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细胞壁

来源:中国硅藻泥网2016-09-06 16:06:05

【中国硅藻泥网 www.chinagzn.cn】细胞壁是细胞的外层,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(除了支原体与L形细菌(缺壁细菌))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,细胞壁具有全透性。硅藻的一个主要特点是硅藻细胞外覆硅质(主要是二氧化硅)的细胞壁。硅质细胞壁纹理和形态各异,但多呈对称排列。

细胞壁简介

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 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。

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。

细胞壁组成

细胞壁的胞间层基本上是由果胶质组成。如果植物组织中的果胶质用果胶酶分解掉,细胞就会离散,这是因为初生壁是由水、半纤维素、果胶质、纤维素、蛋白质和脂类组成。胚芽鞘、茎、叶、毛等初生壁的各种成分的平均值见表。构成细胞壁的成分中,90%左右是多糖,10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸。

细胞壁中的多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类,它们是由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸等聚合而成。次生细胞壁中还有大量木质素。而动物的细胞外基质从某种意义上说也就是细胞壁,其化学组成是胶原蛋白、粘连蛋白、氨基多糖及蛋白聚糖。细菌细胞壁主要成分则是肽聚糖。真菌细胞壁中主要成分为几丁质、纤维素、葡聚糖、甘露聚糖等,这些多糖都是单糖的聚合物。

细胞壁功能

1、维持细胞形状,控制细胞生长细胞壁增加了细胞的机械强度,并承受着内部原生质体由于液泡吸水而产生的膨压,从而使细胞具有一定的形状,这不仅有保护原生质体的作用,而且维持了器官与植株的固有形态。

2、物质运输与信息传递细胞壁允许离子、多糖等小分子和低分子量的蛋白质通过,而将大分子或微生物等阻于其外。

3、防御与抗性细胞壁中一些寡糖片段能诱导植保素的形成,它们还对其它生理过程有调节作用,这种具有调节活性的寡糖片断称为寡糖素。

4、其他功能细胞壁中的酶类广泛参与细胞壁高分子的合成、转移、水解、细胞外物质输送到细胞内以及防御作用等。

5、参与细胞间的相互粘连,即“胞间连丝”。

研究发现,细胞壁还参与了植物与根瘤菌共生固氮的相互识别作用,此外,细胞壁中的多聚半乳糖醛酸酶和凝集素还可能参与了砧木和接穗嫁接过程中的识别反应。应当指出的是,并非所有细胞的细胞壁都具有上述功能,每一类细胞的细胞壁功能都是由其特定的组成和结构决定的。

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