词条 | 细胞壁 |
类别 | 中文百科知识 |
释义 | 细胞壁xibaobi植物细胞的质膜外围,由细胞分泌物形成的一层厚而复杂的结构,成熟植物细胞的细胞壁分为3层:中层、初生壁和次生壁。新生细胞的细胞壁极薄,只有中层,主要成分为果胶酸钙和果胶酸镁。随着细胞的生长,在中层与原生质体之间,由原生质合成通过质膜分泌出来的半纤维素和纤维素等物质,形成一薄层初生壁,纤维素分子是由许多纤维素纤维丝组成的,纤维素分子之间有些纤维丝通过半乳糖醛酸-鼠李聚糖、阿拉伯半乳聚糖和木葡聚糖形成的桥键,彼此结合在一起,形成富有弹性的网状结构,使初生壁不会限制细胞的继续生长。在细胞继续生长过程中,细胞继续分泌,最终在成熟细胞初生壁内侧又沉积一层较厚的纤维素结构,即次生壁。次生壁纤维素的纤维丝合并成粗线状,并在壁内作螺旋状环绕,故次生壁坚韧而无伸缩性,起着保护和支持细胞的作用。植物表皮细胞外侧面的细胞壁外,还有成层的角质层和蜡质。活细胞的细胞壁能因其他物质的积累而变质,如稻麦茎细胞的细胞壁内含硅酸盐,能抗倒伏。原核细胞的细胞壁是由单糖、氨基糖、氨基酸和脂质构成的,具有保护作用。有的细菌的细胞壁外还分泌形成多糖荚膜。各种细菌的细胞壁或荚膜有特异性,能引起免疫反应。 细胞壁xibaobi参见植物学“细胞”条。 细胞壁cell wall植物细胞质膜外保护质膜和原生质体的厚壁。它是决定植物细胞形状的较坚韧而复杂的结构。细胞壁的结构与成分因植物种类、细胞发育程度及功能的不同而有很大差别。原核细胞也有细胞壁,但其结构和成分都与真核细胞不同(见细菌细胞壁)。 图 1 细胞壁的亚显微结构图解 化学组成 构成细胞壁的支架物质,在高等绿色植物和藻类以纤维素为主,真菌主要为甲壳多糖,蓝藻以肽聚糖为主。支架之间的充填衬质主要是非纤维素多糖、蛋白质和水。多糖包括果胶、半纤维素、胼胝质、粘液和树胶等;蛋白质的主要成分是伸展素,它对细胞初生壁的伸展起重要作用; 水的含量变化能影响衬质的凝胶性质。支架物质决定细胞壁的基本构造,其软硬程度取决于衬质的性质。有些细胞在支架和衬质形成后,还有木质素、矿物质和色素等填充于支架物质或衬质中; 或有角质、蜡质、木栓质、孢粉质等附加在壁的外表面,使细胞壁的组成、物理性质和功能更加特化。 形成过程 细胞分裂末期,靠近赤道面的纺锤丝周围微管数量增加,并向周围扩散,形成桶状的成膜体。来源于高尔基复合体的小泡,沿微管集中于赤道面上,小泡膜互相融合形成子细胞的质膜,其中的内含物也连成一片,构成细胞板。新合成的多糖沉积于此,逐渐形成中层。在形成细胞壁时,合成果胶和半纤维素的单体单糖及糖酸,在高尔基复合体内进行初加工,而后输送到质膜外面,并聚合成大分子。合成纤维素的前体葡萄糖与二磷酸鸟苷结合后送到胞体外,由附着于质膜外侧的纤维素聚合酶合成纤维素。酶分子的排列较为规则,能决定纤维素的走向。当细胞停止生长时,纤维素继续沉积在初生壁上形成次生壁。纤维素的沉积常分层进行,一般与细胞的长轴平行,每层略有倾斜,使壁的结构成分交织成网,增加了壁的机械强度(图2)。
功能 由于细胞壁的组成主要是惰性物质,且具有一定的机械强度,故能防止病原体侵袭和承受机械应力(如重力、水流和风力等)。在环境湿度波动较大时,维持细胞的体积和形态不发生严重改变。由于初生壁及其包围的细胞空腔(如导管及管胞)均为多孔而亲水的毛细管道,故为细胞间良好的水分和无机盐运输通道,形成了质外体途径; 次生壁的添加成分均为疏水物质,故能在植物表面形成既容许氧气进入,又防止失水的保护层。 细胞壁植物细胞质膜外面的一层比较坚硬的结构。主要成分是纤维素。 细胞壁cell wall高等绿色植物、藻类、真菌和细菌细胞膜外的一层特殊结构。在高等绿色植物和藻类,其成分以纤维素为主;在真菌,含甲壳多糖成分;在细菌、蓝藻,则以肽聚糖为主。植物细胞的细胞壁分为初生壁、中间层和次生壁3层结构,具有保护细胞膜和对细胞起重要的机械支持作用,并与植物细胞的吸收、蒸腾和物质运输有关。细菌细胞壁可保持细菌的固有形状,并具保护作用。 细胞壁细胞膜外一层具有一定强度和韧性的厚壁。植物细胞壁分胞间层、初生壁和次生壁3层。初生壁厚约1~3 μm,次生壁厚约5~10 μm。细菌细胞壁约占细胞干重的10%~25%。细菌细胞壁主要由肽聚糖构成;真菌细胞壁一般含有几丁质。 |
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