微亚讲座--每周读点植物学

       WEEK 4：植物细胞的组成（一）

  上回说到，植物是由单个或多个植物细胞组成的。那植物细胞又是由什么组成的呢？植物细胞的基本构造是细胞壁+原生质体。原生质体由细胞质膜、细胞质基质、细胞器与细胞核组成。让我们先来聊聊细胞壁。

  细胞壁是由原生质体分泌的非生活物质构成的固体结构，包围在细胞的最外层，具有一定的硬度和弹性，起着保护原生质体、维持细胞形状，并与细胞的吸收、运输、蒸腾和分泌功能密切相关。细胞壁是在细胞分裂、生长和分化时形成的，按照形成的先后、组成成分的不同，分成三层：胞间层、初生壁和次生壁（S1+S2+S3三部分）。植物细胞壁一般都有胞间层和初生壁，并不是所有的植物细胞都产生次生壁，一些具有特殊生理功能的细胞和组织才具有，如纤维细胞、导管、石细胞等等。

  胞间层是最早形成的，也是最终离细胞质膜最远的，当植物一个母细胞分裂成两个幼稚的子细胞时，相邻的细胞之间共有的一层细胞壁，成分是果胶，胶黏柔软。随着细胞的生长，细胞体积不断增大，由原生质体分泌的壁物质逐渐沉积在胞间层内侧，形成初生壁，主要成分是纤维素、半纤维素和果胶，具有一定的弹性，能随着细胞生长而延展。当细胞发育成熟，体积不再变化后，在初生壁的内侧继续累积壁物质，形成次生壁，主要成分是纤维素和木质素，质地坚硬。

  细胞壁生长时并不是均匀增加的，就是说，有些地方厚些，有些地方薄一些。那么在着较薄的地方就形成了一些凹陷，称之为初生纹孔场，初生代表着位置在初生壁上，纹孔场由纹孔得名，场就是一个地方，外形就像盆地是向外凹陷的。在初生纹孔场这块地方集中了许多小孔，小孔中间含有内质网像一条细丝，叫做胞间连丝，相邻的细胞可以通过小孔进行物质和信息交流。好比是，你和你的朋友现在处在一条围墙的两侧，你用拳头将墙壁打开一个洞，你不仅可以透过小洞看到他，还可以和他在洞里手握着手一样。

  好了，接下来，一部分具有特殊生理功能的细胞开始形成次生壁，然而一个细胞里并不是所有的初生壁内侧都会沉积次生壁物质，一些地方没有。在这些没有次生壁的地方，会留下一个孔，叫纹孔，一般都在初生纹孔场上。想一想，下大雪的时候，你将一个脸盆倒扣在一个凹下去地面上，雪积累到和盆底一样厚时，将脸盆拿走，是不是中间留下一个孔呢？雪就相当于次生壁，洞就是纹孔了，你可以这么来理解，你可放几个脸盆在凹地上，就像初生纹孔场可以有几个纹孔一样。如果你放的是一个圆柱形脸盆，你会见到一个底和口同样大的空腔，出现在细胞的次生壁时，就是单纹孔；如果你放的底小口大的脸盆，你会见到一个底大和口小的空腔，出现在细胞的次生壁时，就是具缘纹孔。

  细胞之间的纹孔一般是成对出现的，又叫纹孔对，如果一边是单纹孔，一边是具缘纹孔，叫做半具缘纹孔；如果一边有纹孔，一边没有，就叫盲纹孔。纹孔是水分和矿物质运输的通道，和胞间连丝一起，让多细胞植物在结构和生理活动上形成了一个统一的有机体。

参考资料：

图1 百度网

图2 Plant Anatomy Richard Crang

图3 植物学 张爱芹，百度网，Plant Anatomy Richard Crang

图4 植物学 张爱芹

下周预览：植物细胞的组成（二）