在植物的各类组织中,细胞壁的成分、形态、结构和功能有什么异同?

在植物的各类组织中,细胞壁的成分、形态、结构和功能有什么异同?

植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶.植物细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的主要特征之一.由三部分组成：1、胞间层 　　胞间层又称中胶层.位于两个相邻细胞之间,为两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.　　2、初生壁 　　初生壁细胞分裂后,最初由原生质体分泌形成的细胞壁.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.主要成分为纤维素、半纤维素,并有结构蛋白存在.细胞在形成初生壁后,如果不再有新的壁层积累,初生壁便是他们的永久的细胞壁.如薄壁组织细胞.　　3、次生壁 　　部分植物细胞在停止生长后,其初生壁内侧继续积累的细胞壁层.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.大部分具次生壁的细胞在成熟时,原生质体死亡.纤维和石细胞是典型的具次生壁的细胞.在作植物原生质体培养时,常用含有果胶酶和纤维素酶的酶混合液处理植物组织,以破坏胞间层和去掉细胞的纤维素外壁,得到游离的裸露原生质体.
对于细胞壁的功能,目前较肯定的有以下几个方面：　　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,细胞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.　　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.