细胞壁：细胞透明外墙

2024-07-06 百科知识版权反馈

【摘要】：细胞壁细胞的透明外墙细胞虽小，但是也有自己复杂的结构，所以为了保证细胞内其他结构的安全运作，必须要有一个保护它们的外墙，细胞壁便充当了这一职责。大部分次生壁的细胞在成熟时，原生质体死亡。一种真菌的细胞壁组分并不是固定的，在其不同生长阶段，细胞壁的成分有明显不同。研究表明，不同物种不同组织及不同细胞的细胞壁有着不同的分子和纳米结构。

细胞壁　细胞的透明外墙

细胞虽小，但是也有自己复杂的结构，所以为了保证细胞内其他结构的安全运作，必须要有一个保护它们的外墙，细胞壁便充当了这一职责。它就像银行外面那一堵防盗玻璃门一样，透明得能透过它看到内部的环境，但是却让你看得见摸不着，尽职尽责地保护着细胞的内部环境。

16世纪显微镜的发明人们认识并观察到了细胞。人们在显微镜下观察细胞的时候可以发现有的细胞有一层透明的外层，就像一堵墙似的，其实这就是细胞壁。动物细胞中不存在细胞壁，它一般在植物细胞、细菌和真菌中才有。

植物细胞中的细胞壁，主要成分是纤维素和果胶。它由三部分组成：胞间层、初生壁和次生壁。其中胞间层又称中胶层。位于两个相邻细胞之间，为两个相邻细胞所共有的一层膜，主要成分为果胶质。有助于将相邻细胞粘连在一起，并可缓冲细胞间的挤压。初生壁存在于所有活的植物细胞。位于胞间层内侧。通常较薄，约1～3微米厚。具有较大的可塑性，既可使细胞保持一定形状，又能随细胞生长而延展。而次生壁。位于质膜和初生壁之间。主要成分为纤维素，并常有木质存在。通常较厚，约5～10微米，而且坚硬，使细胞壁具有很大的机械强度。大部分次生壁的细胞在成熟时，原生质体死亡。

细菌的细胞壁

革兰氏染色

细菌细胞壁主要成分是肽聚糖（peptidoglycan），又称粘肽(mucopetide)。细胞壁的机械强度有赖于肽聚糖的存在。合成肽聚糖是原核生物特有的能力

通常采用革兰氏染色技术可以将细菌细胞壁区分为两种类型，革兰氏阳性（G＋）和革兰氏阴性（G-）。

细菌细胞壁坚韧而富有弹性，保护细菌抵抗低渗环境，使细菌在低渗的环境下细胞不易破裂；细胞壁对维持细菌的固有形态起重要作用；可充些许水分及直径小于1nm的可溶性小分子自由通过，与物质交换有关；细胞壁上带有多种抗原决定簇，决定了细菌菌体的抗原性。

真菌细胞壁厚约100～250nm，它占细胞干物质的百分之三十。细胞壁的主要成分为多糖，其次为蛋白质、类脂。在不同类群的真菌中，细胞壁多糖的类型不同。真菌细胞壁多糖主要有几丁质(甲壳质)、纤维素、葡聚糖、甘露聚糖等，这些多糖都是单糖的聚合物，如几丁质就是由 N-乙酰葡萄糖胺分子，以 b-14葡萄糖苷键连接而成的多聚糖。低等真菌的细胞壁成分以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，而高等真菌则以几丁质为主。一种真菌的细胞壁组分并不是固定的，在其不同生长阶段，细胞壁的成分有明显不同。(www.chuimin.cn)

综合上述特征我们不难发现细胞壁是细胞外层包裹的一层透明外墙，现代对于细胞壁的研究，特别是植物细胞壁技术的发展为林产品工业提供了良好的发展前景。

植物细胞壁是决定木材和木质纤维性能的主要因素，因此细胞壁纳米技术所关注的领域是了解和利用细胞壁增强的结构和工艺，木材细胞壁是形成林产品工业和可再生资源的基础。细胞壁包含了独特的纳米制造蛋白复合物，可利用活性化的葡萄糖组合成纤维素纳米纤维。

进食的过程

纤维素纳米纤维是天然生成的，不消耗能源，不需要经过高温加工。

近年来，对细胞壁成分间交互作用的研究，以及认识到细胞壁的组装是经过基因编码的，皆说明细胞壁的形成离不开极其精密的纳米加工程式。研究表明，不同物种不同组织及不同细胞的细胞壁有着不同的分子和纳米结构。目前，人们对木本植物细胞壁的自身结构、分子多样性及生物进化和结构组装的机制的认识还很粗浅。

橡树木材放大120倍后的图片

啤酒酵母细胞壁

日本朝日啤酒公司未来技术研究所经实验证明，去除了蛋白质的啤酒酵母细胞壁能有效促进铁、钙等矿物质的吸收。这一发现可能为生产健康食品提供新的原料，因而备受关注。研究人员把实验鼠分为三组，连续14天分别喂给它们普通的饲料，加入了酵母细胞壁的饲料和混有其他食物纤维的饲料，然后测算老鼠对铁、锌、镁、钙的吸收率和未被排泄而留在老鼠体内的这些矿物质的保留率。测算数据显示，食用加入酵母细胞壁饲料的这组老鼠对锌、镁、钙的吸收率和保留率均高于食用加入了其他食物纤维饲料的老鼠。

细胞壁：细胞透明外墙

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