第一节植物细胞的结构与功能
真核植物细胞由两大部分组成:细胞壁(cellwall)和原生质体(protoplast)。细胞壁包围着原生质体,原生质体包括细胞质(cytoplasm)、细胞核(nucleus)和液泡(vacuole)(图1-1)。
一、细胞壁
植物细胞的一个显著特征就是具有细胞壁。细胞壁是包围质膜的一层坚硬外壳,它是由纤维素、半纤维素、果胶质、木质素和蛋白质组成的。细胞壁具有稳定细胞形态、减少水分散失和保护作用;它还参与细胞的生长、分化。细胞识别和抗病等代谢活动。细胞壁包括初生壁、次生壁和胞间层三部分(图1—2)。
1.初生壁
初生壁厚约1—3μm,它是由纤维素、半纤维素、果胶质和蛋白质组成的。
纤维素是由~个D—葡萄糖基β—1,4—糖苷键结合形成的,不分支,长约0.25~5μm,不溶于水。纤维素分子之间平行排列,横向以氢键相连,个左右的纤维素分子聚集成束,称微胶团,再由约20个微胶团以长轴平行排列形成微纤丝,再由许多微纤丝聚集形成大纤丝。
半纤维素是由葡聚糖和葡萄糖醛酸—阿拉伯木聚糖构成,通过氢键联结在纤维素的骨架上。
果胶质是由鼠李糖聚半乳糖醛酸组成的,它结合在纤微素一半纤微素复合体上。
初生壁中的蛋白质主要是伸展蛋白、一些酶和凝集素。伸展蛋白是一类糖蛋白,它在细胞壁中通过肽键形成一个独立的网状系统,有增加壁强度的作用,它在细胞生长中也起重要的作用。初生壁中的酶类主要有纤维素酶、过氧化物酶、苹果酸脱氢酶、磷酸酶、多种糖基水解酶和转移酶等。这些酶在细胞生长过程中起重要的调节作用。凝集素在细胞识别中起重要作用。