糖分子聚合而成的长链化合物。
产生:
叶绿素(光合作用)→淀粉(分解)→葡萄糖(转运)→贮藏细胞(造粉体)→淀粉粒
分布:
薄壁细胞中,尤以各类贮藏器官更为集中,如种子胚乳、子叶、块根、块茎、球茎、根茎等更为丰富。
淀粉粒结构形成:
造粉体在形成淀粉粒时,由一个中心开始,由内向外层层沉积,中心即脐点(hilium),层层沉积,出现层纹(annularstriationlamellae),因淀粉沉积时,直链淀粉与支链淀粉相互交替分层沉积,二者亲水性有异,遇水膨胀不一,显示折光上差异,而在光镜下观察到层纹。
若用酒精脱水,层纹随之消失。
形状:
圆球形、卵圆形、或多角形、棒状(大戟),骨状等。
大小:
小者约3-5μm(大米),大者70-100μm(马铃薯)
脐点位置与形状:
位置居中(小麦、蚕豆),偏于一侧(马铃薯),
形状有点状,裂隙状、分叉状、星状、可能由于淀粉粒脱水,脐点往往出现辐射状裂缝。
类型:
单粒淀粉simplestarchgrain——单脐点(极少数2个以上,如川贝),层纹环绕脐点。
复粒淀粉compoundstarchgrains——由若干分粒组成,每一变粒具2-多个脐点,每脐点有各自层纹环绕。
半复粒淀粉halfcompoundstarchgrains——有2-多个脐点,每脐点除有各自层纹外,同时有共同的层纹。
成分:
直链淀粉含水量较高,遇I显蓝色,支链淀粉含水量较低,遇I显紫红色,一般植物淀粉粒两类均有,则呈蓝紫色,糯米几乎全为支链——水装片。
偏光显微镜观察——已糊化淀粉粒无偏光,未糊化有偏光。
各种植物淀粉粒在类型、形状、大小、脐点位置等方面各具特征,可根据有无和形态,鉴定药材。
(2)菊糖inulin
成分:
由果糖分子聚合而成,溶于水,不溶于酒精。
观察时先将材料浸入乙醇中,一周后观察(切片)。
分布:
菊科,桔梗科,龙胆科,百合科部分植物,山茱萸果皮。
形态:
球形、半球形、扇形结晶存在于细胞内。
检验:
加10%α-萘酚的乙醇溶液,再加硫酸,显紫红色,并很快溶解。
(3)蛋白质Protein
贮藏Protein是化学性质稳定的非生命物质,在cell中呈固体状态,它与构成原生质体的活性protein完全不同。
一般以糊粉粒aleuronegrain状态存在于细胞中。
糊粉粒——有一定的形态结构,外面有一层单位膜包裹,里面为无定形的蛋白质,基质或蛋白质基质中还含有蛋白质的拟晶体,球状体及草酸钙结晶。
拟晶体:
具有晶体和胶体二重性,因此称拟晶体,新教材直称蛋白质晶体。
拟晶体有不同形状,但常呈方形。
分布——在种子胚乳和子叶细胞中含有丰富的蛋白质。
有时形成特殊的1-数层细胞(糊粉层)。
检验——①在盛有Pr溶液试管里加数滴浓硝酸并微热,可见黄色沉淀析出,冷却片刻再加过量氨液,沉淀变为橙黄色,称Pr黄色反应。
②Pr遇碘液显棕色或黄棕色。
③Pr溶液加硝酸汞试液,显砖红色。
④Pr加硫酸铜和苛性碱的水溶液则显紫红色。
马铃薯剥皮后会损失Pr,其方形蛋白质拟晶体存在块茎近外围的薄壁cell中。
薄壁Cell淀粉中常夹有立方体的Pr拟晶体。
小麦种子胚乳cell含有大量构造简单的球形糊粉粒,外有一层Pr膜,因而是无定形的Pr。
葡萄种子细胞中,有1个大的和几个小的糊粉粒,其中大者内含草酸钙结晶。
(4)脂肪fat和脂肪油fatoil
成分:
由脂肪酸和甘油结合而成的脂。
形态:
在常温下呈固体或半固体的称为脂,呈液体的称为油。
分布:
通常呈小滴状分散在细胞质里,不溶于水,易溶于有机溶剂。
常存在于种子里,有的种子所含脂肪可达种子干重45%—60%。
功能:
是贮藏营养物质中最为经济的形式,在氧化时能放出较多的能量。
检验:
①加苏丹Ⅲ试液显橘红色、红色或紫红色。
②加紫黄试液显紫红色;
③加四氧化锇显黑色。
(5)晶体Crystal——草酸钙结晶和碳酸钙结晶
①草酸钙结晶Calciumoxalatecrystal
作用:
草酸被钙中和,减少草酸对植物的毒害
形状:
无色透明,簇、针、方、砂、柱等形状
单晶Solitarycrystal——又称方晶或块晶,通常正方、长方、斜方,八面体、三棱形等,单独存在,也有呈双晶twincrystals(茛菪)。
针晶acicularcrystal——两端尖锐的针状,在cell中多成束存在,称针晶束raphides,多存在于含粘液的细胞中,如半夏、黄精、玉竹等,也有分散,如苍术。
簇晶Clustercrystal;rosetteaggregate——晶体由许多八面体、三棱形单晶聚集而成,通常呈球状或三角状星状,如人参、大黄、椴树、天竺葵叶、菊花等。
砂晶micro-crystal;crystalsand——晶体呈细小的三角形,箭头状或不规则状,通常密集于细胞腔中。
因此聚集砂晶的细胞颜色较暗,易与其它细胞区别,茄科植物。
柱晶Columnarcrystal;styloid——晶体呈长柱形,长度为直径的四倍以上,形如柱状,如射干等鸢尾科植物,淫羊藿叶、紫鸭跖草等。
②碳酸钙结晶Calciumcarbonatecrystal
位置——多存在于叶表皮cell中,是cell壁的特殊瘤状突起上聚集了大量碳酸钙或少量的硅酸钙而形成,通常呈钟乳状,又称钟乳体cysyolith。
分布——桑科、爵床科、荨麻科
③石膏结晶——柽柳叶
靛蓝结晶——菘蓝科
橙皮甙结晶——吴茱萸、薄荷叶
芸香甙结晶——槐花。
检验:
草酸钙结晶不溶于稀醋酸,加稀盐酸溶解而无气泡产生,遇1—20%硫酸溶液则溶解而形成针状的硫酸钙结晶析出。
碳酸钙结晶加醋酸或稀盐酸溶解,同时有CO2气泡产生,可与草酸钙区别。
2、生理活性物质——生化的内容、略讲。
对细胞内的生化反应和生理活动起调节作用的物质总称。
包括:
酶、维生素、植物激素、抗生素等。
①酶emzyme
②维生素vitamine
③植物激素auxin
④抗生素antibiotic
三、细胞壁cellwall
细胞壁,质体,液泡是植物cell与动物cell不同的三大结构特征。
1、分层——胞间层,初生壁、次生壁
①胞间层intercellularlayer(又称中层middlelamella):
是相邻2细胞共有的薄层。
形成:
细胞分裂时,细胞中部纺锤丝的赤道而产生细胞板,将cell分隔为二,并在cell板上形成由果胶pectin类物质所组成的结构,称胞间层或中层,其两边分别形成初生壁。
分离:
胞间层粘连两个细胞,若果胶分解,细胞互相之间即分离,一为自身分离,如果实成熟变软,另一为细菌产生果胶酶,如沤麻。
人为分离——硝酸和氯酸钾混合液、氢氧化钾或碳酸钠溶液作解离剂,解离组织,便于鉴定。
细胞间隙intercellularspace——细胞生长分化时,胞间层部分溶解所致。
起通气和贮藏气体。
②初生壁primarywall,一般厚1-3μm
形成——细胞生长时,原生质分泌的纤维素、半纤维素、果胶质增加在胞间层内方形成。
在细胞生长叶,初生壁还可进行填充生长(伸长)和附加生长(增厚)。
③次生壁secondarywall,一般厚而坚韧,5-10μm
形成—细胞停止生长后,原生质分泌的纤维素、半纤维素及少量木质素使壁加厚。
复合中层—具次生壁细胞,初生壁很薄,2相邻细胞的初生壁与胞间层共同结构被称为复合中层,有时也包括初形成的次生壁。
次生壁分层—在较厚次生壁中,一般分为内、中、外3层,中层较厚。
较厚的具次生壁的厚壁细胞可具5层结构。
2、纹孔Pit与胞间连丝Plasmodesmata
纹孔——次生壁加厚时,有的地方未增厚,只有胞间层和初生壁,此薄区域即纹孔。
纹孔对——相邻细胞在相同部位出现纹孔,称纹孔对pitpair
纹孔膜——纹孔对之间的薄膜,即复合中层。
纹孔腔——两侧次生壁未加厚的腔穴。
纹孔口——纹孔腔通往细胞壁的开口
初生纹孔场——初生壁上凹陷的地方,又称原纹孔。
胞间连丝——初生纹孔场上集中分布许多小孔,许多纤细的原生质丝通过此彼此联系。
(在壁其它部位也存在少量的胞间连丝)
①纹孔对类型
单纹孔simplepit——未加厚处圆筒形,次生壁厚时成孔道或沟。
具缘纹孔borderedpit——纹孔周围次生壁,向细胞腔内呈架拱状隆起,形成纹孔的缘部。
有的具塞,正面观2圆或3个同心圆。
半缘纹孔halfborderedpit——是薄壁细胞与管胞或导管间的纹孔,一边形似单纹孔,另一边呈架拱状隆起的纹孔缘,三塞。
2圆。
②细胞壁的特化
通常:
cell壁主要是由纤维素构成,具韧性和弹性。
纤维素遇氧化铜氨液能溶解。
加氯化锌碘试液,显蓝色或紫色。
木质化lignification——壁内填充和附加了木质素,硬度增强,细胞群机械力增加。
又能透水,可防腐。
常见细胞:
管胞、导管、木纤维、石细胞等。
显色反应:
间苯三酚+盐酸,显红色或紫红色。
加氯化锌碘液显黄色或棕色。
木栓化suberization——壁内增加木栓质suberin,不透气和水。
死细胞,具保护作用,木栓层
显色反应:
苏丹Ⅲ橘红色或红色。
苛性钾加热,木栓质溶解成黄色油滴状。
角质化cutinization——原生质体产生的角质填充于壁中使之角质化,并常积聚壁表面成无色透明角质层(cuticle),可防水分过度蒸发和微生物侵害。
显色反应:
苏丹Ⅲ橘红色或红色,遇碱液加热能较持久保持。
粘液质化mucilagization——壁中果酸质,纤维素变成粘液。
粘液化所形成的粘液在细胞表面常呈固体状态,吸水膨胀呈粘滞状态,车前、芥菜、亚麻种子等表皮细胞中。
显色反应:
加玫红酸钠酒精溶液可染成玫瑰红色,加钙红试液可染成红色。
矿质化mineralization——壁中含硅质或钙质,如禾本科的茎、叶,木贼茎均含大量硅酸盐。
硅质化细胞壁加硫酸或醋酸无变化。
③细胞的壁向和细胞分裂方向
第二节植物细胞的分裂
一、有丝分裂mitosis
最普遍的一种方式,根尖、茎尖
过程:
分裂间期——复制前期、复制期、复制后期。
前期
中期
后期
末期
二、无丝分裂amitosis
又称直接分裂,较简单的一种方式,低等植物中常见,高等植物生长迅速的地方也常见到,如不定芽,不定根、胚乳,愈伤组织等。
三、减数分裂meiosis
与有性生殖密切相关,分裂结果使每个子细胞染色体数只有母细胞的一半,成为单倍染色体(n),与有丝分裂不同点有:
1、第一次分裂是母细胞中每对同源染色体配对,排列到赤道板区,并纵裂为二,不分开,配对的染色体移向两端,产生两个子细胞,每个子细胞中的染色体数目为母cell一半,子染色体数与母cell中染色体数相同。
2、第2次分裂,子细胞中每个染色体中的并列的两个子染色体分离,形成两个子细胞,各成单倍染色体细胞。
染色体Chromosome
中部着丝点染色体m(median)
亚中着丝点染色体sm(submedian)
亚端着丝点染色体st(subterminal)
端部着丝点染色体t(terminal)
染色体组型(核型):
个体或种的全部染色体、大小、形状、主、副缢痕等特征的总和。
主缢痕、副缢痕、随体。
单倍体haploid
两倍体diploid
多倍体polyploid——自然界中被子植物约一半是多倍体,如三倍体的香蕉、南苜蓿(金花菜);四倍体的陆地绵、马铃薯;六倍体的普通小麦、菊芋。
知识补充:
全叶延胡索、齿瓣延胡索2n=2x=16、延胡索、夏天无2n=4x=32
圆齿延胡索C.remotavar.rotundiloba2n=6x=48
注:
齿瓣延胡索学名已改为corydalisturtschaninoviiBess
圆齿延胡索已作为齿瓣延胡索的一个异名。
人工多倍体:
三倍体的无籽西瓜、甜菜;桑、茶(抗寒力强)
四倍体的橡胶草(含胶量高);曼陀罗(2n=4x=48)
母菊、菘蓝等人工培育的四倍体含量、产量增加……
教学后记:
1.此章节是重点,也是难点,与《中药鉴定学》及其相关,课后注意归纳总结,列表比较。
2.细胞分裂的内容可略讲。
3.植物细胞的基本结构讲授时注意深入浅出,结合课件、投影和板画阐述。
4.注意指导学生识图。
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