22木材细胞壁的超微构造

第二章 木材宏观构造 与微观构造
2.2 木材细胞壁的超微构造
本节重点：木材细胞壁的超微结构及细胞 壁上的主要结构特征；
本节难点：细胞壁微纤丝的超微结构及其 在细胞壁各层的排列；
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2.2.1 微纤丝及其构成 1.微纤丝的定义
指构成木材细胞 壁的最小形态结 构为纤丝状单元。
右图:陆均松纹孔膜的微 纤丝
右图:红松、柏木管胞中的径 列条
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3.分隔
指木纤维或薄壁细 胞胞腔中的横向隔 膜。
右图: 见血封喉的分隔木纤 维
图3—15
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4.雕纹
指细胞内壁呈 雕花状的加厚薄 层。
右图: 西南猫尾树具雕 纹状穿孔
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5.眉条--指横跨在具缘纹 孔腔上下边缘,呈半月 状的一种特殊加厚条纹。
右图: 金钱松、黄枝油杉管胞壁 的眉条
S3层 2～8% 瘤状层(W) ≤1%
1～2
漫无规则
4～6
规则网状 50°～70°
30～40早材 近平行排列 10°～30°
≥150晚材
1～6
平坦螺旋状 60°～90°
高度≦1微米 直径≤1微米
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2.马尾松管胞次生壁各层微纤丝排列
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2.2.4 细胞壁特征
2.2.4 1 纹孔：
1.纹孔的定义：指木材细胞壁在次生加厚时, 其初生壁未被增厚的区域,而在细胞壁上形成 一个孔道。犹如房屋墙壁上的窗户。
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2.2.2 细胞壁结构的成层倾向
在电子显微 镜下观察,细胞 壁中的微纤丝和 木素之间的排列, 存在更微细的成 层倾向。
右图:细胞壁成层倾向模式
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2.2.3 细胞壁层次结构
1.细胞壁各层微纤丝状况
壁 层 占胞壁厚 纤丝层数 纤丝排列 纤丝角
初生壁(P)
1%
S1层 10～22% S2层 70～90%
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2.微纤丝的构成:
一般认为,细胞壁中的纤维素大分子是以 一股贯穿着无数个结晶区和非结晶区的连续 胶束的状态而存在的。结晶区和非结晶区并 无明显的界限。
结晶区:指在纤维素胶束中,纤维素大分 子链排列紧密而互相平行的区段。结晶区长 度为60nm,横向尺寸为2×3nm。
非结晶区:指在纤维素胶束中,纤维素大 分子链不平行而呈松散状态的区段。
右图: 澳洲柏管胞 壁加厚
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3.锯齿状加厚 射线管胞内壁呈
锯齿状凸起的加厚。
右图: 黄山松射线管胞 内壁锯齿状加厚
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2.2.4.3 胞壁的其它特征
1.螺纹裂隙 细胞次生壁呈螺旋状 的裂缝。常见于应力 木的木材细胞的胞壁。
右图: 马尾松应压木管胞壁 螺纹裂隙
图3—13 17
2.径列条 在径切面上看,横跨细 胞弦壁并在同一高度贯 串数个细胞的棒状结构。
图3—17
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6.瘤状层--复盖在细胞 腔或纹孔腔表面上的隆 起物,或非纤丝薄层。 它是由原生质膜或液泡 膜的残渣堆积而成。
右图: 长苞冷杉管胞壁具缘 纹孔上的瘤层
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关于瘤状层的形成过程说明
左上图 在S3层上的质膜向胞腔方向形成几个凹陷 左下图 质膜凹陷区内开始出现瘤状物 右上图 每个质膜凹陷内均出现瘤状物 右下图 瘤状物进一步发育直至完成
阔叶材
纹孔种类
有塞具缘纹孔 无塞具缘纹孔
特殊纹孔
澳柏型具缘纹孔 附物纹孔
纹孔口
园形
凸透镜形或交叉形
针叶材纹孔
阔叶材纹孔
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2.2.4.2 内壁加厚
1.螺纹加厚 在细胞内表面上呈 螺旋线状凸起,并环 绕细胞内壁的加厚 组织。
右图:银杉管胞壁螺纹加 厚
图2— 银杉
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2.澳柏型加厚： 仅在胞壁
纹孔口上下缘 各具一条弧状 的加厚条纹
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3.纤丝单元及纤丝角 (1)丝状单元:亚基
本纤丝(直径1nm)→基 本纤丝(3.5～5nm) → 亚微纤丝(12nm) →微 纤丝(25nm) →大纤丝 (0.4～1 ）→纤丝薄
层→胞壁各层。
右图:木材细胞壁的超微
结构
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(2)纤丝角 : 微纤丝排列方向 与细胞轴所成的
角度。
右图:红桧管胞S2
层微纤丝
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2.纹孔构造： 纹孔口 纹孔腔 纹孔膜 纹孔塞
右图:马尾松具缘纹 孔构造
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3.纹孔类型
单纹孔 具缘纹孔
右图:红松管胞壁上的3—6
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澳柏型具缘纹孔
右图:澳洲柏管胞具缘 纹孔
附物纹孔
右图:擎天树导管壁附 物纹孔
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4.针阔叶材具缘纹孔的特点
项目
针叶材