編者按：植物的基礎知識，屬于《藥用植物學》的內容，是掌握《中藥鑒定學》的基礎。因此，我們?yōu)榇蠹铱偨Y了一系列的植物學基本概念，以期幫助大家更好地掌握知識。
構造：一般光學顯微鏡下見到的細胞構造稱為顯微構造，而在電子顯微鏡下才能見到的構造稱為超微構造（Ultrastructure）。超微構造的大小以埃計。為進一步了解植物組織和器官構造，并為中草藥的顯微鑒定打下基礎，這里重點介紹植物細胞的顯微構造，有時也要一般地介紹一些基本的超微構造。各種植物細胞的構造是不同的。就是上個細胞在不同的發(fā)育時期構造也有變化，所以不可能在一個細胞中同時看到細胞的一切構造。為了便于學習和掌握細胞的構造，現(xiàn)將各種植物細胞的主要構造都集中在一個細胞里示意說明，這個細胞稱為模式的植物細胞。一個植物細胞，外面包圍著沒有生命的而比較堅韌的細胞壁，壁內的生活物質總稱為原生質體。原生質體主要包括細胞質、細胞核、質體、線粒體等。此外，細胞中尚含有多種非生命的物質，它們是原生質體的產物，稱為后含物。植物細胞和動物細胞的區(qū)別主要在于：植物細胞外面有一層主要由纖維素組成的細胞壁；有的細胞內具有能進行光合作用的葉綠體。
（一）原主質體：原生質體是細胞內有生命物質的總稱，它是形態(tài)學上的概念。原生質體分為細胞質、細胞核、質體和線粒體等部分。
1. 細胞質：這里指的細胞質是原生質體中除了細胞核、質體和線粒體以外的原生質。它又可分為細胞質膜、中質、液泡膜三部分。
（1）細胞質膜：在植物的生活細胞中，原生質體緊貼著細胞壁，所以不易見到細胞質膜，將細胞放在高滲溶液內，原生質體失水而收縮，并與細胞壁分離（即質壁分離），這時可見到原生質體的外表面具有一層透明的薄膜，稱為細胞質膜（原生質膜）。細胞質膜與其它各種膜（如液泡膜、葉綠體膜、線粒體膜等等）有相似的成分和結構，它們是由類脂（主要是磷脂）和蛋白質組成。細胞質膜主要有兩種特性：一是半透性，表現(xiàn)出一種滲透現(xiàn)象；二是通過一種由蛋自質或多肽形成的載體有選擇地轉運某些物質的特性。因而它既能阻止細胞內的許多有機物（如糖和可溶性蛋白）由細胞內滲出，同時又能調節(jié)水和鹽類及其他營養(yǎng)物質進入細胞，并使廢物排出。一旦細胞死亡，細胞質膜調節(jié)物質進出細胞的能力也隨之消失，炒熟的莧菜有紅色汁出來就是這個道理。
（2）中質：在光學顯微鏡下可以看見在細胞質膜內是半透明而無色的粘滯液體，稱為中質（細胞質膜與液泡膜之間的細胞質）。在幼小的細胞中細胞質占據(jù)著細胞腔的大部分，它既易失水而成凝膠狀態(tài)，亦易被水稀釋，例如種子內硬固的細胞質在萌發(fā)時即被水稀釋。
（3）液泡膜：隨著細胞的生長在細胞質內出現(xiàn)了細胞液集聚的液泡。細胞質與液泡相隔處還有一層薄膜，稱為液泡漠。它的組成和特性與細胞質膜相同。中質在細胞里總按一定的方式進行著運動，它的運動往往受環(huán)境條件的影響。鄰近細胞壁受傷，容易刺激中質流動；其他如溫度、光線、化學物質等等對中質運動都有影響。中質運動能夠促進細胞內營養(yǎng)物質的流轉，對細胞的通氣、生長以及創(chuàng)傷的恢復，都有一定的促進作用。在電子顯微鏡下觀察，中質并非純一體，而是有一定的復雜結構，包括內質網、核糖核蛋白體、微管、高爾基體、圓球體、微粒體等細胞器。
1）內質網（Endoplasmicreticulum）內質網是充滿在細胞中的一個膜系統(tǒng)，膜的厚度約50埃，它通常成細管和小囊的形狀。這些膜又分枝互相連成網狀結構，一些分枝和核膜相連，另一些分枝和細胞質膜相連。內質網在細胞代謝中的作用不很清楚，但它是核糖核蛋白體集中分布的場所，故被認為對蛋白質的運輸和貯存有關。
2）核糖核蛋白體（Ribosomes）核糖核蛋白體是細胞中的超微顆粒，近圓球形，直徑約100～200埃。在分生組織細胞中它們大多游離在中質中，在分化和成熟的細胞中，則多附著在內質網膜的外表面。核糖核蛋白體含有大約40％的蛋白質和60％的核糖核酸（Rlbonlicleicacid（RNA）〕。核糖核蛋自體是蛋臼質合成的場所。
3）微管（Microtubules）在細胞質中靠近膜的位置，有細小伸長的結構入稱為微管。其直徑約為250埃，但也可延長到幾個微米。微管的機能尚不夠清楚，但從微管與細胞壁上的微纖絲都有整齊排列的相似性和微管集中的地方壁就發(fā)生特別加厚的現(xiàn)象，因而有人認為微管參與細胞壁纖維素微纖絲的沉積。
4）高爾基體（Go1gibodies，Dictyosomes）高爾基體是細胞質中除了質體和線粒體外的其他細胞器之一。它是由很多小盤所組成，每一小盤為單層膜所包，它們的末端往往膨大，在盤的邊緣四周有一排排的小泡，它們可能是小盤收縮而形成的。在高等植物中，木質素、果膠質及半纖維素這些細胞壁的基質物質是通過高爾基體小泡而沉積的。
此外，尚有與脂肪的產生有關的圓球體（Spherosomes），具有酶催化特性、能將油和脂肪轉化成碳水化臺物而被植物利用的微粒體（Microsomes）等細胞器。
2.細胞核：除細菌和藍藻外，所有細胞都有細胞核。少數(shù)細胞（如篩管）在成熟的時候可失去細胞核。一般的細胞中只有一核，但也有多核的（如乳管）。細胞核在細胞中所占的大小比例和它的位置、形狀，隨著細胞的生長而變化。幼年細胞的細胞核在細胞質中占的體積比例較大，位于細胞質的中央，呈球形，隨著細胞的長大，細胞核的體積比例漸次變小，當細胞質被增大了的液泡擠壓到細胞的四周時。細胞核也隨之被擠壓到細胞的一側，形狀也常發(fā)生變化。細胞核可分為核膜、核仁、核液和染色質四部分。
（1）核膜：是細胞核表面的一層薄膜。在電子顯微鏡下能見到核膜上的孔，核膜孔的張開或關閉與植物的生理活性有密切的關系。核膜的作用一般認為是把核中物質——主要是去氧核糖核酸（Deoxyribonucleicacid（DNA）〕與細胞質隔開而維持核內一定的代謝環(huán)境。而核膜孔又為細胞核和細胞質的物質交換提供了通道。
（2）核液：核膜內充滿著粘滯住較大的液膠體，稱為核液。它的主要成分是聚合度較低的蛋白質。核仁和染色質就是分布在核液中。
（3）核仁：是細胞核中折光率更強的小球體，有一個或幾個。核仁主要是由蛋白質和核糖核酸（RNA）所組成。它的作用主要是產生核糖核蛋白體，然后轉移到中質中去。
（4）染色質：核中易被堿性染料染色的物質稱為染色質。在不分裂的細胞核中染色質是不明顯的，或者可以成為著色深的網伏物；當細胞核進行分裂繁殖的時候，染色質聚集成為染色體。染色質是由DNA和蛋自質所組成，而DNA又是遺傳的主要物質基礎，所以染色質與植物的遺傳有重要的關系?，F(xiàn)在一般已公認細胞核在控制機體特性遺傳及控制和調節(jié)細胞內物質代謝途徑方面起主導作用。失去細胞核的細胞就停止生長和代謝，不能進行繁殖，經光合作用形成的同化淀粉也不會溶解，且細胞生活的時間也很短，很快就會死亡。同樣細胞核也不能脫離細胞質而孤立的生存。
3.質體：質體是綠色植物才具有的結構，它與自養(yǎng)的營養(yǎng)方式密切有關，它是細胞質中分散的一些蛋白質和擬脂類的顆粒。在細胞中數(shù)目不一，可以自由分裂形成，也可由線粒體轉變產生，它們的基本結構是蛋白質的基質，里面分布著色素，因為質體所含的色素不同，并執(zhí)行不同的生理機能，可分為葉綠體、白色體、雜色體。
（1）葉綠體：高等植物的葉綠體一般呈球形或扁圓形。葉綠體含有葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素，因為含葉綠素較多，所以呈綠色。它主要分布在綠色植物的葉和曝光的幼莖、幼果的基本組織中。它是進行光合作用和合成同化淀粉的場所。近來研究，認為葉綠體里面含有約30種酶，是酶的集中地，許多重要物質的合成和分解與葉綠體有密切關系，它不僅是合成碳水化合物，而且也合成蛋白質，是細胞內生化活動的中心之一。在電子顯微鏡下，葉綠體呈現(xiàn)一種復雜的超微結構，其外面有一個雙層膜的包膜。在包膜里面為無色的基質，其中常有同化淀粉。基質中有若干基粒，基粒是由一系列雙層膜片伏的類囊體重迭而成，葉綠素分子分布在膜上，構成片層結構。膜上井附有酶約30種。
（2）白色體：是不含色素但含有多種酶的微小質體，多呈球形，但會變化。主要分布在不曝光的組織中，常聚集在細胞核附近。其外也有包膜，內部的類襄體不發(fā)達，即一般并不形成基粒。白色體與積累貯藏的物質有關，因而白色體包括合成貯藏淀粉的造粉體，合成脂防和油的造油體，以及合成貯藏蛋白質的蛋白質體。
（3）雜色體：是含胡蘿卜素及葉黃素（常顯黃色、桔紅或紅色）的質體，常呈桿狀、圓形或不規(guī)則形狀。主要存在于花和果實中，也有在根中（如胡蘿卜）。它的構造一般也有包膜，里面一般少或無基粒，在不發(fā)達的類囊體之間的基質中有胡蘿卜素的擬晶體。有些雜色體充分發(fā)育時，包膜消失，只余下胡蘿卜素的擬晶體，稱為色素體。雜色體對植物的生理作用目前還不十分清楚，其中所含的胡蘿卜素和葉綠素一樣，在光合作用中都是催化劑。胡蘿卜素也是動物獲得維生素A的來源。
以上三種質體在起源上均可由稱為前質體的微粒衍生而來，而且它們之間在一定條件下可以轉化。如辣椒和番茄的果實成熟時變成紅色，這是因為葉綠體失去了葉綠素而轉化為雜色體的緣故。
構造：一般光學顯微鏡下見到的細胞構造稱為顯微構造，而在電子顯微鏡下才能見到的構造稱為超微構造（Ultrastructure）。超微構造的大小以埃計。為進一步了解植物組織和器官構造，并為中草藥的顯微鑒定打下基礎，這里重點介紹植物細胞的顯微構造，有時也要一般地介紹一些基本的超微構造。各種植物細胞的構造是不同的。就是上個細胞在不同的發(fā)育時期構造也有變化，所以不可能在一個細胞中同時看到細胞的一切構造。為了便于學習和掌握細胞的構造，現(xiàn)將各種植物細胞的主要構造都集中在一個細胞里示意說明，這個細胞稱為模式的植物細胞。一個植物細胞，外面包圍著沒有生命的而比較堅韌的細胞壁，壁內的生活物質總稱為原生質體。原生質體主要包括細胞質、細胞核、質體、線粒體等。此外，細胞中尚含有多種非生命的物質，它們是原生質體的產物，稱為后含物。植物細胞和動物細胞的區(qū)別主要在于：植物細胞外面有一層主要由纖維素組成的細胞壁；有的細胞內具有能進行光合作用的葉綠體。
（一）原主質體：原生質體是細胞內有生命物質的總稱，它是形態(tài)學上的概念。原生質體分為細胞質、細胞核、質體和線粒體等部分。
1. 細胞質：這里指的細胞質是原生質體中除了細胞核、質體和線粒體以外的原生質。它又可分為細胞質膜、中質、液泡膜三部分。
（1）細胞質膜：在植物的生活細胞中，原生質體緊貼著細胞壁，所以不易見到細胞質膜，將細胞放在高滲溶液內，原生質體失水而收縮，并與細胞壁分離（即質壁分離），這時可見到原生質體的外表面具有一層透明的薄膜，稱為細胞質膜（原生質膜）。細胞質膜與其它各種膜（如液泡膜、葉綠體膜、線粒體膜等等）有相似的成分和結構，它們是由類脂（主要是磷脂）和蛋白質組成。細胞質膜主要有兩種特性：一是半透性，表現(xiàn)出一種滲透現(xiàn)象；二是通過一種由蛋自質或多肽形成的載體有選擇地轉運某些物質的特性。因而它既能阻止細胞內的許多有機物（如糖和可溶性蛋白）由細胞內滲出，同時又能調節(jié)水和鹽類及其他營養(yǎng)物質進入細胞，并使廢物排出。一旦細胞死亡，細胞質膜調節(jié)物質進出細胞的能力也隨之消失，炒熟的莧菜有紅色汁出來就是這個道理。
（2）中質：在光學顯微鏡下可以看見在細胞質膜內是半透明而無色的粘滯液體，稱為中質（細胞質膜與液泡膜之間的細胞質）。在幼小的細胞中細胞質占據(jù)著細胞腔的大部分，它既易失水而成凝膠狀態(tài)，亦易被水稀釋，例如種子內硬固的細胞質在萌發(fā)時即被水稀釋。
（3）液泡膜：隨著細胞的生長在細胞質內出現(xiàn)了細胞液集聚的液泡。細胞質與液泡相隔處還有一層薄膜，稱為液泡漠。它的組成和特性與細胞質膜相同。中質在細胞里總按一定的方式進行著運動，它的運動往往受環(huán)境條件的影響。鄰近細胞壁受傷，容易刺激中質流動；其他如溫度、光線、化學物質等等對中質運動都有影響。中質運動能夠促進細胞內營養(yǎng)物質的流轉，對細胞的通氣、生長以及創(chuàng)傷的恢復，都有一定的促進作用。在電子顯微鏡下觀察，中質并非純一體，而是有一定的復雜結構，包括內質網、核糖核蛋白體、微管、高爾基體、圓球體、微粒體等細胞器。
1）內質網（Endoplasmicreticulum）內質網是充滿在細胞中的一個膜系統(tǒng)，膜的厚度約50埃，它通常成細管和小囊的形狀。這些膜又分枝互相連成網狀結構，一些分枝和核膜相連，另一些分枝和細胞質膜相連。內質網在細胞代謝中的作用不很清楚，但它是核糖核蛋白體集中分布的場所，故被認為對蛋白質的運輸和貯存有關。
2）核糖核蛋白體（Ribosomes）核糖核蛋白體是細胞中的超微顆粒，近圓球形，直徑約100～200埃。在分生組織細胞中它們大多游離在中質中，在分化和成熟的細胞中，則多附著在內質網膜的外表面。核糖核蛋白體含有大約40％的蛋白質和60％的核糖核酸（Rlbonlicleicacid（RNA）〕。核糖核蛋自體是蛋臼質合成的場所。
3）微管（Microtubules）在細胞質中靠近膜的位置，有細小伸長的結構入稱為微管。其直徑約為250埃，但也可延長到幾個微米。微管的機能尚不夠清楚，但從微管與細胞壁上的微纖絲都有整齊排列的相似性和微管集中的地方壁就發(fā)生特別加厚的現(xiàn)象，因而有人認為微管參與細胞壁纖維素微纖絲的沉積。
4）高爾基體（Go1gibodies，Dictyosomes）高爾基體是細胞質中除了質體和線粒體外的其他細胞器之一。它是由很多小盤所組成，每一小盤為單層膜所包，它們的末端往往膨大，在盤的邊緣四周有一排排的小泡，它們可能是小盤收縮而形成的。在高等植物中，木質素、果膠質及半纖維素這些細胞壁的基質物質是通過高爾基體小泡而沉積的。
此外，尚有與脂肪的產生有關的圓球體（Spherosomes），具有酶催化特性、能將油和脂肪轉化成碳水化臺物而被植物利用的微粒體（Microsomes）等細胞器。
2.細胞核：除細菌和藍藻外，所有細胞都有細胞核。少數(shù)細胞（如篩管）在成熟的時候可失去細胞核。一般的細胞中只有一核，但也有多核的（如乳管）。細胞核在細胞中所占的大小比例和它的位置、形狀，隨著細胞的生長而變化。幼年細胞的細胞核在細胞質中占的體積比例較大，位于細胞質的中央，呈球形，隨著細胞的長大，細胞核的體積比例漸次變小，當細胞質被增大了的液泡擠壓到細胞的四周時。細胞核也隨之被擠壓到細胞的一側，形狀也常發(fā)生變化。細胞核可分為核膜、核仁、核液和染色質四部分。
（1）核膜：是細胞核表面的一層薄膜。在電子顯微鏡下能見到核膜上的孔，核膜孔的張開或關閉與植物的生理活性有密切的關系。核膜的作用一般認為是把核中物質——主要是去氧核糖核酸（Deoxyribonucleicacid（DNA）〕與細胞質隔開而維持核內一定的代謝環(huán)境。而核膜孔又為細胞核和細胞質的物質交換提供了通道。
（2）核液：核膜內充滿著粘滯住較大的液膠體，稱為核液。它的主要成分是聚合度較低的蛋白質。核仁和染色質就是分布在核液中。
（3）核仁：是細胞核中折光率更強的小球體，有一個或幾個。核仁主要是由蛋白質和核糖核酸（RNA）所組成。它的作用主要是產生核糖核蛋白體，然后轉移到中質中去。
（4）染色質：核中易被堿性染料染色的物質稱為染色質。在不分裂的細胞核中染色質是不明顯的，或者可以成為著色深的網伏物；當細胞核進行分裂繁殖的時候，染色質聚集成為染色體。染色質是由DNA和蛋自質所組成，而DNA又是遺傳的主要物質基礎，所以染色質與植物的遺傳有重要的關系?，F(xiàn)在一般已公認細胞核在控制機體特性遺傳及控制和調節(jié)細胞內物質代謝途徑方面起主導作用。失去細胞核的細胞就停止生長和代謝，不能進行繁殖，經光合作用形成的同化淀粉也不會溶解，且細胞生活的時間也很短，很快就會死亡。同樣細胞核也不能脫離細胞質而孤立的生存。
3.質體：質體是綠色植物才具有的結構，它與自養(yǎng)的營養(yǎng)方式密切有關，它是細胞質中分散的一些蛋白質和擬脂類的顆粒。在細胞中數(shù)目不一，可以自由分裂形成，也可由線粒體轉變產生，它們的基本結構是蛋白質的基質，里面分布著色素，因為質體所含的色素不同，并執(zhí)行不同的生理機能，可分為葉綠體、白色體、雜色體。
（1）葉綠體：高等植物的葉綠體一般呈球形或扁圓形。葉綠體含有葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素，因為含葉綠素較多，所以呈綠色。它主要分布在綠色植物的葉和曝光的幼莖、幼果的基本組織中。它是進行光合作用和合成同化淀粉的場所。近來研究，認為葉綠體里面含有約30種酶，是酶的集中地，許多重要物質的合成和分解與葉綠體有密切關系，它不僅是合成碳水化合物，而且也合成蛋白質，是細胞內生化活動的中心之一。在電子顯微鏡下，葉綠體呈現(xiàn)一種復雜的超微結構，其外面有一個雙層膜的包膜。在包膜里面為無色的基質，其中常有同化淀粉。基質中有若干基粒，基粒是由一系列雙層膜片伏的類囊體重迭而成，葉綠素分子分布在膜上，構成片層結構。膜上井附有酶約30種。
（2）白色體：是不含色素但含有多種酶的微小質體，多呈球形，但會變化。主要分布在不曝光的組織中，常聚集在細胞核附近。其外也有包膜，內部的類襄體不發(fā)達，即一般并不形成基粒。白色體與積累貯藏的物質有關，因而白色體包括合成貯藏淀粉的造粉體，合成脂防和油的造油體，以及合成貯藏蛋白質的蛋白質體。
（3）雜色體：是含胡蘿卜素及葉黃素（常顯黃色、桔紅或紅色）的質體，常呈桿狀、圓形或不規(guī)則形狀。主要存在于花和果實中，也有在根中（如胡蘿卜）。它的構造一般也有包膜，里面一般少或無基粒，在不發(fā)達的類囊體之間的基質中有胡蘿卜素的擬晶體。有些雜色體充分發(fā)育時，包膜消失，只余下胡蘿卜素的擬晶體，稱為色素體。雜色體對植物的生理作用目前還不十分清楚，其中所含的胡蘿卜素和葉綠素一樣，在光合作用中都是催化劑。胡蘿卜素也是動物獲得維生素A的來源。
以上三種質體在起源上均可由稱為前質體的微粒衍生而來，而且它們之間在一定條件下可以轉化。如辣椒和番茄的果實成熟時變成紅色，這是因為葉綠體失去了葉綠素而轉化為雜色體的緣故。