木材学2-木材细胞ppt课件.ppt

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1、第三章木材细胞3.1木材细胞的生成3.2木材细胞结构3.3细胞壁上的结构特征目录简单介绍木材细胞的生成，详细讲解木材细胞壁上的纹孔、螺纹加厚、瘤层等特征及木材细胞壁的结构（超微结构与分层结构）。木材是由细胞组成的，木材细胞在生长发育过程中历经分生、扩大和胞壁加厚等阶段而达到成熟。要了解木材，就必须了解木材细胞，更重要地是应该了解木材细胞壁的超微构造和壁层结构，因为木材各种物理力学性质在宏观表现的各向异性都与之有关；同时，了解细胞壁上的结构特征也很重要，它们不仅是木材树种识别的构造特征依据，同时对木材加工过程也有着重要的影响。3.1木材细胞的生成（细胞

2、的分裂、形体扩大、胞壁增厚）3.1.1形成层原始细胞的分裂树木的生长包括高生长和直径生长。树木中木质部的绝大部分是由直径生长形成，它是形成层原始细胞分生的结果。形成层有两种原始细胞：纺锤形原始细胞和射线原始细胞。纺锤形原始细胞的长轴沿树高方向，两端尖削，呈纺锤形，为木质部中纵行排列细胞的来源（图3-1）；射线原始细胞形小、聚集成射线状，为木质部中横行细胞的来源。图3-1纺锤形原始细胞和射线原始细胞A---非叠生形成层B---叠生形成层非叠生形成层:多数树种的形成层原始细胞排列不整齐，即它们的排列上下互相交错，不在同一水平面上（图3-1A）叠生形成层:

3、有些阔叶树种形成层原始细胞排列整齐，从垂直于形成层的方向观察，它呈显明的层次（图3-1B）。图3-1纺锤形原始细胞和射线原始细胞A---非叠生形成层B---叠生形成层形成层原始细胞的分裂有两种类型：在弦向纵面的平周分裂，即原细胞一分为二，所形成的两个子细胞和原细胞等长，其中的一个仍留在形成层内生长成纺锤形原始细胞，另一个向外则生成为韧皮部细胞，向内则生成为木质部细胞。平周分裂使树干的直径增加；垂周分裂在径向两侧产生新的形成层原始细胞，以适应树干直径加大中形成层周长增加的需要。图3-2形成层原始细胞的分裂方向垂周分裂平周分裂韧皮部木质部形成层原始细胞层

4、仅一层，它在树木生活年代始终保持分生能力，但形成区域由6~8层细胞组成。在生长季节中，形成层向木质部方面的分裂次数要比向韧皮部方面多7~10倍左右，故木质部比韧皮部的增长快得多。图3-2形成层原始细胞的分裂方向垂周分裂平周分裂韧皮部木质部3.1.2木材细胞的形成和胞壁增厚3.1.2.1木质部子细胞的形体扩大阶段木质部子细胞经由形成层原始细胞分生出后，即进入细胞形体的扩大阶段。细胞形体的扩大主要表现为细胞尺寸增大，一般为直径增加和长度伸长。直径增加在一些种类细胞中特别明显，而另一些种类细胞的直径增大较小。细胞尺寸的纵向增长，主要是细胞延伸的结果。3.1

5、.2.2木质部子细胞的胞壁增厚阶段形成层分生的木质部新细胞的胞壁很薄，新细胞在完成或接近完成形体增大后，还需要进入胞壁增厚的阶段。在这一阶段，木材的各种细胞均仍具生命机能，只是原生质逐渐转化成为胞壁物质并添加在细胞壁上。当木材中厚壁细胞的原生质全部转化成为细胞壁时，胞壁增厚阶段即告结束，同时也意味着单个细胞的生命活动停止。3.2木材细胞壁结构木材中的厚壁细胞在胞壁加厚以后变成围绕空腔的外壳，木材主要是由这类细胞构成，这是木材构成上的一个重要性状。木材细胞壁的结构，往往决定了木材及其制品的性质和品质。因此，对木材在细胞水平上的研究，也可以说主要是对细胞

6、壁的研究。超微构造、壁层结构、细胞壁各层的微纤丝排列、细胞壁的各级构造。3.2.1木材细胞壁的超微构造木材的细胞壁主要是由纤维素、半纤维素和木质素三种成分构成的，它们对细胞壁的物理作用分工有所区别。纤维素是以分子链聚集成排列有序的微纤丝束状态存在于细胞壁中，赋予木材抗拉强度，起着骨架作用，故被称为细胞壁的骨架物质；半纤维素以无定形状态渗透在骨架物质之中，借以增加细胞壁的刚性，故被称为基体物质；木质素是在细胞分化的最后阶段才形成的，它渗透在细胞壁的骨架物质之中，可使细胞壁坚硬，所以被称为结壳物质或硬固物质。因此，根据木材细胞壁这三种成分的物理作用特征，

7、人们形象地将木材的细胞壁称为钢筋-混凝土建筑。3.2.1.1基本纤丝、微纤丝和纤丝木材细胞壁的组织结构，是以纤维素作为“骨架”的。它的基本组成单位是一些长短不等的链状纤维素分子，这些纤维素分子链平行排列，有规则地聚集在一起称为基本纤丝（又称微团）。在电子显微镜下观察时，认为组成细胞壁的最小单位是基本纤丝。基本纤丝宽约3.5~5.0nm，断面大约包括40（或37~42）根纤维素分子链，在基本纤丝内纤维素分子链排列成结晶结构。微纤丝由基本纤丝组成一种丝状的微系统称为微纤丝。微纤丝角（α）(microfibrillarangle)：细胞壁中微纤丝排列方向与

8、细胞轴所成的角度。（落叶松）微纤丝大约宽1030nm，微纤丝之间存在着约l0nm的空隙，木素及半纤维素等物