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植物细胞的结构-细胞壁

2011-12-09 04:47阅读：

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一、细胞壁的层次
植物细胞的结构-细胞壁 植物细胞的结构-细胞壁
一、细胞壁的层次
1.胞间层：存在细胞壁最外面。化学成分：果胶（有很强的亲水性和可塑性，多细胞植物依靠它使相邻细胞彼此粘连在一起，易被酸或酶等溶解，从而导致细胞相互分离）
2.初生壁：是在细胞停止生长前原生质体分泌形成的细胞壁层，存在于胞间层内侧。化学成分：纤维素、半纤维素和果胶（也含有少量结构蛋白）。许多细胞在形成初生壁后，如不再有新壁层的积累，初生壁便成为它们永久的细胞壁。
3.次生壁：是细胞停止生长后，在初生壁内侧继续积累的细胞壁层。化学成分：纤维素，含有少量的半纤维素，并常常含有木质。质地较坚硬，有增强细胞壁机械强度的作用。厚的次生壁有三层：外层、中层和内层。不是所有的细胞都具有次生壁，大部分具次生壁的细胞，在在熟时原生质体死亡，残留的细胞壁起支持和保护植物体的功能。
二、纹孔和胞间连丝
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初生纹孔场：在初生壁上具有一些明显的凹陷区域。
植物细胞的结构-细胞壁
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辣椒胞间连丝
胞间连丝：在初生纹孔场上集中分布着许多小孔，与相邻细胞的原生质体相连。这种穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝。它是细胞原生质体之间物质和信息直接联系的桥梁，是多细胞植物体成为一个结构和功能上统一的有机体的重要保证。胞间连丝是管状结构，相邻细胞的质膜在胞间连丝的周围是连续的，内质网通过胞间连丝与相邻细胞联系。除初生纹孔场外，在壁的其他部位也可分散存在少量胞间连丝。
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纹孔：当次生壁形成时，次生壁上具有一些中断的部分，这些部分也就是初生壁完全不被次生壁覆盖的区域，称为纹孔。纹孔在初生纹孔场上形成，一个初生纹孔场上可有几个纹孔。一个纹孔由纹孔腔（次生壁围成的腔，开口朝向细胞腔）、纹孔膜（腔底的初生壁和胞间层部分）组成。
根据次生壁增厚情况的不同，纹孔分成单纹孔和具缘纹孔两种类型。
具缘纹孔的次生壁穹出于纹孔腔上，形成一个穹形的边缘，从而使纹孔口明显变小。
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纹孔塞：某些裸子植物管胞的壁的壁上有一种较为特殊的具缘纹孔，它们的纹孔膜中央部位有一个圆盘状的增厚区域。直径大于纹孔口，小于纹孔膜，增厚是初生壁性质的。
塞缘：周围的纹孔膜具孔。
作用机理：当纹孔膜位于相邻细胞的中央位置时，水分主要通过塞缘透到相邻细胞，而当两侧的细胞内压力不同时，纹孔膜偏向压力小的一侧，从而使纹孔塞关闭了该侧的纹孔口，阻止了水流向该侧的流动。这种具缘纹孔在一定条件下有控制水流的作用。
纹孔对：细胞壁上的纹孔通常与相邻细胞壁上的一个纹孔相对，二个相对的纹孔合称纹孔对。纹孔对中的纹孔膜是由二层初生壁和一层胞间层组成。
二、细胞壁的化学组成
细胞壁最主要的化学成分为纤维素、其次为果胶质、半纤维素和非纤维素多糖。这些物质都是亲水性的，因此，细胞壁中一般含有较多的水分，溶于水中的任何物质都能随水透过细胞壁。
细胞壁还渗入其他各种物质，常见的物质有角质、栓质、木质、矿质。它们渗入细胞壁的过程称为角质化、栓质化、木质化和矿质化。角质和栓质是脂肪性物质，因此，角质化或栓质化的壁就不易透水，具有减少蒸腾和免于雨水浸渍的作用；木质是亲水性的，有很大的硬度，木质化加强了机械强度，又能透水；矿质主要是碳酸钙和硅化物，矿质化的壁具有大的硬度，增加了支持力。茎、叶表面的细胞，细胞壁常角质化或栓质化，使植物在烈日下减少体内水分的丧失，加强了保护作用；树木木质部的细胞强烈木质化，使茎干能承受大的压力，加强了支持功能。
三、细胞壁的亚显微结构
微纤丝：构成细胞壁的结构单位，由纤维素分子束聚合成的纤丝，去掉细胞壁非纤维素成分后，微纤丝相互交织成网状，构成了细胞壁的基本构架。
在完整的壁中，其它壁物质（果胶、半纤维素、木质、栓质等）填充于微纤丝“网”的空隙中。
大纤丝：微纤再聚集成较粗的纤维成为大纤丝。
微纤丝的排列
成层连续地敷设到壁上去的，微纤丝的沉积方向很可能受到质膜下微管排列的控制，二者常反映出具有一致性。微纤丝的合成，可能与质膜有关。在初生壁中，微纤丝呈网状排列，但多数纤丝与细胞的长轴相平行；在次生壁中，微纤丝多数与长轴成一定角度斜向排列，而且，在次生壁的外、中、内三层中，微纤丝的走向也不一致，这样的排列方式大大增强了细胞壁的坚固性。显微匀下，看到厚壁细胞和管胞的次生壁显出三层也是这个原因。


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