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2022考研农学解析：植物细胞壁
1、细胞壁的化学组成：构成细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸等。
细胞壁中的多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类，它们是由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸等聚合而成。次生细胞壁中还有大量木质素。
纤维素：植物细胞壁的主要成分， 纤维素内葡萄糖残基间形成大量氢键，而相邻分子间氢键使带状分子彼此平行地连在一起，这些纤维素分子链都具有相同的极性，排列成立体晶格状，可称为分子团，又叫微团(micellae)。
微团组合成微纤丝，微纤丝又组成大纤丝，因而纤维素的这种结构非常牢固，使细胞壁具有高强度和抗化学降解的能力。存在于细胞壁中的纤维素是自然界中最丰富的多糖。
半纤维素：往往是指除纤维素和果胶物质以外的，溶于碱的细胞壁多糖类的总称。它们覆盖在微纤丝之外并过氢键将微纤丝交联成复杂的网格，形成细胞壁内高层次上的结构。
果胶类：胞间层基本上是由果胶物质组成的，果胶使相邻的细胞粘合在一起。果胶物质是由半乳糖醛酸组成的多聚体。根据其结合情况及理化性质，可分为三类：即果胶酸、果胶和原果胶。
木质素：不是多糖，是由苯基丙烷衍生物的单体所构成的聚合物，主要分布于纤维、导管和管胞中。可以增加细胞壁的抗压强度，正是细胞壁木质化的导管和管胞构成了木本植物坚硬的茎干，并作为水和无机盐运输的输导组织。
蛋白质与酶：细胞壁中最早被发现的蛋白质是伸展蛋白，它是一类富含羟脯氨酸的糖蛋白，大约由300个氨基酸残基组成，这类蛋白质中羟脯氨酸含量特别高。
矿质：细胞壁的矿质元素中重要的是钙。细胞壁为植物细胞最大的钙库。钙调素在细胞壁中也被发现，如在小麦细胞壁中已检测出水溶性及盐溶性两种钙调素。
2、细胞壁的结构：典型的细胞壁是由胞间层、初生壁以及次生壁组成。
细胞在分裂时，最初形成的一层是由果胶质组成的细胞板，它把两个子细胞分开，这层就是胞间层，又称中层。
随着子细胞的生长，原生质向外分泌纤维素，纤维素定向地交织成网状，而后分泌的半纤维素、果胶质以及结构蛋白填充在网眼之间，形成质地柔软的初生壁。细胞在初生壁内产生次生壁。细胞内腔有时由数层次生细胞壁(S1–S3)包围，原始初生壁(CW1)和中层在最外层(ML)。
3、细胞壁的功能
a.维持细胞形状，控制细胞生长。b.物质运输与信息传递。c.防御与抗性。d.其他功能。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。
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