理论教育 药学实验:茎的类型及内部构造

药学实验:茎的类型及内部构造

时间:2023-12-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:实验四机械组织、输导组织及维管束的类型一、目的要求1.掌握机械组织的形态特征,重点掌握纤维和石细胞的形态和构造特点。因石细胞形态变化较大,分布又较普遍,常被作为药材鉴定的重要依据。

药学实验:茎的类型及内部构造

图5-7橘果皮分泌腔

(2)裂生式油室。取丁香花蕾的花瓣碎片,经水合氯醛透化后制片观察,可见由一圈分泌细胞围合而成的油室。这些分泌细胞略小,色浓,排列整齐紧密,与溶生式油室明显不同。

3.油管

油管是由多数分泌细胞形成的管道,通常沿轴向分布于植物器官内,其横切面与裂生式分泌腔相似,但纵切面观呈管状,分泌物储存于管道中,如分泌物为挥发油则称为油管。

取小茴香果实横切永久制片观察,在果皮的腹面有两个油管,在果皮背部每两主棱之间凹陷处各有一个油管。油管呈椭圆形,每一油管周围均有一层较小的分泌细胞紧密排列,通常为棕红色,这层分泌细胞也叫作上皮细胞。

4.树脂道

树脂道的结构相似于油管,其分泌物为树脂,是松柏类植物常见的分泌结构。

取松针叶横切水装片观察,其横切面为半圆形,在表皮或叶肉中分布有一个个类圆形的腔隙,即为树脂道。其外由厚壁细胞所包围的一层薄壁细胞,即为分泌细胞,但由于充满树脂,所以细胞界限不清,这时可用水合氯醛透化,即可看清楚分泌细胞。也可以加间苯三酚和浓盐酸,观察厚壁细胞的壁染成红色。

5.乳汁管

乳汁管是由一个或多个细长分枝的独特分泌细胞形成,主要存在于一些被子植物中。

取桔梗根作径向纵切片,在镜下可以看到在韧皮部附近有许多颜色较暗,呈网状分枝的长形细胞穿插于基本组织中,这就是乳汁管(有节乳汁管)。加苏丹Ⅲ试液1滴并加热,可使乳汁染成橙红色。

蒲公英的根解离处理后,在镜下可以看到更为清晰完整的分枝状乳汁管,并可看出乳汁管内含有大量的分泌物质。

在含有乳汁管的植物粉末中其特征也较为明显,常用来作为药材鉴定依据。如桔梗根粉末中的乳汁管常相互连接,管中含有黄色油滴样颗粒状物。党参乳汁管多呈碎片状等。

五、思考题

1.绘观察材料气孔示意图(各绘3~4个气孔,10个左右薄壁细胞)。

2.绘腺毛、腺鳞和所观察的几种非腺毛图。

3.腺毛和非腺毛有何区别?

实验四 机械组织、输导组织及维管束的类型

一、目的要求

1.掌握机械组织的形态特征,重点掌握纤维和石细胞的形态和构造特点。

2.掌握输导组织的形态特征,重点掌握导管、管胞和筛管的形态和构造特点。

3.掌握维管束的类型及形态特征。

4.进一步掌握药材粉末的各种临时制片方法。

二、实验原理

机械组织的细胞多为细长形,细胞壁全面和局部增厚,分为厚角组织和厚壁组织,厚壁组织又分为纤维和石细胞;输导组织的细胞一般呈管状,上下连接,贯穿于整个植物体内。导管和管胞主要存在木质部,筛管、伴胞和筛胞存在于韧皮部,依据其形态不同可以区分,不同的机械组织和输导组织在植物的鉴别上有重要的鉴别意义。

维管束是存在与蕨类植物、裸子植物和被子植物的输导系统,主要由韧皮部和木质部所组成,根据维管束中韧皮部和木质部的排列方式的不同及形成层的有无来确定维管束的类型。

三、实验用品

仪器:光学显微镜、解剖针、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、培养皿、吸水纸、酒精灯。材料:

(1)新鲜材料:梨、绿豆芽(黄豆芽)。

(2)粉末:厚朴、肉桂、黄檗、半夏、常山、桔梗、甘草

(3)永久制片:梨果实切片、松木茎纵切片、南瓜茎纵切片、南瓜茎横切片、蕨根茎横切片、毛茛根横切片、石菖蒲根茎横切片。

试剂:水合氯醛试剂、66.5%硫酸、浓盐酸、间苯三酚、苏丹Ⅲ、稀甘油。

四、实验内容

(一)机械组织(www.daowen.com)

根据其细胞壁为纤维素增厚还是木质化增厚,以及增厚的部位不同,通常分为厚角组织和厚壁组织两大类。

1.厚角组织

厚角组织一般分布于植物的幼茎和叶柄内,特别是棱角处更为多见。厚角组织细胞是生活细胞,它们的结构特点是细胞壁呈不均匀的增厚。根据其增厚的位置不同,可分为真厚角组织、片状厚角组织和腔隙厚角组织。

(1)真厚角组织。取新鲜薄荷茎(或芹菜叶柄)为实验材料,做徒手横切片,因厚角组织分布在茎的4个角处,所以不用考虑切下的材料是否完整,只需包括1个棱角处即可,但要求所切下来的材料一定要薄,要有透明度才可。将切下的材料放在载玻片上加稀碘液和66.5%硫酸,然后封片观察,可见茎的棱角处被染成淡蓝色的细胞壁,细胞的角处增厚明显,细胞腔略呈菱形,若用高倍镜认真观察,细胞内可看到原生质体存在,证明其为生活细胞。

(2)片状厚角组织。观察接骨木幼茎横切永久制片,在皮层薄壁组织中可以看到一些仅在切向壁增厚的细胞,这类细胞称为片状(板状)厚角组织细胞。

(3)腔隙厚角组织。腔隙厚角组织和真厚角组织很相似,有时可同时存在同一种植物的同一部位。取豚草幼茎作徒手横切片,可在皮层中看到许多细胞角处壁增厚明显,但不同于真厚角组织的是有胞间隙,这便是腔隙厚角组织。

2.厚壁组织

厚壁组织细胞的特征是细胞壁全面显著的木质化增厚,常见层纹和纹孔,成熟细胞腔小,无生活原生质的死亡细胞。根据其形态不同又可分为纤维和石细胞,纤维通常比石细胞要长得多,但也有许多中间类型。

(1)纤维。纤维最显著的特征是细长的细胞,细胞壁为纤维素或木质素组成,通常成束存在。

取肉桂粉末少许于载玻片上,加水合氯醛试液透化后,再加间苯三酚和浓盐酸各一小滴,然后封片,在镜下观察。可见的纤维颇多,大多散在,少数为2~3个并列成束,完整或有破碎,呈长梭形,平直或呈波状弯曲,两端稍渐尖或钝圆,壁极厚,木化,纹孔不明显或纹孔沟极为细微,胞腔线形。

上述制片取于药材粉末,因纤维很长,在粉末中通常被破坏,如果要观察一完整的纤维,测量出纤维的长度,就必须用解离的方法。

(2)石细胞。石细胞广泛地分布在植物体,并有各种各样的形状,细胞常有较厚的次生壁并强烈木质化,有许多单纹孔或分枝的纹孔沟。因石细胞形态变化较大,分布又较普遍,常被作为药材鉴定的重要依据。

取厚朴药材粉末少许,经水合氯醛试液透化后制片观察,可见有石细胞成群或分散存在,石细胞多呈分枝状,细胞腔和纹孔沟清晰。因石细胞的细胞壁为木质素增厚,也可用间苯三酚和浓盐酸染色后观察。

另取肉桂粉末制片观察,可见石细胞为类圆形、类方形或多边形等,细胞壁常三面增厚,一面略薄。

(二)输导组织

1.导管

导管是被子植物和少数裸子植物的输导组织,是由多数纵长的管状细胞通过端壁的穿孔连接而成。导管的细胞壁木质化增厚,形成各种纹理或纹孔,为药材鉴定的重要依据。

(1)环纹及螺纹导管。取南瓜茎纵切永久制片观察,在木质部位置,能清晰地看到被染成红色的次生壁呈螺旋状增厚的螺纹导管和呈环状增厚的环纹导管,这两种导管增厚部分所占比例较小。

另取半夏粉末少许,经水合氯醛试液透化后,再加间苯三酚和浓盐酸染色后封片镜检观察。可见较为细小的导管,增厚部分被染成淡红色,很容易区分螺纹导管和环纹导管。

(2)梯纹导管。取常山粉末少许,按上述方法制片观察,可发现较小的典型梯纹导管碎片,次生壁增厚部分与未增厚部分整齐地间隔排列成梯形

另取桔梗粉末制片观察,观察其梯纹导管。注意其形态与常山梯纹导管有何不同。

(3)网纹导管。取大黄粉末少许,制片观察,其导管增厚部分为网状,网孔为未增厚部分,导管的直径较大,为较典型的网纹导管。也可见其他类型导管,并且都可看到一些中间类型导管,如梯纹导管等。在桔梗粉末中也可看到一些网纹导管。观察时应注意,先确认出典型的导管类型,再进一步区分中间类型,找出彼此间区别。

用甘草粉末少许,制片观察,可看到其导管碎片很多,细胞壁绝大部分增厚,仅留下一些未增厚的小孔,可见2个同心圆,圆形或椭圆形具缘纹孔,有的分散排列,有的排列较为整齐。

导管在药材鉴定中,特别是药材粉末鉴定有重要意义,除了上述几种外还有许多中间类型,都应该认真观察,准确区分。另外上述实验中所观察到的导管除了螺纹和环纹外,大都成导管碎片方式出现,这是因为这几种导管直径较大,粉碎时不易将其完整保存下来,所以,如果要观察导管的整体形态,更准确地测出其长度和直径,还必须做药材解离装片。

2.管胞

管胞是蕨类植物和大多数裸子植物的输导组织,存在于被子植物的叶柄或叶脉中,但不是主要的输导组织。和导管相似的特征是,管胞也是长管状的死细胞,细胞壁次生加厚并木质化,形成各种加厚纹理,如环纹、螺纹、梯纹、网纹、孔纹及中间类型。与导管主要的区别是管胞两端尖斜,末端不形成穿孔,管胞相互连接集合成束,通过侧壁上的纹孔输导水分等。

观察松木茎纵切永久制片,可以看到木质部中主要由两端尖斜没有穿孔的长管状细胞组成,这些细胞就是管胞。管胞彼此扦插,紧密排列,壁较厚,木质化,被染成红色。管胞壁上有许多具缘纹孔,在高倍镜下可见到3个同心圆,其外圈是纹孔腔的边缘,内圈是纹孔口的边缘,中间一圈则是纹孔塞的边缘。

在药材粉末中,有时导管和管胞很难区别,要准确识别管胞必须做解离装片观察。

取已解离好的粗茎鳞毛蕨叶柄残基组织装片观察,进一步掌握单个管胞分子的形态特征,并与导管分子相区别。

3.筛管和伴胞

筛管和伴胞是存在于韧皮部中输导有机养料的管状分子,其为生活细胞,细胞壁主要由纤维素构成,增厚不明显。伴胞较小,细胞质浓,细胞核较大,位于筛管旁边。

取南瓜茎纵切永久制片观察,在韧皮部中可以看到许多轴向延长的管状细胞,细胞壁较薄,细胞内可见到漏斗状的联络索与筛管的上下端壁相连,端壁上可见到许多小孔,这个管状细胞即为筛管,端壁上的小孔即是筛孔。在筛管的旁边有时可见到更为细小,着色较深的细胞为伴胞。图5-8~图5-13所示为各种输导组织构造图。

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