三、 植物细胞壁性质与鉴别

细胞壁的主要组成成分是纤维素(纤维素遇氯化锌碘试液显蓝色或紫色)，由纤维素形成细胞壁的框架，其他物质可以填充在内，从而改变细胞壁的理化性质，使细胞壁发生各种不同的特化，如木质化、木栓化、角质化、黏液质化和矿质化，来完成一定的生理功能。

(一) 木质化

细胞壁中添加了木质素(苯基丙烷的衍生物单位构成的聚合物)，细胞壁变得坚硬而牢固，增加了植物的机械支持能力，如木质部的导管、木纤维等。木质化的细胞壁加入间苯三酚试液和盐酸，显红色或紫红色。

(二) 木栓化

细胞壁中添加了木栓质，它是一种脂肪性的物质，可以使细胞变为褐色或黄棕色。木栓化的细胞壁不易透水和透气，使原生质体和外环境隔绝而消失，成为死细胞。木栓化的细胞有保护作用，在植物的表面形成有效的保护层。木栓化的细胞加入苏丹Ⅲ试液显橘红色至红色。

(三) 角质化

细胞壁中添加了角质，角质还常常渗透到细胞壁外形成一层透明的薄层即角质层。角质也是脂肪性的物质，能防止水分的散失和抵抗外来病菌的侵入。角质化的细胞壁和角质层加入苏丹Ⅲ试液显橘红色。

(四) 黏液质化

细胞壁中的纤维素、果胶质等成分发生变化成为黏液质。黏液质吸水后膨胀为黏滞状态。如车前子、亚麻子表面细胞中都具有黏液化细胞。黏液化的细胞壁加入钌红试液显红色。

(五) 矿质化

细胞壁中渗入二氧化硅等硅质或钙质后，细胞壁的硬度增强从而增加植物体的机械支持作用。禾本科和木贼科植物茎、叶表皮细胞常具有矿质化细胞壁，加硫酸无变化。

四、 植物细胞内含物(后含物)特征与鉴别

后含物是指细胞代谢过程中产生的各种非生命物质的总称，后含物的形态和性质是中药鉴定的依据之一。下面将介绍与中药鉴定有关的那些成形的贮藏营养物质或者代谢产物，包括淀粉、菊糖、蛋白质、脂肪和油、色素及晶体6大类。

(一) 淀粉

淀粉是植物细胞中仅次于纤维素的一种最丰富的碳水化合物，由多分子葡萄糖脱水缩合而成，以淀粉粒的形式存在于贮藏器官，如根、地下茎或种子的薄壁细胞中。

1. 脐点、层纹淀粉积累时，先从一处开始形成淀粉的核心，称脐点，然后围绕着脐点，由直链淀粉和支链淀粉作交替地逐层层积，直链淀粉和支链淀粉溶于水时，两者在水中膨胀度不一，就形成许多亮暗相间的同心轮层，称为层纹。

2. 单粒、复粒、半复粒淀粉粒的形态变化很大，其形状有圆形、卵形、多面形等；脐点的形状有点状、裂隙状、分叉状等，位于中央或偏向一侧；层纹的明显程度和有无因植物种类不同而异。淀粉粒有单粒、复粒和半复粒3种类型：单粒淀粉粒是一个淀粉粒只有一个脐点，围绕脐点有许多层纹，如平贝母、百合；复粒淀粉粒是一个淀粉粒有两个或两个以上的脐点，每个脐点有各自的许多层纹，如葛根、天花粉；半复粒淀粉粒是一个淀粉粒有两个或两个以上的脐点，每个脐点除了有少数各自层纹外，还有许多共同的层纹，如梭砂贝母、暗紫贝母。各种植物中淀粉粒的分布、形状、大小、类型等各有特征，可作为中药鉴定的依据(图4-5)。

图4-5 各种淀粉粒
1.马铃薯 2.豌豆 3.藕 4.小麦 5.半夏 6.姜

淀粉粒不溶于水，置水中加热后膨胀而糊化。淀粉根据化学结构可分为直链淀粉和支链淀粉，前者加碘试液显蓝色；后者显紫红色。一般植物的淀粉同时含有上述两种淀粉，故加碘试液显蓝紫色；而糯米中几乎全为支链淀粉。

(二) 菊糖

菊糖是淀粉的异构体，由果糖分子聚合而成。常分布在菊科、桔梗科等植物根或地下茎的薄壁细胞中。菊糖溶于水，不溶于酒精。将含菊糖的材料置于70%乙醇中浸泡1周后，在显微镜下可观察到薄壁细胞中有球状、半球状或块状的晶体析出。菊糖加10%的α-萘酚乙醇溶液及浓硫酸显紫红色而溶解(图4-6)。

图4-6 菊糖(桔梗科)
1.菊糖

(三) 糊粉粒

贮藏蛋白质常以无定形、结晶或成一定形态存在于细胞中。最显著的结构是形成糊粉粒，它有一定的形态结构，外面有一层单膜包裹，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，如蓖麻子呈多角形蛋白质结晶体。种子的胚乳或子叶细胞中多含有丰富的蛋白质，有时还形成特殊的一层至层细胞(糊粉层)，糊粉粒一般较淀粉粒小，两者常同时存在于一个细胞中，如柏子仁、蓖麻子。蛋白质加碘试液，显棕色或黄棕色；加硝酸汞试液，显砖红色(图4-7)。

图4-7 糊粉粒(蓖麻种子)
1.球晶体 2.糊粉粒 3.拟晶体

(四) 脂肪油、挥发油、树脂

脂肪油、挥发油、树脂是由脂肪酸和甘油结合而成的酯，常温下呈固态的称脂肪，呈液态的称油类。脂肪和油广泛分布于植物各器官的细胞中，尤其种子的子叶或胚乳的细胞中，如黑芝麻、菟丝子、桃仁，它们呈小滴状分散于细胞质中。脂肪和油不溶于水，易溶于有机溶剂，遇碱则皂化；加入苏丹Ⅲ试液显橘红色、红色或紫红色；加90%乙醇，脂肪油和树脂不溶解(蓖麻油及巴豆油例外)，挥发油则溶解(图4-8)。

图4-8 脂肪油(椰子胚乳细胞)

(五) 晶体

晶体是植物细胞代谢过程中产生的废物沉积而成。晶体有多种形式，大多数是钙盐结晶，其中最常见的是草酸钙，少数为碳酸钙。
1.草酸钙结晶草酸钙结晶是植物细胞中最常见的晶体，是由草酸和钙结合而成(图4-9)。

图4-9 各种草酸钙结晶
1.簇晶 2.针晶束 3.方晶 4.砂晶 5.柱晶

(1) 方晶：常为方形、菱形或长方形等，多单独存在于细胞中。如甘草、山豆根、陈皮、合欢树皮等。

(2) 针晶：长形针状、两头尖锐，通常聚集成束，称针晶束，分布在黏液细胞中。如麦冬、天麻、半夏等单子叶植物中。也有的针晶不规则地散布在薄壁细胞中，如山药、苍术等。

(3) 簇晶：由许多棱形结晶聚集成一个多角形星状体。如人参、大黄等。

(4) 砂晶：晶体细小，呈三角形、箭头状或不规则状等，成团或分散在细胞中。如颠茄等茄科、牛膝等苋科植物的根或茎。

(5) 柱晶：长柱形，长度约为直径的4倍以上。如射干等鸢尾科植物根茎。

草酸钙结晶不溶于稀醋酸和水合氯醛，但加硫酸溶液(1→2)逐渐溶解，片刻后产生硫酸钙；加稀盐酸溶解而无气泡发生。

2. 碳酸钙结晶碳酸钙晶体多分布在桑科、爵床科、荨麻科等植物叶表皮细胞中。常见的是碳酸钙和表皮结合，即碳酸钙沿着细胞壁成钉状向细胞腔内沉积，形状如一串悬垂的葡萄，如无花果(具柄)，或呈贝壳状如穿心莲(不具柄)。碳酸钙结晶又称为钟乳体，碳酸钙结晶加入稀盐酸则溶解并放出二氧化碳气体，可与草酸钙结晶区别(图4-10)。

图4-10 碳酸钙结晶
Ⅰ .无花果叶内钟乳体切面观 1.表皮和皮下层 2.栅栏组织
3.细胞腔和钟乳体 Ⅱ.穿心莲叶内钟乳体表

相关链接：植物细胞的形态和结构（一）

文章来源：《食品安全国家标准汇编食品添加剂(五)》

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