细胞壁

原核细胞的细胞壁主要有这些成分

细胞壁的主要成分肽聚糖则也被称为粘肽，是原核细胞的细胞壁上主要的成分，据说这种成分还可以被原核生物，也就是细菌自主去合成。

由此可见这种单细胞生物，事实上组成非常简单，并没有那么多细胞来组成，通常只有拟核存在。

在它们的体内拥有肽聚糖，才能够有着较强的生存力，如果一旦它们无法用合成肽聚糖的话，那么细胞壁的机械强度就会受到大大的影响，从而对于整个细菌体都会有着无法言说的影响。

绿藻有细胞壁，绿藻的细胞壁由两层纤维素和果胶质组成。绿藻植物的细胞与高等植物相似，也有细胞核和叶绿体，有相似的色素、贮藏养分及细胞壁的成分。浴缸里的绿藻可以用除藻剂去除，市面上很多除藻剂，花鸟鱼虫市场都会有，一般价格也不是很贵。

除此之外，在鱼缸里养螺、清道夫、琵琶鼠，这是最安全的方法，但是见效比较慢。这些都有清理鱼缸绿藻青苔的作用，尤其是清道夫鱼的粪便过滤器清理不干净的它也可以给清理干净。

或者是将鱼缸换个位置，这个方法是最简单的，长绿藻很多时候是因为鱼缸摆放的位置在靠近窗户的地方，这样的地方每天光照的时间一般都会在10个小时以上，光照过强过长就会导致绿藻生长过快，为了避免这种情况，最好将鱼缸移至阴暗无光照的地方，可以有效避免绿藻滋生。

细菌细胞壁特有的成分是肽聚糖，肽聚糖又称粘肽，是细菌细胞壁的主要组分，是原核生物细胞所特有的物质。革兰阳性菌细胞壁含有大量肽聚糖和磷壁酸，革兰阴性菌在肽聚糖层外还有三层结构，由内向外依次为脂蛋白、脂质双层和脂多糖，三层共同构成外膜。

根据细菌细胞壁的构造和化学组成不同，可将其分为G+细菌（即革兰氏阳性菌）与G-细菌（即革兰氏阴性菌）。G+细菌的细胞壁较厚（20～80nm），但化学组成比较单一，只含有90%的肽聚糖和10%的磷壁酸；G-细菌的细胞壁较薄（10～15nm），却有多层构造（肽聚糖和脂多糖层等），其化学成分中除含有肽聚糖以外，还含有一定量的类脂质和蛋白质等成分。此外，两者的表面结构也有显著不同。

植物由许多细胞组成。细胞通常很小，只能在显微镜下看到。在千千，高等植物由一千万个细胞组成。由于细胞之间分工不同，在形态、结构和代谢上也有差异。然而，所有植物细胞都有一个共同的特征，即细胞壁被大量原生质(包括细胞核和细胞质)包围。

细胞壁是植物细胞的外壳，主要由纤维素组成。如果用纤维素酶处理植物细胞，细胞壁融化，大量原生质暴露出来。这些没有细胞壁的裸细胞被称为原生质体。它仍然可以像完整的细胞一样生活，并且会长出新的细胞壁。

既然原生质也能存活，细胞壁难道不是无用的吗？不，从下面的实验中，我们可以充分看到细胞壁的功能。

在第一个实验中，原生质和完整细胞受到相同的振动。过了一会儿，原生质全部破裂，而细胞壁细胞仍然完好无损。这是因为原生质体的外层只有一层薄而有弹性的原生质膜，它非常脆弱，稍一振动就会破裂。完整细胞的细胞壁非常坚固，可以保护原生质膜不被破坏。在第二个实验中，原生质体和完整细胞从含蔗糖的培养液转移到清水中。可以看出，裸原生质体由于吸水而迅速膨胀，持续膨胀的结果导致原生质体破裂。然而，细胞壁中的原生质是不同的，它使细胞壁膨胀。由于细胞壁厚且缺乏弹性，原生质在一定程度上吸胀后不再吸水，从而形成膨胀压力。细胞的大小和形状由细胞壁的限制作用决定。因此，细胞壁压缩引起的膨压是维持细胞正常功能的一个非常重要的条件。只有当叶细胞有这样的膨胀压力时，叶子才能伸展到足以接受阳光并合成营养。另一方面，没有膨压的萎蔫叶片不能很好地进行光合作用。由于根细胞的膨胀和压力，根可以穿透坚硬的土壤层，钻到地下吸收水分和养分。幼苗的细胞有如此大的膨胀压力，以至于它们可以将头顶上的石头和泥土推出地面。因此，细胞壁具有使细胞正常工作的功能。

细胞壁结构

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

电镜下的植物细胞壁分泌纤维素、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

次生壁伸展，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。

细胞壁的作用

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。另外，壁控制着细胞的生长，因为细胞要扩大和伸长的前提是要使细胞壁松弛和不可逆伸展。

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。因此，细胞壁参与了物质运输、降低蒸腾作用、防止水分损失(次生壁、表面的蜡质等)、植物水势调节等一系列生理活动。细胞壁上纹孔或胞间连丝的大小受细胞生理年龄和代谢活动强弱的影响，故细胞壁对细胞间物质的运输具有调节作用。另外，细胞壁也是化学信号(激素、生长调节剂等)、物理信号(电波、压力等)传递的介质与通路。

3、防御与抗性细胞壁中一些寡糖片段能诱导植保素(phytoalexin)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(oligosaccharin)。将一种庚葡萄糖苷寡糖素施加于大豆细胞时，会使负责合成抑制霉菌生长的抗菌素的基因活化而产生抗菌素。多种寡糖素的功能复杂多样，如有的作为蛋白酶抑制剂诱导因子，在植物抵抗病虫害中起作用;有的寡糖素可使植物产生过敏性死亡，使得病原物不能进一步扩散;还有的寡糖素参与调控植物的形态建成。细胞壁中的伸展蛋白除了作为结构成分外，还有防病抗逆的功能。如黄瓜抗性品种感染一种霉菌后，其细胞壁中羟脯氨酸的含量比敏感品种增加得快。

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。