第三章木材细胞PPT讲稿.ppt
《第三章木材细胞PPT讲稿.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第三章木材细胞PPT讲稿.ppt(47页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三章木材细胞第1页,共47页,编辑于2022年,星期二目目录录 3.1 木材细胞的生成 3.2 木材细胞结构 3.3 细胞壁上的结构特征第2页,共47页,编辑于2022年,星期二 简简简简单单单单介介介介绍绍绍绍木木木木材材材材细细细细胞胞胞胞的的的的生生生生成成成成,详详详详细细细细讲讲讲讲解解解解木木木木材材材材细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁上上上上的的的的纹纹纹纹孔孔孔孔、螺螺螺螺纹纹纹纹加加加加厚厚厚厚、瘤瘤瘤瘤层层层层等等等等特特特特征征征征及及及及木木木木材材材材细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁的结构(超微结构与分层结构)。的结构(超微结构与分层结构)。的结构(超微结构与分层结构)。的结构(超
2、微结构与分层结构)。第3页,共47页,编辑于2022年,星期二3.1 木材细胞的生成木材细胞的生成 3.1.1 形成层原始细胞的分形成层原始细胞的分裂裂 树木的生长包括高生长和直径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,它是形成层原始由直径生长形成,它是形成层原始细胞分生的结果。细胞分生的结果。形形成成层层有有两两种种原原始始细细胞胞:纺纺锤锤形原始细胞和射线原始细胞形原始细胞和射线原始细胞。第4页,共47页,编辑于2022年,星期二 非非叠叠生生形形成成层层:多多数数树树种种的的形形成成层层原原始始细细胞胞排排列列不不整整齐齐,即
3、即它它们们的的排排列列上上下下互互相相交交错错,不不在在同同一一水水平平面面上。上。叠叠生生形形成成层层:有有些些阔阔叶叶树树种种形形成成层层原原始始细细胞胞排排列列整整齐齐,从从垂垂直直于于形形成成层层的的方方向向观观察察,它呈显明的层次。它呈显明的层次。第5页,共47页,编辑于2022年,星期二第6页,共47页,编辑于2022年,星期二 平平周周分分裂裂:在在弦弦向向纵纵面面的的平平周周分分裂裂,即即原原细细胞胞一一分分为为二二,所所形形成成的的两两个个子子细细胞胞和和原原细细胞胞等等长长,其其中中的的一一个个仍仍留留在在形形成成层层内内生生长长成成纺纺锤锤形形原原始始细细胞胞,另另一一个
4、个向向外外则则生生成成为为韧韧皮皮部部细细胞胞,向向内内则则生生成成为为木木质质部部细细胞胞。平周分裂使树干的直径增加;平周分裂使树干的直径增加;垂垂周周分分裂裂:在在径径向向两两侧侧产产生生新新的的形形成成层层原原始始细细胞胞,以以适适应应树树干干直直径径加加大大中中形形成成层层周周长增加的需要。长增加的需要。形成层原始细胞的分裂有两种类型:形成层原始细胞的分裂有两种类型:第7页,共47页,编辑于2022年,星期二 通通常常韧韧皮皮部部母母细细胞胞四四季季0-1层层,木木质质部部母母细细胞胞分分裂裂活活动动休休眠眠期期2-5层层,分分裂裂活活动动旺旺盛盛期期10-15层层第8页,共47页,编
5、辑于2022年,星期二3.1.2 木材细胞的形成和胞壁增厚木材细胞的形成和胞壁增厚 3.1.2.1 木质部子细胞的形体扩大阶段木质部子细胞的形体扩大阶段 木质部子细胞经由形成层原始细胞分生出后,即进入细胞形体的扩大阶段。细胞形体的扩大主要表现为细胞尺寸增大,一般为直径增加和长度伸长。细胞尺寸的纵向增长,主要是细胞延伸的结果。第9页,共47页,编辑于2022年,星期二 3.1.2.2 木质部子细胞的胞壁增厚阶段木质部子细胞的胞壁增厚阶段 形形成成层层分分生生的的木木质质部部新新细细胞胞的的胞胞壁壁很很薄薄,新新细细胞胞在在完成或接近完成形体增大后,还需要进入完成或接近完成形体增大后,还需要进入胞
6、壁增厚的阶段。胞壁增厚的阶段。在在这这一一阶阶段段,木木材材的的各各种种细细胞胞均均仍仍具具生生命命机机能能,只只是是原原生生质质逐渐逐渐转化成为转化成为胞壁物质胞壁物质并添加在细胞壁上。并添加在细胞壁上。木木材材中中的的厚厚壁壁细细胞胞:原原生生质质全全部部转转化化为为细细胞胞壁壁时时,细细胞壁增厚阶段结束,细胞的生命活动停止。胞壁增厚阶段结束,细胞的生命活动停止。木木材材中中的的薄薄壁壁细细胞胞:薄薄壁壁细细胞胞在在增增厚厚阶阶段段只只有有部部分分原原生生质质转转化化为为细细胞胞壁壁,另另一一部部分分的的原原生生质质在在细细胞胞位位于于边边材材范范围围的的年年份份内内尚尚保保持持生生机机,
7、当当边边材材转转变变成成心心材材时时,此此部部分原生质通过生理生化作用生成木材抽提物。分原生质通过生理生化作用生成木材抽提物。第10页,共47页,编辑于2022年,星期二3.2 木材细胞壁结构木材细胞壁结构 木木材材中中的的厚厚壁壁细细胞胞在在胞胞壁壁加加厚厚以以后后变变成成围围绕绕空空腔腔的的外外壳壳,木木材材主主要要是是由由这这类类细细胞胞构构成成,这这是是木木材构成上的一个重要性状。材构成上的一个重要性状。木木材材细细胞胞壁壁的的结结构构,往往往往决决定定了了木木材材及及其其制制品品的的性性质质和和品品质质。因因此此,对对木木材材在在细细胞胞水水平平上上的的研研究究,也也可可以以说说主主
8、要要是是对对细细胞胞壁壁的的研究。研究。第11页,共47页,编辑于2022年,星期二3.2.1 木材细胞壁的超微构造木材细胞壁的超微构造 木木材材的的细细胞胞壁壁主主要要是是由由纤纤维维素素、半半纤纤维维素素和和木木质质素素三三种种成成分分构构成成的的,它它们们对对细细胞胞壁壁的的物物理理作作用用分分工有所区别。工有所区别。纤维素纤维素-骨架物质;骨架物质;半纤维素半纤维素-基体物质;基体物质;木木质质素素-结结壳壳物物质质或或硬硬固固物质。物质。因因此此,根根据据木木材材细细胞胞壁壁这这三三种种成成分分的的物物理理作作用用特特征征,人人们们形形象象地地将将木木材材的的细细胞胞壁壁称称为为钢钢
9、筋筋-混混凝凝土土建筑。建筑。第12页,共47页,编辑于2022年,星期二纤维素纤维素是以是以分子链聚集分子链聚集成排列有序的成排列有序的微微纤丝束纤丝束状态存在于细胞壁中,赋予木材抗状态存在于细胞壁中,赋予木材抗拉强度,起着骨架作用,故被称为细胞壁拉强度,起着骨架作用,故被称为细胞壁的骨架物质。的骨架物质。半纤维素半纤维素是以是以无定型状态渗透无定型状态渗透到骨架物到骨架物质中,借以增加细胞壁的刚性,故被称质中,借以增加细胞壁的刚性,故被称为基体物质。为基体物质。木质素木质素是细胞分化的是细胞分化的最后阶段最后阶段才形成,才形成,它渗透到细胞壁的骨架物质当中,可使细它渗透到细胞壁的骨架物质当
10、中,可使细胞壁坚硬,所以被称为结壳物质或硬固物胞壁坚硬,所以被称为结壳物质或硬固物质。质。第13页,共47页,编辑于2022年,星期二3.2.1.1 基本纤丝、微纤丝和纤丝基本纤丝、微纤丝和纤丝 木材细胞壁的组织结构,是以木材细胞壁的组织结构,是以纤维素作为纤维素作为“骨架骨架”的。它的基本组成单位是一些的。它的基本组成单位是一些长短不等的链状纤维素分长短不等的链状纤维素分子子,这些纤维素分子链平行排列,有规则地聚集在一起,这些纤维素分子链平行排列,有规则地聚集在一起称为称为基本纤丝基本纤丝(又称微团)。(又称微团)。在电子显微镜下观察时,认为组成细胞壁的最小在电子显微镜下观察时,认为组成细胞
11、壁的最小单位是单位是基本纤丝基本纤丝。基本纤丝宽约。基本纤丝宽约3.55.0nm,断面大,断面大约包括约包括40(或(或3742)根纤维素分子链,在基本纤丝内)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。纤维素分子链排列成结晶结构。第14页,共47页,编辑于2022年,星期二由基本纤丝组成一种丝状的微系统称为微由基本纤丝组成一种丝状的微系统称为微纤丝。纤丝。微纤丝角(微纤丝角()(microfibrillar angle):细胞壁中微纤丝排列方向与:细胞壁中微纤丝排列方向与细胞轴所成的角度细胞轴所成的角度。微微纤纤丝丝大大约约宽宽10 30nm,微微纤纤丝丝之之间间存存在在着着约约
12、l0nm的的空隙,木质素及半纤维素等物质聚集于此空隙中。空隙,木质素及半纤维素等物质聚集于此空隙中。由微纤丝的集合可以组成由微纤丝的集合可以组成纤丝纤丝;纤丝再聚集形成纤丝再聚集形成粗纤丝粗纤丝(宽(宽0.4 1.0m);粗粗纤纤丝丝相相互互接接合合形形成成薄薄层层;最最后后许许多多薄薄层层聚聚集集形形成成了了细细胞壁层胞壁层。第15页,共47页,编辑于2022年,星期二纤维素分子纤维素分子基本纤丝基本纤丝微纤丝木质素纤维素薄层纤丝粗纤丝细胞壁层葡萄糖基第16页,共47页,编辑于2022年,星期二3.2.1.2 结晶区和非结晶区结晶区和非结晶区 结晶区结晶区沿基本纤丝长度沿基本纤丝长度的方向,
13、纤维素大分子链排的方向,纤维素大分子链排列最致密的地方,分子链规列最致密的地方,分子链规则平行排列,定向良好,反则平行排列,定向良好,反映出一些晶体的特征,所以映出一些晶体的特征,所以被称为纤维素的结晶区。被称为纤维素的结晶区。在纤维素结晶区内,纤在纤维素结晶区内,纤维素分子链平行排列,在维素分子链平行排列,在x射射线衍射图反映是高度结晶的,线衍射图反映是高度结晶的,分子链与分子链间的结合力分子链与分子链间的结合力随着分子链间距离的缩小而随着分子链间距离的缩小而增大。增大。微纤丝B 结晶区 C 非结晶区第17页,共47页,编辑于2022年,星期二 非结晶区非结晶区当纤维素分子链排列当纤维素分子
14、链排列的致密程度减小、分子链间形成的致密程度减小、分子链间形成较大的间隙时,分子链与分子链较大的间隙时,分子链与分子链彼此之间的结合力下降,纤维素彼此之间的结合力下降,纤维素分子链间排列的平行度下降,此分子链间排列的平行度下降,此类纤维素大分子链排列特征被称类纤维素大分子链排列特征被称为纤维素非结晶区(有时也称作为纤维素非结晶区(有时也称作无定形区)。无定形区)。结晶区与非结晶区之间无明显的绝结晶区与非结晶区之间无明显的绝对界限,而是在纤维素分子链长度方对界限,而是在纤维素分子链长度方向上呈连续的排列结构向上呈连续的排列结构。即即 在一个基本纤丝的长度方向在一个基本纤丝的长度方向上,可能包括几
15、个结晶区和几个上,可能包括几个结晶区和几个非结晶区。非结晶区。B 结晶区 C 非结晶区第18页,共47页,编辑于2022年,星期二3.2.2 木材细胞壁的壁层结构木材细胞壁的壁层结构 在光学显微镜下,通常可将细胞壁分为在光学显微镜下,通常可将细胞壁分为初生壁初生壁(P)、)、次次生壁生壁(S)、以及两细胞间存在的胞间层()、以及两细胞间存在的胞间层(ML)。)。3.2.2.1胞间层胞间层胞间层胞间层是细胞分裂是细胞分裂以后,最早形成的分隔部以后,最早形成的分隔部分,后来就在此层的两侧分,后来就在此层的两侧沉积形成初生壁。沉积形成初生壁。胞间层胞间层主要由一种主要由一种无定形、胶体状无定形、胶体
16、状的果胶物质所组成的果胶物质所组成,在偏光在偏光显微镜下呈各向同性。显微镜下呈各向同性。胞间层非常薄,通常将相胞间层非常薄,通常将相邻细胞的胞间层和两侧的初邻细胞的胞间层和两侧的初生壁合在一起称为复合胞间生壁合在一起称为复合胞间层。层。第19页,共47页,编辑于2022年,星期二 初初生生壁壁的的形形成成初初期期主主要要由由纤纤维维素素组组成成,随随着着细细胞胞增增大大速速度度的的减减慢慢,可可以以逐逐渐渐沉沉积积其其它它物物质质,所所以以木木质质化化后后的的细细胞胞,初初生生壁壁木质素的浓度就特别高。木质素的浓度就特别高。初初生生壁壁很很薄薄,通通常常只只有有细胞壁厚度的细胞壁厚度的1%1%
17、3.2.2.2初生壁初生壁初初生生壁壁是是细细胞胞分分裂裂后后,在在胞胞间间层层两两侧侧最最早早沉沉积积、并并随随细细胞胞继继续增大时续增大时所形成的壁层。所形成的壁层。第20页,共47页,编辑于2022年,星期二3.2.2.3 次生壁次生壁次生壁次生壁是细胞停止增大以后,在初生壁上是细胞停止增大以后,在初生壁上继续形成的壁层。继续形成的壁层。在在细细胞胞壁壁中中,次次生生壁壁最最厚厚,占占细细胞胞壁壁厚厚度度的的95%95%以以上上,次次生生壁壁的的主主要要成成分分是是纤纤维维素素和和半半纤纤维维素素的的混混合合物物,后后期期也也常常含含有有大大量量木木质质素素和和其其它它物物质质,但但因因
18、次次生生壁壁厚厚,所所以以木木质素浓度比初生壁低。质素浓度比初生壁低。第21页,共47页,编辑于2022年,星期二3.2.3 3.2.3 木材细胞壁各层的微纤丝排列木材细胞壁各层的微纤丝排列 3.2.3.1 3.2.3.1 初生壁的微纤丝排列初生壁的微纤丝排列 初初生生壁壁基基本本上上由由纤纤维维素素微微纤纤丝丝组组成成,当当细细胞胞生生长长时时,微微纤纤丝丝不不断断沉沉积积在在伸伸展展的的细细胞胞壁壁内内壁壁,随随着着细细胞胞壁壁的的伸伸展展而而改改变变其其排排列列方方向向。开开始始发发生生时时,微微纤纤丝丝排排列列方方向向非非常常有有规规则则,与与细细胞胞略略呈呈直直角角,围围绕绕细细胞胞
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第三 木材 细胞 PPT 讲稿
限制150内