植物学第1516节植物细胞

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1、第二章植物细胞(2)四、细胞壁细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的显著特征之一。其功能是：限制原生质体产生的膨压，使细胞维持一定的形态保护原生质体（减少蒸腾、防止机械损伤、防治病原体侵入等）；与植物体的吸收、细胞识别、分泌等有关。保持植物体的正常形态，影响植物的很多生理活动。(一)、细胞壁的化学组成(二)、细胞壁的发生和分层(三)、纹孔和胞间连丝(四)、细胞壁的生长和特化(一)细胞壁的化学组成植物细胞壁的组成成分比较复杂，但它们的基本成分是相似的，从结构上可以分为几大类：植物细胞壁的组成成分构架物质：蛋白质内镶物质：复饰物质：衬质纤维

2、素孢粉素木栓质矿物质木质蜡质角质心材色素水多糖半纤维素果胶树胶粘液胼胝质1、构架物质－纤维素微团多个微团长链微纤丝(microfibril）直径为10～25nm。纤维素分子大纤丝β-D-葡萄糖分子2.衬质－蛋白质、多糖、水多糖：非纤维素的多糖主要是半纤维素和果胶质（胞间层和双子叶植物初生壁的主要化学成分）。蛋白质：主要包括结构蛋白类和酶两类。结构蛋白如伸展蛋白与细胞壁的伸展密切相关酶如水解酶、氧化酶等。说明了细胞壁亦能参与细胞的代谢。水：其含量变化会引起衬质质地的变化以及衬质和微纤丝的粘着程度。进而影响细胞壁的性质。以上衬质成分组

3、成的一种亲水凝胶，有很强的膨胀能力和可塑性，填充在纤维素形成的框架中。3.内镶物质和复饰物质内镶物质和复饰物质均为原生质体合成的一些特殊物质，常常与细胞的次生壁结合，改变壁的性质以适应特定功能的需要。内镶物质主要有木质素和矿质木质素是细胞中次生壁的重要组成成分。能强化细胞壁，增加其硬度。木质素渗入到细胞的次生壁的过程，称为木化。矿质(如K、Mg、Ca、Si等)的不溶性化合物积累在细胞壁内，增加壁结构的硬度与保护功能，称为矿化。禾本科、莎草科、桔梗科植物的表皮细胞的外壁，渗入二氧化硅而硅质化。复饰物质主要有角质、蜡质、木栓质和孢粉素

4、等。（二）细胞壁的形成与分层次生壁初生壁胞间层大多数植物细胞壁，可区分出胞间层、初生壁，有的还有次生壁。1、胞间层中层（中胶层）位于细胞壁的最外面主要由果胶类物质组成，有很强的亲水性和可塑性多细胞植物依靠它使相邻细胞粘连在一起。在酸、碱和酶作用下，胞间层会发生分解，使细胞间出现空隙，称为胞间隙或细胞间隙，主要起通气和贮藏气体的作用。2、初生壁位于中胶层内侧，主要成分是纤维素、半纤维素和果胶是细胞增长体积时由相邻细胞分别在胞间层两面沉积壁物质而成，一般较薄。特点和功能：具有延伸性和韧性，会随着细胞体积的增大而扩大，既可保护原生质体，

5、又不会限制细胞的生长。3、次生壁在细胞停止生长后，在初生壁的内侧而形成的壁层，与质膜相邻。比初生壁厚。特点和功能：纤维素含量高，果胶质极少，基质主要是半纤维素，比初生壁坚韧，延展性差。有些植物细胞次生壁中还常添加了木质素等，大大增强了次生壁的硬度，以便更好完成特殊功能。由于次生壁的微纤丝排列有一定的方向性，次生壁通常又分三层，即内层(S3)、中层(S2)和外层(S1)，各层纤维素微纤丝的排列方向各不相同，这种成层迭加的结构使细胞壁的强度大大增加。(三)、纹孔和胞间连丝1．初生纹孔场：在细胞的初生壁上的一些明显凹陷的较薄区域称初生纹

6、孔场。2．纹孔存在形式：1、纹孔对；纹孔腔：由次生壁围成的腔，开口朝向细胞腔纹孔膜：腔底的初生壁和胞间层部分纹孔(pit)结构：2、盲纹孔：只有一侧的壁纹孔具有纹孔次生壁形成时，往往在原有的初生纹孔场处不形成次生壁，这种无次生壁的较薄区域称为纹孔(pit)。纹孔膜具缘纹孔单纹孔单纹孔(simplepit)：纹孔口和底同大，纹孔腔为上下等径，圆筒形。具缘纹孔(borderedpit)：次生壁在纹孔腔周围向细胞内延伸纹孔种类纹孔对具缘纹孔对单纹孔对纹孔的构造和类型1纹孔膜纹孔腔纹孔缘纹孔膜纹孔口纹孔塞纹孔腔单纹孔具缘纹孔纹孔的构造和类

7、型2辣椒果皮中的单纹孔单纹孔松树管胞壁上的具缘纹孔1－正面观具缘纹孔管胞松树管胞壁上的具缘纹孔1－侧面观具缘纹孔管胞3．胞间连丝(plasmodesma)概念：穿过细胞壁上的小孔连接相邻细胞的原生质细丝功能：物质运输和信息传导的作用，病毒也通过胞间连丝传递。柿子胚乳的胞间连丝(四)．细胞壁的生长和特化面积增大：初生壁形成1.细胞壁的生长增加厚度：次生壁的生长内填生长敷着生长2.细胞壁的特化有些细胞由于在植物体中担负的功能不同，原生质常分泌一些性质不同的物质，增加到细胞壁中，或存在于细胞壁的外表面，使细胞壁的组成物理性质和功能发生变

8、化。常见特化有：木化：角化：栓化：矿化：第三节、植物细胞的后含物后含物是植物细胞代谢活动中产生的，存在于细胞质中的非原生质物质，包括贮藏物质和代谢产物。淀粉蛋白质脂类晶体次生代谢物质一、淀粉植物细胞贮藏淀粉的颗粒，称为淀粉粒。    淀粉粒中间有