第三章木材细胞壁构造幻灯片

1、第三章木材的细胞cell of wood纟”前3木材细胞的生成o3.2木材细胞壁结构3.3木材细胞壁上的特征第一节木材细胞的生成a、一、木材细胞的生成（细胞的分裂、细胞扩大生长、胞壁增厚）形成层原始细胞的分裂 树木的生长包括高生长 和直径生长。树木中木质 部的绝大部分是由直径生 长形成，它是形成层原始 细胞分生的结果。i7図93 形成別始原細 胞。模式図（島 地謙.1976）形成层原始细胞4纺锤形原始细胞射线原始细胞a:紡錘形始原訓咆. b:放射組織妬原紐ij也纺锤形原始细胞的长轴沿树高方 向，两端尖削，呈纺锤形，为木质 部中纵行排列细胞的来源；射线原 始细胞形小、聚集成射线状，为木 质部中横

2、行细胞的来源。非叠生形成层:大多数树种的形 成层原始细胞排列不整齐，即它 们的排列上下互相交错，不在同 一水平面上（图a）（尹思慈，木材学）a非叠生形成层b叠生形成层叠生形成层:有些阔叶树种形成 层原始细胞排列整齐，从垂直于 形成层的方向观察，它呈显明的 层次（图形成层原始细胞的平周分裂纺锤形原始细胞一生成导管、管胞等轴向细胞形成层原始细胞的垂周分裂纺锤形原始细胞的增加（岛地谦，1976）105放射凱織始原細脸晚旧加法（岛地謙,1976）射线原始细胞的增加1=1b、细胞的扩大生长和增厚図101 封第樹仮道管o成熟過邳模式図鳥地謙，1976)1：形成層带 2：紬胸拡大帯，3； 次 區帯，4：原彩

3、賞带，5：二次壁犯厚带， g：成熟才5k 7：晚材部. 舞 早材綁； ph:師部，l:削年#疋形成善十七起说材.二、木材的主要细胞种类早材导管分子木材中典型的细胞3晚材导管分子针叶树材和阔叶树材中的主要细胞 。针叶树材阔叶树材导管管胞环管管胞和维管管胞轴向薄壁细胞 射线薄壁细胞 射线管胞轴向薄壁细胞 射线薄壁细胞木材纤维（韧性纤维和纤维状管胞）树脂道泌脂细胞树胶道泌胶细胞第二节木材细胞壁的结构 一、木材细胞壁的物质1、木材细胞壁的三大物质:纤维素(cellulose)：骨架物质 半纤维素(hemicellulose):基体物质 木素(lignin)：结壳物质(硬固物质)matrix(日文文献)

4、：包括木材细胞壁内的所有木素和大部分半纤维素(不包括与纤维素紧密结合的那部 分半纤维素)。2、基本纤丝、微纤丝、纤丝. *0作为“骨架”的。木材细胞壁的组织结构，是以1=3它的基本组成单位是一些长短不等的链状纤维素分子, 这些纤维素分子链平行排列，有规则地聚集在一起称（又称微团）。在电子显微镜下观察时，认为。基本纤丝宽约3550a ,断面大约 包括40 （或3742）根纤维素分子链，在基本纤丝内 纤维素分子链排列成结晶结构。微纤丝纤维素以微纤丝状态存 在于细胞壁中。微纤丝 是由更微小的基本纤丝 构成的。微纤丝大约宽 1030mn,微纤丝之 间存在着约10nm的空隙, 木素及半纤维素等物质 聚集

5、于此空隙中。 微纤丝角3) (microfibrillar angle): 细胞壁中微纤丝排列方 向与细胞长轴所成的角 度。3!l ntrue nxte kmeilqhr. li. rdnlinmhiphciwerb 瞞-雄伽 can won ihc 皿g cknivnh umimiiuiag ihc all wll in : l(uiilcrg c0i crywjiwcrysolme250葡萄糖基一纤维素分子链（40根）一基本纤丝（2-4个）一微纤丝一纤丝一粗纤丝（宽0.4-l0um） 一薄层一细胞壁.基本纤丝：由纤维素构成，在电镜下 可见，尺寸约为3550a。微纤丝：木材细胞壁的基本构成单

6、位,(siau,1971)在电镜下可见，尺寸约为1030nm。纤维素的结晶区和无定形区结晶区和而定形為结晶区(crystalline area):在基本纤丝内，纤维素分子链基本平行排列的部分，称为结晶区；在结晶区内,x射线衍射图反映是高度结晶的o无定形区（非结晶区，amorphous region）:基本纤丝内结晶区以外的部分,纤维素分子链排列不紧密，不平行的部分。二、细胞壁的壁尾结构 1、细胞的发育步骤：增大；加厚和木质化2、壁层结构:在显微镜下，细胞壁可分为初生壁（p）、图细恥贍的构造嘲拊住1初生壁 s i欠生斌 ml期雑航建s1.代1- v 、次主里个忌 *次牛牛卢嗅e h. p. br

7、own 细胞壁的构造（申宗圻，木材学）胞间层3-4细胞壁的壁层结构e1a.细胞腔；p.初生壁；s.次生壁ml.胞间层;12s1.次生壁外层；s2.次生壁中层;s3 .次生壁内层-是细胞分裂以后，最 早形成的分隔部分，后来就在此 层的两侧沉积形成初生壁。胞 间层主要由一种无定形、胶体状 的果胶物质所组成，在偏光显微 镜下呈各向同性。通常将相邻细胞间的胞间层 和其两侧的初生壁合在一起称为初生壁初生壁：是细胞分裂后，j 在胞间层两侧最早沉积、 并随细胞继续增大时所 形成的壁层j :ml|w(sj s2 s( ml s)s2 s30%、设ps,el初生壁一般较薄， 通常只有细胞壁厚度的 1%或略多一点

8、。初生壁 也分层。3-4细胞壁的壁层结构a.细胞腔；p.初生壁；s.次生壁;ml .胞间层；s1.次生壁外层；s2.次生壁中层;s3 .次生壁内层次生壁：是细胞停止增大以后，在初生壁上继续形成的壁层。在细胞壁中，次生 壁最厚，占细胞壁厚度的95%以上。3-4细胞壁的壁层结构a.细胞腔；p.初生壁；s.次生壁; ml .胞间层；s1.次生壁外层；s2.次生壁中层;s3 .次生壁内层次生壁：是细胞停止增 大以后，在初生壁上继 续形成的壁层。外层(si)：v中层(，2)： 内层(&)：3、木材细胞壁各层的微纤丝排列初生壁的微纤丝排列初生壁基本上由纤维素微 纤丝组成，当细胞生长时，微 纤丝不断沉积在伸

9、展的细胞壁 内壁，随着细胞壁的伸展而改 变其排列方向。初生壁整个壁 层上的微纤丝排列都很松散， 这种结构和微纤丝的排列状态， 有利于细胞的长大。次生壁外层次生壁中层（s】）2）次生壁内层1=次生壁的微纤丝排列在次生壁上，由于纤维素分子 链组成的微纤丝排列方向不同，可 将次生壁明显地分为三层，艮卩：次生壁各层的微纤丝都形成螺旋取 向，但斜度不同。细胞壁的厚或薄主要 s2层的厚薄决定。4、木材细胞壁的各级构造毗軒葡蔔糖基纤维素大分子链（銭型）基本纤丝1=微纤鐘（粗纤丝 薄层上细胞壁二形成了管胞、 导管、木纤维葡皆糖残基纤维素分丁依团3-6木材管胞细胞壁微细结构 （成俊卿，1985）気合胞间层si

10、|sz ）次生壁 e痛時管胞 湖分）（初生壁、次生壁si、s2和脂层y5、管胞和木纤维的壁层结构r!a. 单纹孔对：是单纹孔之间 构成的纹孔对，存在于薄壁细 胞之间、某些特殊的厚壁细胞 之间。b. 具缘纹孑l对：是两个具缘 纹孔所构成的纹 孔对，存 在于管胞、纤维状管胞、导管 分子和射线管胞等含有具缘 纹孔的细胞之间。c.半具缘纹孔对：是具缘纹 孔与单纹孔相构成的纹孔对。（崔永志，2003）5、闭塞纹孔：， (1)概念：针叶树材管胞的具缘纹孔对在某些情况下纹孔塞会 偏于一侧，而将纹孔口堵住，形成闭塞纹孔。闭塞纹孔6、附物纹孔:3在阔叶树材的某些科树种中， 存在一种附物纹孔。附物纹孔:阔叶树材的

11、一种具 缘纹孔，在纹孔缘及纹孔膜上 存在一些突起物，称为附物。（见图）o附物纹孔 一般常见于导管壁上 的具缘纹孔，也见于纤维状管 胞壁上的具缘纹孔。图3t1附物纹孔（刘一星,2004）a.珊瑚状（导管的具缘纹孔）；b.分枝或网状（ 导管间具缘纹孔，着生于纹孔室的拱壁和导管壁 的表面）：c.珊瑚状（半具缘纹孔对）；d.乳头 状凸起（相领接的纤维状管胞）“3附物纹孔是鉴别阔叶树材树种所依据的特征之一。7、结合具缘纹孔:，亠y.*6 纹孔口合生x 2300制洲. 1结合具缘纹孔(腰希t1988)娜硼脾w. 睥iflm陶e宀”w讷廟w螂：条關专編flh 液:細眉条眉条示意图眉条一针叶材管胞上的具缘 纹

12、孔对的上下边缘,由胞间 层和初生壁形成线条状或半 月状的加厚部分,形似眼眉。功能：加固初生纹孔场的 刚性；三、螺纹加厚螺纹加厚：在细胞次生壁内表面上，由微纤丝局部聚集而形成的屋脊状凸起,呈螺旋状环绕着细胞内壁。n木材细胞壁上的螺纹加厚（周崟，姜笑梅，1994）四、锯齿状加厚：射线管胞内壁的次生加 厚为锯齿状突起部分针叶树材射线管胞内腔的一种加厚。依据这 个特征可区分硬松系和软松系。射线管胞上的锯齿状加厚(r.bnjcen hoad-y -1990锯齿状加厚的高度可分为四级:(1)内壁平滑;(2)内锯为锯齿状，齿纤 细至中等，高达2.5卩m；=1(3)齿高超过2.5卩皿，至 细胞腔中部；(4)网状式