1、細胞壁的結構、成分和功能高中生物學必修一P48圖示簡單介紹了植物細胞壁的成分和功能：除植物細胞外，原核細胞與真菌細胞也有細胞壁。細胞壁的結構與成分因及功能的不同而有很大差別。植物細胞壁是植物細胞區別于動物細胞的主要特征之一。主要成分為纖維素和果膠。由三部分組成：（1）胞間層。又稱中膠層。位于兩個相鄰細胞之間，為兩相鄰細胞所共有的一層膜，主要成分為 HYPERLINK /item/%E6%9E%9C%E8%83%B6%E8%B4%A8?fromModule=lemma_inlink t _blank 果膠質。有助于將相鄰細胞粘連在一起，并可緩沖細胞間的擠壓。（2）初生壁。細胞分裂后，最初由原生質

2、體分泌形成的細胞壁。存在于所有活的植物細胞。位于胞間層內側。通常較薄，約13微米厚。具有較大的可塑性，既可使細胞保持一定形狀，又能隨細胞生長而延展。主要成分為纖維素、半纖維素，并有結構蛋白存在。細胞在形成初生壁后，如果不再有新的壁層積累，初生壁便是他們的永久的細胞壁。如薄壁組織細胞。（3）次生壁。部分植物細胞在停止生長后，其初生壁內側繼續積累的細胞壁層。位于質膜和初生壁之間。主要成分為纖維素，并常有木質存在。通常較厚，約510微米，而且堅硬，使細胞壁具有很大的機械強度。大部分具次生壁的細胞在成熟時，原生質體死亡。纖維和石細胞是典型的具次生壁的細胞。在作植物原生質體培養時，常用含有果膠酶和纖維素

3、酶的酶混合液處理植物組織，以破壞胞間層和去掉細胞的纖維素外壁，得到游離的裸露原生質體。植物細胞壁中有蛋白質伸展蛋白 伸展蛋白是含于植物細胞壁中的羥脯氨酸（Hyp）占高比例的糖蛋白。細胞壁中含達2-10，Hyp占構成蛋白質的氨基酸的20以上，在其他蛋白質中則絲氨酸（Ser）的含量高。由于可以控制植物細胞的伸展，故稱為伸展蛋白。在生長旺盛的幼齡期的細胞中含量少，生長速度遲緩時含量增加，因此，伸展素是植物細胞生長期間釋放的一種能使細胞壁松弛的蛋白質，是細胞壁的關鍵調節劑，對細胞生長有重要作用。其蛋白質部分具有serHypHypHypHyp的氨基酸序列，Hyp殘基許多有3-4個阿拉伯糖所構成的寡糖；而

4、Ser殘基許多具有12個半乳糖。肽的脯氨酸羥化后，細胞器的糖鏈結合，被分泌到細胞外，納入細胞壁中。植物細胞壁的特點：木質化: 細胞壁內填充和附加了木質素，可使細胞壁的硬度增加，細胞群的機械力增加。這樣的填充木質素的過程就叫做木質化。木栓化：細胞壁中增加了脂肪性化合物木栓質，它是一種簡化的細胞，不易透氣，也不易逐水，所以造成最后細胞內的原生質體完全消失。這樣的填充脂肪族化合物的過程就叫做木栓化。角化：指在表皮接觸空氣的一面壁上形成覆于壁外的一層角質（亦為一種脂肪酸）膜，可減少植物體水分損失，防止機械損傷，昆蟲攝食和病菌侵染，也可調節暴曬下植物的體溫。角質膜透明不影響透光。礦化：指礦物質如鈣，硅等

5、積累在細胞壁內，可增加組織結構的硬度與保護功能。禾本科，莎草科等植物莖，葉表皮外壁中常積累有二氧化硅而硅質化。中間纖維：細胞骨架的第三種纖維結構稱中等纖維或中間纖維（intermediatefilment,IF），又稱中間絲，為中空的骨狀結構，直徑介于微管和微絲之間，其化學組成比較復雜，在不同細胞中，成分變化較大。原核細胞的細胞壁厚度因細菌不同而異，一般為15-30納米。主要成分是肽聚糖，由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸構成雙糖單元，以（1-4）糖苷鍵連接成大分子。N-乙酰胞壁酸分子上有四肽側鏈，相鄰聚糖纖維之間的短肽通過肽橋（革蘭氏陽性菌）或肽鍵（革蘭氏陰性菌）橋接起來，形成了肽聚糖片層，像

6、膠合板一樣，粘合成多層。肽聚糖中的多糖鏈在各物種中都一樣，而橫向短肽鏈卻有物種間的差異。革蘭氏陽性菌細胞壁厚約2080納米，有15-50層肽聚糖片層，每層厚1納米，含20-40%的磷壁酸（teichoic acid），有的還含有少量蛋白質。革蘭氏陰性菌細胞壁厚約10納米，僅2-3層肽聚糖，其他成分較為復雜，由外向內依次為脂多糖、細菌外膜和脂蛋白。此外，外膜與細胞之間還有間隙。肽聚糖是 HYPERLINK /item/%E9%9D%A9%E5%85%B0%E9%98%B3%E6%80%A7%E8%8F%8C/4960652?fromModule=lemma_inlink t _blank 革蘭陽

7、性菌細胞壁的主要成分，凡能破壞肽聚糖結構或抑制其合成的物質，都有抑菌或殺菌作用。如溶菌酶是N-乙酰胞壁酸酶，青霉素抑制轉肽酶的活性和肽橋的形成。細菌細胞壁的功能包括：保持細胞外形；抑制機械和滲透損傷（革蘭氏陽性菌的細胞壁能耐受20kg/c的壓力）；介導細胞間相互作用（侵入宿主）；防止大分子入侵；協助細胞運動和分裂。脫壁的細胞稱為細菌原生質體（bacterial protoplast）或球狀體（spheroplast），因脫壁不完全，脫壁后的細菌原生質體，生存和活動能力大大降低。 真菌細胞壁干重的80%由碳水化合物組成，如：幾丁質、脫乙酰殼多糖、葡聚糖、纖維素、半乳聚糖等。大約10%由蛋白質及糖

8、蛋白構成，蛋白質包括負責細胞壁生長的酶、特定胞外酶和將多糖交聯起來的結構蛋白。此外，還有類脂、無機鹽等小分子。不同的多糖鏈相互纏繞組成粗壯的鏈，這些鏈構成的網絡系統嵌入在蛋白質及類脂和一些小分子多糖的基質中，這一結構使真菌細胞壁具有良好的機械硬度和強度。顯微鏡下觀察真菌細胞壁，可看到4-8層明顯的分層，如典型真菌白色念珠菌的細胞壁可大致分為4層。細胞壁的成分也會隨真菌類群的不同而不同。 真菌細胞壁為真菌和周圍環境的分界面，起保護和定型的作用。除了在維持細胞固有形態及完整上扮演重要角色，此外，還可維持細胞正常代謝、離子交換和滲透壓。例、下列物質一般不能破壞洋蔥細胞壁的是（）A.纖維素酶 B.果膠酶C.蛋白酶 D.核酸水解酶解析：細胞壁的成分主要是纖維素和果膠，此外還有伸