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  • 植物的基础知识——构造

    作者:jaminsu    文章来源:医学教育网    点击数:    更新时间:2008-8-25

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      2.菊糖:是由果糖分子聚合而成。它能溶于水,多含在菊科、桔梗科植物根的细胞液里。由于它不溶于乙醇,可将含菊糖的材料(如蒲公英、大丽菊或桔梗的根)浸于乙醇中,一周后,作成切片在显微镜下观察,在细胞内可见球状或半球状结晶的菊糖。菊糖遇25%α一萘酚溶液及浓硫酸显紫堇色而溶解。

      3. 蛋白质:也是细胞内的一种贮藏营养物质,由碳、氢、氧、氮组成,尚有含硫、磷的,是一种复杂的含氮化台物。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,不可混淆。在种子的胚乳和子叶细胞里多含有丰富的蛋白质。它们有的是以无定形的状态分布在细胞中,如小麦胚乳细胞中的麦质;但通常是以糊粉粒的状态贮存在细胞质或液泡里,体形很小,但有些植物如蓖麻种子的糊粉粒比较大,并有一定的结构,它的外面有一层蛋白质膜,在里面无定形的蛋白质基质中分布有蛋自质拟晶体和环已六醇磷脂的钙或镁盐的球形体。在茴香胚乳的糊粉粒中还包含有细小草酸钙簇晶。这些贮藏蛋白质加碘液变成暗黄色;遇硫酸铜加苛性碱水溶液显紫红色。

      4.脂肪和脂肪油:是由脂肪酸和甘油结合而成的酯。也是植物贮藏的一种营养物质,存在于植物备器官中,特别是种子中。一般在常温下呈固态或半固态的称脂肪,如乌桕脂、柯柯豆脂;若呈液态的称脂肪油,呈小油滴状态分布在细胞质里。有些植物种子含脂肪油特别丰富,如蓖麻子、芝麻、油菜子等。脂肪和脂肪油不溶于水,易溶于有机溶剂,遇碱则皂化,遇苏丹Ⅲ溶液显橙红色,遇锇酸变成黑色。有些脂肪油可作食用和工业用,有的供药用,如蓖麻油常用于泻下剂,大风子油用于治疗麻疯病等。

      5. 结晶体:一般认为是细胞生活中所产生的废物。常见的晶体是草酸钙和碳酸钙。

      (1)草酸钙结晶:草酸钙结晶的形成被认为是有解毒作用,即对植物有毒害的多量草酸被钙中和。在器官中,随着组织衰老,草酸钙结晶也渐增多。草酸钙常为无色透明的结晶,并以不同的形态分布在细胞液中,一般一种植物只能见到一种形态,但少数也有二种或三种的,如椿根皮除含有簇晶外尚有方晶,曼陀罗叶含有簇晶、方晶和砂晶。草酸钙结晶的形状有以下几种:

      方晶:又称单晶或块晶,通常呈斜方形、菱形、长方形等。如甘草、黄柏、莨菪等。

      针晶:为两端尖锐的针状,在细胞中大多成束存在,称为针晶束,常存在于粘液细胞中。如半夏、黄精等。

      簇晶:由许多菱状晶集合而成,一般呈多角形星状。如大黄、人参等。

      砂晶:为细小的三角形、箭头状或不规则形,聚集在细胞里。如颠茄、牛膝、地骨皮等。

      柱晶:为长柱形,长度为直径的四倍以上。如射干、淫羊藿叶等。

      不是所有植物都含有草酸钙结晶,含有的又因植物种类不同而言不同的形状和大小,这种特征可作为鉴别中草药的依据。草酸钙结晶不溶于醋酸,但遇20%硫酸便溶解并形成硫酸钙针状结晶析出。

      (2)碳酸钙结晶:多存在于植物叶的表层细胞中,其一端与细胞壁连接,形状如一串悬垂的葡萄,形成钟乳体。钟乳体多存在于爵床科、桑科等植物体中,如穿心莲叶、大麻叶等的表层细胞中含育。碳酸钙结晶加醋酸则溶解并放出CO2气泡,可与草酸钙区别。

      (三)细胞壁:细胞壁是原生质体生命活动的产物,是植物细胞周围没有生命的部分,具有一定的坚韧性。细胞壁可分为中层(胞间层)、初生壁和次主壁三层。中层是细胞分裂时最初形成的一层,为相邻细胞所共有,它主要由果胶质组成(果胶质的分解和破坏便引起细胞的分离)。以后在中层上形成初生壁并渐次增大,它主要由纤维素、半纤维素和果胶质组成。初生壁一般薄而有弹性,一些细胞在停止增大后,又在初生壁的内方继续加厚,这时所构成的细胞壁称为次生壁,它主要是纤维素组成,但往往还沉积其他一些物质(如木质素)。次生壁一般较厚而硬,它使细胞有很大的机械强度。

      1.细胞壁的伸长和加厚:年幼的细胞壁很薄,随着细胞的生长细胞壁也不断仲长和加厚。壁的伸长是细胞壁中又新填充了一些物质,使初生壁继续加大和伸长,这称为填充生长。壁的加厚是在原有细胞壁的里面又层层地沉租一些物质,使细胞壁增厚形成了同心层,这称为附加生长。厚壁细胞就是附加生长的结果,它常具明显的层纹和纹孔,细胞腔逐渐变小,细胞的生活物质逐渐消失或成为死细胞。

      2.纹孔和胞间连丝细胞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。纹孔通常呈小窝或细管状,相邻的细胞壁其纹孔常成对地相互衔接,称为纹孔对。纹孔对有三种类型,即单纹孔、具缘纹孔(重纹孔)、半缘纹孔。

      单纹孔:细胞壁上来加厚的部分,呈圆孔形或扁圆形,纹孔对的中间由初生壁和中层所形成的纹孔膜隔开。

      具缘纹孔:纹孔边缘的次生壁向细胞腔内呈架拱状隆起,形成一个扁圆的纹孔腔,纹孔腔有一圆形或扁圆形的纹孔口,同时在纹孔膜(即纹孔所在的初生壁)中央也加厚形成纹孔塞。因此,有些具缘纹孔在显微镜下从正面看起来是三个同心圆,外圈是纹孔腔的边缘,第二圈是纹孔塞的边缘,内圈是纹口的边缘。纹孔塞在具缘纹上有活门的作用,当水流得很快时,水流压力会把隔膜推向一面,纹孔塞就把纹孔口堵塞起来,这样就使得上升水流减缓。这种纹孔塞只有在松柏类植物的管胞上才有,其他裸子植物和被子植物的县缘纹孔没有纹孔塞,因此,在正面只表现两个同心圆。

      半缘纹孔:在管胞或导管与薄壁细胞间形成的纹孔。即一边有架拱状隆起的纹孔缘,而另一边形似单纹孔。没有纹孔塞。

      胞间联丝:细胞间有许多纤细的原生质丝穿过初生壁上微细孔眼彼此联系着,这种原生质丝称为胞间联丝。在电子显微镜下可看到胞间联丝中有内质网连接相邻细胞的内质网系统。如柿核、马钱子胚乳的细胞间可以明显地看到胞间联丝。

      3.细胞壁的特化:细胞壁主要是由纤维素构成(纤维素遇氯化锌碘液呈蓝紫色)。由于环境的影响,生理机能的不同,细胞壁常常沉积其他物质,以致发生理化性质的变化,如木质化、木栓化、角质化、粘质化和矿质化等。

      木质化:细胞壁由于细胞产生的木质素(苯基丙烷(Phenylpropane)的衍生物单位构成的聚合物)的沉积而变得坚硬牢固,增加了植物支持重力的能力,树干内部的木质细胞即是由于木质化的结果。木质化的细胞壁加间苯三酚溶液一滴,待片刻,再加浓盐酸一滴,即显红色。

      木栓化:是细胞壁内渗入了脂肪性的木栓质的结果。木栓化的细胞壁不透水和空气,细胞内原生质体与周围环境隔绝而死亡。木栓化细胞有保护作用,如树皮外面的粗皮就是由木栓化细胞组成的木栓组织。木栓化细胞壁遇苏丹Ⅲ试液可染成红色。

      角质化:细胞产生的脂肪性角质除填充细胞壁本身外,常在茎、叶或果实的表皮外侧形成一薄层角质层。它可防止水分过度蒸散和微生物的侵害。角质层遇苏丹Ⅲ试液被染成桔红色。

      粘液质化:是细胞壁的纤维素等成分发生变化而成为粘液。粘液质化所形成的粘液在细胞的表面常呈固体状态,吸水膨胀后则成粘滞状态。如车前子、亚麻子,粘液质化的细胞壁遇玫红酸钠醇溶液染成玫瑰红色,遇钌红试剂染成红色。

      矿质化:是细胞壁中含有硅质或钙质等,其中以含硅质的最常见,如木贼茎和硅藻的细胞壁内含大量硅质。由于二氧化硅的存在,增加了细胞壁的硬度,可作磨擦料应用。二氧化硅能溶于氟化氢,但不溶于醋酸或浓硫酸(可区别于碳酸钙和草酸钙)。

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