细胞壁的结构课件

第二章第二章 细胞壁的结构细胞壁的结构 Cellwall Structure of Wood 第二章第二章 细胞壁的结构细胞壁的结构 形成层原始细胞形成层原始细胞 木质部子细胞木质部子细胞 分生分生细胞形体扩大细胞形体扩大 细胞胞壁增厚细胞胞壁增厚 细胞成熟细胞成熟 细胞死亡细胞死亡 胞腔胞壁细胞细胞 组织组织 输导组织输导组织 机械组织机械组织 薄壁组织薄壁组织 分泌组织分泌组织 树树 木木管胞管胞木材纤维木材纤维图41 木材中典型的细胞导管分子导管分子针叶材针叶材阔叶材阔叶材木材木材 高分子物质高分子物质 低分子物质低分子物质 多糖多糖 木素木素 有机物有机物 无机物无机物 纤维素纤维素 半纤维素半纤维素 抽提物抽提物 灰分灰分 1.木材细胞的化学组成木材细胞的化学组成结构单元：结构单元：D-D-葡萄糖基葡萄糖基 （C C6 6H H1010O O5 5）聚聚 合合 度度：7000-100007000-10000基环联接基环联接：1-41-4苷键苷键 （直链结构）（直链结构）主要功能基主要功能基：羟基：羟基 -OH-OH分子形态分子形态：直链：直链结构单元：多种糖基 （非均一聚糖）聚聚 合合 度：度：150-200150-200（主链）（主链）主要功能基主要功能基：羟基羟基 -OH-OH分子形态：分子形态：线型线型 具短支链具短支链D-D-木糖木糖 D-D-甘露糖甘露糖 D-D-葡萄糖葡萄糖 D-D-半乳糖半乳糖 D-D-阿拉伯糖阿拉伯糖 结构单元：结构单元：苯基丙烷苯基丙烷主要官能团：甲氧基（-OCH3）羟基（-OH）分子形态：分子形态：三维空间结构三维空间结构羧基（羧基（=CO=CO）A B CA B C 三种结构单元：三种结构单元：A A 愈疮木基丙烷愈疮木基丙烷B B 紫丁香基丙烷紫丁香基丙烷C C 对羟基丙烷对羟基丙烷纤维素纤维素分子链聚集成束以排列有序的微纤丝状态存在于分子链聚集成束以排列有序的微纤丝状态存在于细胞壁中，赋予木材抗拉强度，起着骨架作用，故称此种细胞壁中，赋予木材抗拉强度，起着骨架作用，故称此种结构物质为骨架物质；结构物质为骨架物质；半纤维素半纤维素以无定型状态渗透在骨架物质之中，起着基体以无定型状态渗透在骨架物质之中，起着基体作用，借以增加细胞壁的刚性，故称其为基体物质；作用，借以增加细胞壁的刚性，故称其为基体物质；木质素木质素是木材细胞壁的一种显著特征，木质素是在细胞是木材细胞壁的一种显著特征，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，所以称其为结壳物质或硬固物质。中，可使细胞壁坚硬，所以称其为结壳物质或硬固物质。2.细胞壁的超微构造细胞壁的超微构造 非结晶区非结晶区结晶区结晶区纤维素的结晶区和无定形区纤维素的结晶区和无定形区二、二、细胞壁的壁层结构细胞壁的壁层结构 图图4-4 细胞的发育细胞的发育图图 细胞壁的构造细胞壁的构造1、胞间层（、胞间层（Intercellular layer,ML）：是细胞分）：是细胞分裂以后，最早形成的分隔部分。胞间层主要由一裂以后，最早形成的分隔部分。胞间层主要由一种无定形的、胶体状的果胶物质所组成，在偏光种无定形的、胶体状的果胶物质所组成，在偏光显微镜下呈显微镜下呈各向同性各向同性。在成熟的细胞中已很难区别出胞间层来，因在成熟的细胞中已很难区别出胞间层来，因为通常在胞间层出现不久，很快在其两侧沉积了为通常在胞间层出现不久，很快在其两侧沉积了许多纤维素，形成了初生壁。许多纤维素，形成了初生壁。实际上，通常就将胞间层和初生壁合在一起，实际上，通常就将胞间层和初生壁合在一起，称之为复合胞间层（复合中层）。称之为复合胞间层（复合中层）。2、初生壁（、初生壁（Primary wall）：是细胞在继续增大）：是细胞在继续增大过程中胞间层两侧所沉积的壁层。过程中胞间层两侧所沉积的壁层。它由纤维素和果胶物质所组成，其中还含有它由纤维素和果胶物质所组成，其中还含有半纤维素和其它多糖。在偏光显微镜下显示出半纤维素和其它多糖。在偏光显微镜下显示出各各向异性向异性。3、次生壁、次生壁(Secondary wall)：是细胞在停止增大：是细胞在停止增大以后，在初生壁上继续增厚的壁层。以后，在初生壁上继续增厚的壁层。它的主要成分是纤维素或者是纤维素和半纤它的主要成分是纤维素或者是纤维素和半纤维素的混合物。不过，在细胞壁发生木质化阶段维素的混合物。不过，在细胞壁发生木质化阶段时，此壁上还沉积有大量的木质素和其它物质。时，此壁上还沉积有大量的木质素和其它物质。次生壁在偏光显微镜下呈显出强烈的次生壁在偏光显微镜下呈显出强烈的各向异性各向异性。细胞壁的壁层结构S1层：微纤丝平行层：微纤丝平行排列，与细胞轴成排列，与细胞轴成50-70角。角。S型或型或Z层。层。S2层：微纤丝排列层：微纤丝排列的平行度最好，与的平行度最好，与细胞轴呈细胞轴呈10-30角，角，几乎平行于细胞轴。几乎平行于细胞轴。S3层：微纤丝呈不层：微纤丝呈不规则排列。与细胞规则排列。与细胞轴成轴成60-90角。角。木材细胞壁的各级构造请看教材木材细胞壁的各级构造请看教材P61P61?三、三、木材细胞壁上的特征木材细胞壁上的特征（一）、纹孔（一）、纹孔（二）、螺纹加厚（二）、螺纹加厚（三）、锯齿状加厚（三）、锯齿状加厚（四）、眉条（四）、眉条（五）、瘤层（五）、瘤层指木材细胞壁加厚产生次生壁时，指木材细胞壁加厚产生次生壁时，初生壁上未被增厚的部分，即次生壁上的凹陷。初生壁上未被增厚的部分，即次生壁上的凹陷。(一一)、纹孔、纹孔相邻相邻木材干燥、木材干燥、胶接、木材染色、防虫处理、防腐处理、阻燃处胶接、木材染色、防虫处理、防腐处理、阻燃处理以及木材改性；理以及木材改性；图图3-8 3-8 单纹孔单纹孔A.A.正面图正面图;B.;B.剖视剖视;C.;C.轴侧投影轴侧投影(半剖立半剖立体图体图)II纹孔口纹孔口 纹孔膜纹孔膜 纹孔纹孔腔腔图图 单纹孔的结构单纹孔的结构图图 具缘纹孔的结构具缘纹孔的结构图图 针叶树材早材的纹孔膜针叶树材早材的纹孔膜图图 阔叶树材的纹孔膜阔叶树材的纹孔膜图图 纹孔对的类型纹孔对的类型图图 针叶树材的具缘纹孔对针叶树材的具缘纹孔对图图 阔叶树材的具缘纹孔对阔叶树材的具缘纹孔对图图 单纹孔对和半具缘纹孔对单纹孔对和半具缘纹孔对图图 闭塞纹孔闭塞纹孔 图 闭塞纹孔6、具缘纹孔在细胞壁上的排列梯状纹孔式：如木兰属 梯状-对列纹孔式：如鹅掌楸属 对列纹孔式：如拟赤扬互列纹孔式：如绝大多数阔叶材梯状对列纹孔式梯状纹孔式互列纹孔式对列纹孔式 螺纹加厚螺纹加厚：在细胞次生壁内表面上，由微纤：在细胞次生壁内表面上，由微纤丝局部聚集而形成的屋脊状凸起，呈螺旋状丝局部聚集而形成的屋脊状凸起，呈螺旋状环绕着细胞内壁的加厚组织。环绕着细胞内壁的加厚组织。可能提高木材强度。可能提高木材强度。如：红豆杉、三尖杉、银杉、黄杉、椴木、如：红豆杉、三尖杉、银杉、黄杉、椴木、槭木、榆木、黄波罗、刺槐等。槭木、榆木、黄波罗、刺槐等。(二二)、螺纹加厚、螺纹加厚针叶树材阔叶树材识别特征识别特征:有无有无;显著程度显著程度;形状形状(三三)、锯齿状加厚、锯齿状加厚(四四)、眉条、眉条 眉条示意图针叶树材的具缘纹孔之针叶树材的具缘纹孔之间，沿着纹孔对的上下间，沿着纹孔对的上下边缘，由胞间层和初生边缘，由胞间层和初生壁形成条状或半月状的壁形成条状或半月状的一种特殊加厚，称为眉一种特殊加厚，称为眉条。眉条在松柏类的早条。眉条在松柏类的早材管胞上最为明显。材管胞上最为明显。(五五)、瘤层、瘤层瘤层系细胞壁内瘤层系细胞壁内表面微细的隆起表面微细的隆起物。通常存在于物。通常存在于细胞腔和纹孔腔细胞腔和纹孔腔内壁。内壁。图 管胞腔内壁的瘤层作 业