高中生物：什么是细胞壁

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高中生物：什么是细胞壁

细胞壁科技名词定义

中文名称：细胞壁 英文名称：cell wall 定义：植物细胞、真菌和细菌细胞外表面由多糖类物质组成的起支持作用的结构。 所属学科：细胞生物学(一级学科);细胞结构与细胞外基质(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

细胞壁英文名(cellwall)原核生物和真核生物的结构和功能的基本单位。除病毒外，一切生物均由细胞构成，根据细胞内核结构分化程度的不同，细胞可以分为原核细胞和真核细胞两大类型。细胞壁(cellwall)是细胞的外层，在细胞膜的外面，细胞壁之厚薄常因组织、功能不同而异。植物、真菌、藻类和原核生物都具有细胞壁，而动物细胞不具有细胞壁。细胞壁本身结构疏松，外界可通过细胞壁进入细胞中。

植物细胞

化石研究表明，大约在35亿年前地球就已出现了原核细胞，大约在12～14亿年前才出现真核细胞。关于真核细胞的起源，主要有两种假说：一是“内共生假说”，认为真核细胞的各部分别起源于几种共生的原核细胞，需氧细菌穿入异养厌氧的 肽聚糖

原核生物变为线粒体，蓝藻穿入变成叶绿体，螺旋体穿入变成鞭毛和纤毛等;一是“质膜内褶假说”，认为古原核生物随着体积增大，质膜发生内褶而形成内质网等细胞器，以及核膜造成细胞核等;同时，DNA复制成许多拷贝，质膜围绕着DNA发生内褶，最后形成有双层膜的细胞器，如线粒体、叶绿体等。细胞的形状和大小随生物的种类而不同，即使同一生物不同部位细胞的形态也不相同。单独存在的游离细胞常呈球形或近似球形，但由于细胞表面张力或原生质粘度及其不均匀性，细胞的外形有时也会发生变化。构成组织的细胞受相邻细胞之间机械力和方向性的制约，往往呈现出不同的形态。一般说来，细胞形态与其生理功能密切相关。不同种类的细胞大小悬殊，细菌细胞一般直径为0.5～1.5微米，长1～5微米，种子植物的幼嫩细胞直径约为5～25微米，成熟细胞直径均为15～65微米。高等动物的组织细胞通常比植物细胞小，但卵细胞一般都较大，有的神经细胞的突起可长达1米以上。最小的细胞为支原体细胞，直径只有0.1微米。单细胞生物由一个细胞组成。多细胞生物体的细胞数目差别很大。人出生时约有1014即百万亿个细胞;成人约有1014×16即1600万亿个细胞，近百种类型。尽管生物细胞类型多样，却具有大致相同的基本结构，真核细胞的亚显微结构可分为表面结构和内部结构两大部分 革兰氏阳性细菌的细胞壁

。表面结构包括细胞膜和膜外物质层，如植物细胞的细胞壁和某些动物细胞的细胞外被;内部结构包括细胞核和细胞质。细胞核由核膜、核质、核仁和染色质组成。细胞质中未分化的半透明胶态溶液称为基质;具有特殊功能的各种微细结构称为细胞器，如线粒体、质体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、中心体、微管、微丝，以及鞭毛和纤毛等;细胞质内常含有许多代谢产物形成的颗粒，如淀粉粒、糊粉粒、脂肪滴、糖原粒等，统称后成质。细胞是生命活动的单位，一些生命活动的基本过程，如物质代谢、能量转换、运动、发育、繁殖和遗传等，都是以细胞为结构基础来实现的。

结构介绍

细胞外围的厚壁。是植物细胞特有的结构，具有保护和支持作用,并与植物细胞的吸收,蒸腾和物质的运输有关。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(图1)。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 电镜下的植物细胞壁

必泌纤维素、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，初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。 　　有人认为细胞壁发生的步骤有三：①在由高尔基器所产生的小泡中形成前体(壁的结构单位)，随着膜流的方向，逐步推进到细胞表面，经外排作用，放出前体;②放出的前体结合到一定的网状物上;③在稠密的细胞壁上出现化学变化，转换、变松和生长等现象，建成了细胞壁。上述这些化学组成在生长与发育过程中是不断改变的。例如在刚出现的初生壁只有一些稀疏的微纤维附着在细胞板上，随着生长继续进行,纤维素的含量增加,而果胶质的合成则下降,次生壁在最幼年的形成层细胞,刚成熟的边材和在树杆中央的心材三者之间比较，果胶质含量比较恒定，但数量很少。半纤维素，纤维素和木质素的含量增加很大。如在槭树中木质素在边材中的含量比形成层细胞多90倍。

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