发布时间:2021-11-27 13:38 原文链接: 细胞壁的结构

  细胞壁分为3层,即胞间层(中层)、初生壁和次生壁。胞间层把相邻细胞粘在一起形成组织。初生壁在胞间层两侧,所有植物细胞都有。次生壁在初生壁的里面,又分为外(S1)、中(S2)、内(S3)3层,在内层里面,有时还可出现一层。这样的厚壁,水分和营养物就不能透过。有些植物的次生壁上具瘤层,还分化有特殊结构,如纹孔和瘤状物等。纹孔是细胞间物质流通的区域,而瘤状物则是次生壁里层上的突起。

  细胞壁的结构一般分下列三层

  1.胞间层:胞间层是在细胞分裂产生新细胞时形成的,是相邻两个细胞间所共有的一层薄膜。它的主要成分是胶粒柔软的果胶质。胞间层既将相邻细胞粘连在一起,又可缓冲细胞间的挤压,也不会阻碍细胞生长。

  2.初生壁:在细胞分裂末期胞间层形成后,原生质体就分泌纤维素、半纤维素和少量的果胶质,添加在胞间层上,构成细胞的初生壁。初生壁有弹性,能随着细胞的生长不断增加面积。这种在细胞生长时形成的细胞壁,叫做初生壁,植物细胞都有初生壁。

  3.次生壁:细胞停止生长后,原生质体仍继续分泌纤维素和其他物质,增添在初生壁内方,使细胞壁加厚,这部分加厚的细胞壁叫次生壁。次生壁添加在初生壁里面,次生壁越厚,壁内的细胞腔就越小。次生壁只在植物体的部分细胞中有。厚壁的纤维细胞、石细胞、管胞和导管等有明显增厚的次生壁。

  细胞壁的主要组成成分是纤维素,它形成细胞壁的框架,内含其他物质。在电子显微镜下看到,这种框架由一层层纤维素微丝,简称微纤丝组成的,每一层微纤丝基本上是平行排列,每添加一层,微纤丝排列的方位就不同,因此层与层之间微纤丝的排列交错成网。微纤丝之间的空间通常被其他物质填充。

  此外,在一些植物表皮细胞壁中,常有蜡质、角质、木栓质。在一些成熟和加厚的细胞壁中,常沉积木质素。在禾本科、木贼科植物的表皮细胞壁中含有硅。在真菌类的细胞壁中还有甲壳质。

  细胞壁上有纹孔,是因为在细胞生长过程中,次生壁随着细胞的生长而不断伸展,但壁的增厚是不均匀的,形成了许多壁薄的区域,叫做初生纹孔场;细胞产生次生壁时,增厚也不均匀,一般在初生纹孔场的部位不再加厚,细胞壁上就形成纹孔的结构。相邻细胞壁上的纹孔常对应地形成纹孔对。纹孔有单纹孔和具缘纹孔两种。通常有许多胞间连丝从纹孔通过,胞间连丝又跟细胞质中的内质网连接,从而沟通细胞间的物质交流,有利于水分的运输。因此,细胞壁上的纹孔是细胞间联系的通道,使整个植物体在生命活动中能成为有机的统一体。

  新细胞壁的形成是在细胞分裂末期的赤道面上,分裂的母细胞先形成成膜体。在染色体分向两极时,高尔基器分离出的小泡与微管集合在赤道面上成为细胞板。新的多糖物质沉积在细胞板上就逐渐形成胞间层。其后细胞内合成一些纤维素组成微纤丝沉积在胞间层的两侧,就出现了初生壁。当细胞成熟停止生长以后,一层层新的纤维素和半纤维素以及木质素陆续添加在初生壁上,就建成了次生壁。初生壁每添加一层,微纤维排列的方向就可不同(纵向或横向),形成了不规则的交错网状,称为多网生长。这样加厚的结果,使整个植物体的机械支持有了基础。

相关文章

水稻细胞壁上与硅结合的有机配体是木葡聚糖

近日,华中农业大学资源与环境学院生物矿化课题组首次提出在水稻单细胞的细胞壁中,硅可以和半纤维素组分中的木葡聚糖共价交联形成有机硅复合物,进而改善细胞壁的力学性能和结构稳定性。相关研究成果发表在Carb......

我国学者揭示DARX1蛋白在细胞壁高级结构形成中分子机制

细胞壁是多糖组成的复杂网络结构,这些多糖经折叠、交联,形成适应植物生长发育所需的细胞壁高级结构。研究细胞壁高级结构形成的精准调控机制是植物学新的学科前沿。乙酰化是一种广泛存在于细胞壁多糖上的修饰形式,......

蛋白质SUMO化修饰精细调控植物次生细胞壁增厚新机制

1月18日,PLOSGenetics杂志在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所李来庚研究组题目为SUMOmodificationofLBD30bySIZ1regulatess......

朱健康最新发表PNAS:细胞壁蛋白调控植物耐盐的新机制

12月5日,国际权威学术期刊《PNAS》在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所上海植物逆境生物学研究中心朱健康研究组题为“Leucine-richrepeatextensin......

特色资源变废为宝挖掘玉米秸秆的潜在价值

  近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所付春祥研究员带领的能源作物分子育种研究组,通过特色资源筛选、突变体鉴定和木质素基因工程调控等工作,在木质素合成调控机制研究方面取得新成果......

遗传发育所细胞壁乙酰化修饰调控机制研究获进展

细胞壁是植物细胞特征性结构之一,不仅在形态建成、器官发育及信号传导中发挥重要作用,还是植物直立生长、营养运输、抵抗病虫害及适应逆境的物质基础。此外,细胞壁构成地球上最丰富的可再生资源,为人们提供赖以生......

Nature颠覆生物学教条:至关重要的新蛋白质家族

哈佛医学院的科学家们发现了几乎所有的细菌利用来构建和维持细胞壁的一个新的蛋白质家族。研究的领导者DavidRudner和ThomasBernhardt说,发现第二组细胞壁合成者可帮助为开发出急需的疗法......

Cell子刊:母亲细菌感染影响胎儿大脑

最近,St.Jude儿童研究医院的科学家们发现,细菌细胞壁碎片可穿过胎盘进入胎儿正在发育的神经元中,从而改变胎儿大脑的解剖学以及出生后的认知功能。这项研究发表在3月9日《CellHost&Mi......

Nature子刊:对抗超级细菌的最新武器

最近有研究发现,一种特殊的合成糖可能是对抗超级细菌的新武器。来自昆士兰大学和昆士兰生物科技公司Alchemia的一组科学家,发现了一类潜在的新抗生素,他们的灵感来自于细菌所产生的糖分子。这种新的抗生素......

Cell解开世纪之谜:青霉素究竟如何给细菌“致命袭击”

青霉素,这个在1928年发现的神奇药物,在几乎一个世纪后,它的工作机制依然是一个迷。它是最古老、应用最广泛的抗生素之一,攻击的构建细菌细胞壁的关键酶。细胞壁是细菌表面的网状结构,保护细胞的形状和完整性......