植物细胞制药课件.pptxVIP

植物细胞制药

第一节概述

一、基本概念

1、植物组织和细胞培养

植物组织和细胞培养是指在无菌和人工控制的营养（培养基）及环境条件（光照、温度）下，研究植物的细胞、组织和器官以及控制其生长发育的技术。;植物无菌培养包括：

植物培养

愈伤组织培养

悬浮培养

器官培养

胚胎培养

;二、植物细胞培养的发展简史

19世纪上半叶，提出了细胞学说，20世纪初叶，德国著名植物学家首次提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直至单个细胞。

20世纪20年代初至30年代，胚胎培养和器官培养取得了一些成果。

30年代末至40年代，植物细胞器官与营养需求之间的关系。

40年代末至50年代，确定了腺嘌呤和生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一。

60年代初，分离出植物的原生质体。

60至70年代中叶，开发培养基和研究培养方法。

75-85年优化细胞生长和次级代谢产物形成的研究。;第二节植物细胞的形态和

生理特性

一、形态

单细胞植物，藻类；多细胞植物其细胞形态多种多样，球形、类圆形、椭圆形、角形；具有支持作用的细胞细胞壁常增厚，类圆形、纺锤形；具有输导作用的细胞管形。细胞大小不一，基本组织细胞体积较大直径在20-100微米之间，储藏组织细胞的直径可达1毫米，最长的细胞是无节乳管长达数米至数十米。;二、机构特性

高等植物为真核生物，在光学显微镜下，细胞壁、细胞核和液泡以及细胞内一些较大的结构容易辨认，植物细胞由细胞壁和原生质体组成，原生质体包括细胞质、细胞核和液泡。与动物细胞相比植物细胞有三个特点，细胞壁、液泡和质体。

;三、细胞后含物和生理活性物质

细胞中除含有生命物质原生质体外，还有许多非生命物质，细胞的代谢产物：

一类是后含物，储藏物质或废弃物质，分布于液泡内，糖类、盐类、生物碱、苷、有机酸、挥发油等，

另一类是生理活性物质，对细胞内生化代谢和生理活动起着调节作用。;细胞后含物

生物碱：含氮有机化合物，中药含有多种生物碱，麻黄碱，咖啡，阿托品，奎宁，黄连素。

糖苷类：某些化合物和糖竟糖苷键结合而成，对疾病有很好的治疗作用。

挥发油：具有芳香气味，薄荷油、丁香油和桉油。

有机酸：糖类代谢的中间产物，苹果酸、柠檬酸、水杨酸、酒石酸。;生理活性物质：对细胞内生化反应

和生理活动起调节作用。

酶类：生物催化剂；

维生素：参与酶的形成，对生长、呼吸、物质代谢有调节作用；

植物激素：调节代谢；

抗生素和植物杀菌素：杀死和抑制某些微生物生长的物质。;四、植物培养细胞的生理特性

植物细胞重量的增加主要在对数期，次级代谢产物的累积主要在稳定期。;植物细胞多以非均相集合体的细胞团形式存在，细胞团产生的原因有：

细胞分裂之后没有进行细胞分离；

在间歇培养过程中细胞处于对数生长后期时，开始分泌粘多糖和蛋白质，或以其他方式形成粘性表面，从而形成细胞团。外骨架相当脆弱，表现为抗张力强度大，抗剪切力能力小。;所有植物细胞都是好气的，但培养时不需要很高的气液传质速率，而是要控制氧量，以保持较低的溶氧水平。

泡沫性质不同于发酵，气泡大，黏度也大，通常要采用化学或机械方法加以控制。培养过程中可能会黏附于反应器壁上，电极或挡板上。;第三节植物细胞培养的

基本技术

一、植物材料的准备

用于植物组织培养的外植体必须无菌，如果含有其他微生物，在培养基中，其他微生物会大量迅速繁殖从而影响植物组织的培养。;常用表面灭菌方法。选用灭菌后易于除去或容易分解的试剂。根据所处理材料对灭菌试剂的敏感性选择适当的处理时间。

常用灭菌试剂有次氯酸钙、次氯酸钠和氯化汞。

;次氯酸钙为工业漂白粉过滤后的饱和溶液，适用于草本植物和柔软组织的灭菌处理，时间为5-30分。

氯化汞灭菌效果好，但不易除去，时间不易过长，以免杀死植物细胞，当其用于休眠种子的灭菌剂最为理想，适用浓度为0.1%，2-10分，种子皮较厚时可延长至20分以上。;二、培养基及其组成

1、无机盐：有大量元素和微量元素，30毫克每升为界限。

大量包括：氮、硫、磷、钾、镁、钙、氯、钠。

微量包括：铁、锰、碘、钼、铜、锌。;2、碳源：常用碳源为碳水化合物、肌醇