木材细胞壁
木材细胞壁构造(课堂PPT)
41
4、纹孔对的类型：
纹孔对的类型
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.具缘纹孔对：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。
第三章 木材的细胞
Cell of Wood
3.1 木材细胞的生成 3.2木材细胞壁结构 3.3木材细胞壁上的特征
1
材细胞的生成
（细胞的分裂、细胞扩大生长、胞壁增厚）
a、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。
36
(2)具缘纹孔的结构：
1、纹孔缘 2、纹孔口 3、纹孔腔 4、纹孔室 5、纹孔膜 6、纹孔内口 7、纹孔外口 8、纹孔道
具缘纹孔的结构 （佐伯浩，1985）
37
纹孔膜：纹孔对之间的隔膜，多数 为两个细胞的初生壁和胞间层组成；
纹孔口：纹孔腔通到细胞腔的开口；
纹孔腔：纹孔膜到细胞腔的全部空 隙；
微 纤
木素及半纤维素等物质 丝
聚集于此空隙中。
的
微纤丝角（α）
构 成
(microfibrillar angle)：
细胞壁中微纤丝排列方
向与细胞长轴所成的角
度。
15
葡萄糖基→纤维素分子链（40根）→基 本纤丝（2－4个） →微纤丝→纤丝→粗 纤丝（宽 0.4-1.0um）→薄层→细胞壁
基本纤丝：由纤维素构成，在电镜下 可见，尺寸约为35～ 50Å。
垂周分裂 平周分裂
木材细胞壁
木材细胞壁的形成
细胞壁的形成及细胞器官 细胞壁成分的堆积过程
植物细胞壁的组成
胞间层。又称中胶层。位于两个相邻细胞之间，为两相邻 细胞所共有的一层膜，主要成分为果胶质。有助于将相邻 细胞粘连在一起，并可缓冲细胞间的挤压。
初生壁。细胞分裂后，最初由原生质体分泌形成的细胞壁。 存在于所有活的植物细胞。位于胞间层内侧。约1～3微米 厚。具有较大的可塑性。典型如薄壁细胞。
横截面：类结晶区 (paracrystalline region)。所谓类结晶 区，是指虽然纤维素分 子的排列仍有规则，但 是要比结晶区内的稍稍 乱一些。
微纤丝的全部长度方向 都表现出高的结晶性， 只是在纤维素分子的转 接处或是末端会出现结 晶性稍差的情况。
能不能用电镜观察到木材纤维素微纤丝的内 部构造？
原生质膜颗粒说
在细胞壁内表面有许多直径50ｎｍ左右的颗粒。这些颗粒群是纤 维素合成酶的复合体，由纤维素合成酶复合体形成的纤维素分子 和邻近的分子之间形成氢键结合，结晶化后形成微纤丝。颗粒集 合体可以在原生质膜上移动，移动方向由微管来决定，微管如同 列车的轨道一样，蔷薇状颗粒集合体在两根微管之间一边移动一 边形成微纤丝，就这样决定了微纤丝的取向。
多网生长说修正模型（藤井）
开始时微纤丝与细胞轴之 间呈很大的倾角，形成直 线型平行排列的层，然后 改变回旋方向在细胞壁的 内侧堆积，形成交叉多层 构造。接着，细胞壁伸 展，各层变薄，引起了微 纤丝的再排列。在这种情 况下，微纤丝的倾角以层 为单位变化。
次生壁
平回旋(flat helix)：S1和
纤维素晶系变形
微纤丝（microfibril）
没有木质化的杨树的木质部 纤维
的纤维壁上以及法囊藻的横 截面的照片。
谈木材细胞壁的层次结构
谈木材细胞壁的层次结构[摘要]木材是由细胞组成的，也就是说，细胞是构成木材的基本形态单位。
对于木材检验工作来说，首先要了解木材细胞壁的超微构造、壁层结构以及细胞壁上的特征，因为无论是木材树种识别与利用，还是木材物理力学性质的各向异性都与其有密切的关系。
【关键词】木材；检验；细胞壁；层次；结构木材是由细胞组成的，也就是说，细胞是构成木材的基本形态单位。
木材细胞在生长发育过程中经历分生、扩大和胞壁加厚等阶段而达到成熟。
成熟的木材细胞多数为空腔的厚壁细胞，仅有细胞壁与细胞腔，俨如桑蚕的蚕茧。
所以，对于木材检验工作来说，首先要了解木材细胞壁的超微构造、壁层结构以及细胞壁上的特征，因为无论是木材树种识别与利用，还是木材物理力学性质的各向异性都与其有密切的关系。
1．细胞壁物质组成木材细胞壁主要是由纤维素、半纤维素和木质素三种成分构成。
纤维素以分子链聚集成束和排列有序的微纤丝状态存在于细胞壁中，起着骨架物质作用，相当钢筋水泥构件中的钢筋。
半纤维素以无定形状态渗透在骨架物质之中，起着基体黏结作用，故称其为基体物质，相当钢筋水泥构件中的绑捆钢筋的细铁丝。
木质素是在细胞分化的最后阶段木质化过程中形成，它渗透在细胞壁的骨架物质和基体物质之中，可使细胞壁坚硬，所以称其为结壳物质或硬固物质，相当钢筋水泥构件中的水泥。
2．木材细胞壁的层次结构木材细胞壁各层的化学组成不同，光学显微镜下，它的结构可分为胞间层(ML)、初生壁(P)和次生壁(S)三层。
(1)胞间层细胞分裂的末期，出现了细胞板，将新产生的两个细胞隔开，这是最早的细胞壁部分。
此层很薄，它是两个相邻细胞中间的一层，为两个细胞所共有，实际上，通常将胞间层和相邻细胞的初生壁合在一起，称为复合胞间层。
主要由木质素和果胶物质组成，纤维素含量很少，所以高度木质化，在偏光显微镜下显现各向同性。
(2)初生壁初生壁是细胞增大期间所形成的壁层。
初生壁在形成的初期，主要由纤维素组成，随着细胞增大速度的减慢，可以逐渐沉积其他物质，所以木质化后的细胞，初生壁木质素的浓度特别高。
木材细胞壁细胞腔细胞间隙的关系
作为你的文章写手，我将全面评估木材细胞壁、细胞腔和细胞间隙的关系，并据此撰写一篇有价值的文章。
在这篇文章中，我将优先考虑以从简到繁、由浅入深的方式来探讨这个主题，以便你能更深入地理解。
我会在文章中多次提及木材细胞壁、细胞腔和细胞间隙，包含总结和回顾性的内容，以便你能全面、深刻和灵活地理解这个主题。
我会共享我对这个主题的个人观点和理解。
标题：木材细胞壁、细胞腔和细胞间隙的关系探析一、木材细胞壁的构成及功能木材细胞壁是由纤维素、半纤维素和木质素组成的，它固定在细胞膜外，呈现出纤维状的结构。
木材细胞壁的主要功能是提供机械支撑和保护作用，同时也影响着木材的物理性能和化学性质。
二、细胞腔的作用和特点细胞腔是木材细胞壁包围的空间，它在木材成分中占据较大比例。
细胞腔的主要作用是贮存水分、有机物质和无机盐类，同时也参与了营养物质的运输，具有非常重要的生物学功能。
三、细胞间隙的结构和功能细胞间隙是细胞腔之间的空隙部分，它影响着木材的密度和孔隙度。
细胞间隙的结构特点对木材的物理性能和力学性质有着重要的影响。
四、木材细胞壁、细胞腔和细胞间隙的关系木材细胞壁、细胞腔和细胞间隙三者之间密不可分。
木材细胞壁中的纤维素和木质素主要构成了细胞壁的结构，细胞腔负责贮存水分和有机物质，细胞间隙则影响着木材的孔隙度和物理性能。
三者相互依存，共同构成了木材的基本结构和功能。
五、个人观点和总结在我看来，木材细胞壁、细胞腔和细胞间隙之间的关系非常复杂而又密切。
只有深入理解这三者之间的交互作用，才能更好地把握木材的特性和应用。
希望通过本文的阐述，能够让读者对木材的微观结构有更清晰的认识，进而对木材的性能和用途有更深入的了解。
总结：本文从木材细胞壁、细胞腔和细胞间隙的结构和功能着手，全面探讨了它们之间的关系。
希望读者能够通过本文对这一主题有更深入的了解，从而加深对木材微观结构的认识。
木材是一种常见且重要的材料，在建筑、家具制作、工艺品制作等领域都有着广泛的应用。
木材的密度特别大的原因
木材的密度特别大的原因木材的密度是指单位体积内木材的质量，即木材的重量与体积的比值。
密度是影响木材性质和用途的重要参数之一，其大小与木材的物理性质、化学成分、生长环境等因素密切相关。
下面将从这些方面详细探讨木材密度特别大的原因。
一、物理性质因素：1.纤维结构：木材由纤维素、半纤维素和木质素等有机物质组成，这些物质之间通过氢键、范德华力和共价键等结构力相互连接。
密度大的木材具有更多的纤维素和木质素，纤维结构紧密，分子间作用力更强，因此密度较高。
2.细胞壁厚度：细胞壁是木材的主要组成部分，其厚度影响着木材的密度。
细胞壁越厚，则单位体积内的木质素越多，密度也就越大。
二、化学成分因素：1.纤维素含量：纤维素是木材的主要化学成分之一，其含量与木材的密度密切相关。
通常情况下，纤维素含量高的木材密度也较大。
2.木质素含量：木质素是木材的重要化学成分，其含量也与密度有一定的关系。
木质素含量越高，木材的密度也就越大。
三、生长环境因素：1.处境威胁：木材在自然环境中长期暴露，会受到各种外界威胁，如虫蛀、菌腐等。
为了保护自身，木材会在内部产生更加密实的组织，从而提高自身密度。
2.生长速度：生长速度是木材密度的又一重要因素，通常情况下，慢生长的木材密度更大。
慢生长的木材由于生长周期长，加之受限于生长环境和营养供应，因此形成的木质较为紧密。
四、其他因素：1.木材干燥程度：木材的密度与其干燥程度密切相关。
干燥程度较高的木材，由于水分含量较低，木质的内部结构更加致密，因此密度也较大。
2.木材的处理方式：不同的处理方式对密度有一定的影响。
比如热处理和压缩实木等工艺可以有效地增加木材的密度。
综上所述，木材的密度特别大是由于多种因素共同作用的结果。
物理性质、化学成分和生长环境等因素的影响使得木质纤维之间的结构紧密，分子间的结构力强，木材中的有机物质含量高。
此外，木材的干燥程度和处理方式等因素也会对木材的密度产生影响。
了解木材密度的原因，有助于我们更好地理解木材的性质和用途，为木材的选材和应用提供有效的参考。
木材细胞壁力学概述
得分：_______ 南京林业大学研究生课程论文2014～2015学年第一学期课程号：43311课程名称：高级木材学（含竹材）论文题目：木材细胞壁力学概述学科专业：木材科学与技术学号：3140285姓名：霍子微任课教师：张耀丽二〇一四年十二月木材细胞壁力学概述霍子微（南京林业大学材料院，江苏南京 210037）摘要：对测试木材细胞壁的单纤维拉伸技术和纳米压痕技术进行了概述。
从纤维分离方法、纤维夹紧和定向、单根纤维细胞壁横截面面积测量评述单根纤维拉伸技术，并从探针选择，样品表面粗糙度，与其他技术连用等方面分析了纳米压痕技术。
关键词：细胞壁力学；单纤维拉伸技术；纳米压痕技术Overview in cell wall mechanics of woodHUO Ziwei（College of materials science and Engineering，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China）Abstract：Advances in the researches of mechanical properties of wood cell were reviewed from the tensile of single fiber and nanoindentation respectively. Fiber separation，fiber clamping and orientation and measurements of single fiber crosssectional area were reviewed from tensile of single fiber. And select from the probe, the sample surface roughness, in conjunction with other techniques and other aspects of the analysis of the nanoindentation.Keywords：mechanical property of wood cell wall；tensile of single fiber；nanoindentation引言细胞壁是木材的实际承载结构，对材料的宏观力学性能有着极其重要的影响，是把木材力学研究从宏观引向微观尺度的最佳桥梁。
第三章---木材细胞壁构造幻灯片教程课件
厚度百分率为10％ ～ 22％。
S2：微纤丝与细胞长轴的夹角为10∘～ 30∘，近乎平行
于细胞轴。厚度百分率为70％ ～ 90％。
S3：微纤丝与细胞长轴的夹角为60∘～90∘。厚度百分率
为2％ ～ 8％。
27
6、导管和薄壁细胞的壁层结构 导管的壁层结构 薄壁细胞的壁层结构
28
7、细胞壁壁层中物质的分布
叠生形成层:有些阔叶树种形成 层原始细胞排列பைடு நூலகம்齐，从垂直于 形成层的方向观察，它呈显明的 层次（图B）。
( 尹思慈，木材学)
A---非叠生形成层
B---叠生形成层
5
形成层原始细胞的平周分裂
形成 层原
纺锤形原始细胞—生成 导管、管胞等轴向细胞
始细
胞
射线原始细胞—生成 射线薄壁细胞等横向细胞
韧皮部
木质部
纤丝组成，当细胞生长时，微 纤丝不断沉积在伸展的细胞壁 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。
初生壁
24
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，即：
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 复合胞间层。
ML
图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
21
初生壁
初生壁：是细胞分裂后，
在胞间层两侧最早沉积、
P
并随细胞继续增大时所
形成的壁层。
次生壁外层（S1） 次生壁中层（S2） 次生壁内层（S3）
木材细胞壁上的结构特征
木材细胞壁上的结构特征
木材是由纤维素和木质素组成的纤维素素材料的一种。
木材的结构特征主要体现在其细胞壁的组成和结构上。
首先，木材细胞壁的主要成分是纤维素和木质素。
纤维素是一种由葡萄糖分子组成的聚糖，占木材细胞壁的40%~50%。
纤维素使得木材具有较高的强度和抗拉性能。
而木质素是一种复杂的有机物，主要由苯酚和芳香族羟基化合物组成，也被称为木质素素材料的基质。
木质素占据细胞壁的大部分空间，使得木材细胞壁具有较低的导热性和较好的绝缘性能。
其次，木材细胞壁的层次结构包括原位基质、中间层和次级壁。
原位基质是细胞壁中最外层的一层，主要由纤维素和木质素组成。
中间层是原位基质和次级壁之间的一层，主要由木质素和半纤维素组成。
次级壁是细胞壁最内层的一层，主要由纤维素组成，且纤维素的排列方式呈网状结构。
次级壁中的纤维素纤维具有较高的晶度和较长的纤维长度，使得木材细胞壁具有良好的力学性能和稳定性。
最后，木材细胞壁的细胞间连接方式主要有两种：一种是依靠木质素之间的共聚结合力，即靠共同连接剂维持细胞壁的相对稳定；另一种是通过胶原蛋白，胶原蛋白作为一种连接材料，具有高强度和粘合能力，可以有效地连接细胞壁中的纤维素和木质素。
总的来说，木材细胞壁的结构特征主要体现在成分的构成、层次结构和细胞间连接方式上。
这些特征使得木材细胞壁具有较高的强度、稳定性和抗压性能。
同时，木材细胞壁的结构特征也为木材的加工利用和性能改良提供了基础。
4木材细胞壁结构
单纹孔
具缘纹孔
针叶材管胞上的具缘纹孔： 针叶材管胞上的具缘纹孔：
纹孔塞(torus) 纹孔塞(torus)：纹孔膜中央的加厚 (torus) 部分。 塞缘(margo) (margo)：纹孔塞的外围部分。 塞缘(margo) 纹孔环(pit annulus)：胞间质沿纹 纹孔环(pit annulus) 孔边界的加厚部分。 纹孔缘(pit border)：纹孔的开口周 纹孔缘(pit border) 围形成的拱形突起。 纹孔腔(pit civity)：由纹孔膜到细 纹孔腔(pit civity) 胞腔的全部空隙。 纹孔室(pit chamber)：纹孔膜与拱 纹孔室(pit chamber) 形环绕纹孔缘之间的空隙部分。 纹孔口(aperture) (aperture)：纹孔室通向细胞 纹孔口(aperture) 腔的开口。
纹孔膜：分隔相邻细胞壁上纹孔的隔膜，实际上是两个相邻细胞的初 纹孔膜 生壁和胞间层组成的复合胞间层； 纹孔环： 纹孔环 在纹孔膜周围的加厚部分； 纹孔缘：在纹孔膜上方，纹孔的开口周围形成的拱形突起称纹孔缘； 纹孔缘 纹孔腔： 纹孔腔：由纹孔膜到细胞腔的全部空隙，称纹孔腔； 纹孔室：由纹孔膜与拱形环绕纹孔缘之间的空隙部分称纹孔室； 纹孔室 纹孔道：由纹孔腔通向纹孔室的通道； 纹孔道 纹孔口：纹口室通向细胞腔的开口，称纹孔口。 纹孔口 纹孔口： 纹孔内口 纹孔口 纹孔外口， 纹孔内口：由纹孔道通向细胞腔的开口。 纹孔内口 纹孔外口：由纹孔道通向纹孔室的开口称为。 纹孔外口
纹孔的类型： 纹孔的类型：
单纹孔(simple pit)：不具拱形的纹孔缘，孔腔直径大致相等 单纹孔 的纹孔。由纹孔膜和纹孔腔组成。 纹孔膜(pit embrane):相邻两细胞的胞间层和初生壁。 纹孔腔(pit civity) ：次生壁上未加厚的部分。 具缘纹孔(bordered pit) ：次生壁在纹孔膜上方成拱形纹孔 具缘纹孔 缘的纹孔。 具缘纹孔为针叶材的管胞和阔叶材的除薄壁细胞之外 的细胞所有。
木材细胞壁与木材力学性能及水分特性之间关系研究进展
木材是一种生物高分子聚合材料，是树木茎干的木质部部分，细胞壁是木材的实际承载结构，其结构特征是由细胞生长需要而形成的，与木材各种物理力学性质在宏观表现的力学性能有着极其重要的联系，直接影响木材的加工利用[1]。
建立起从细胞壁微观构造到木材宏观力学性能之间的联系，由宏观向微观深入，将宏观与微观结合，对最终把握木材力学性质的本质起源，指导木材的遗传改良有重要的意义。
因此基于细胞壁水平对木材各项特性进行研究，成为木材科学与制浆造纸领域的研究热点之一[2]。
1 细胞壁与木材力学性能的关系木材细胞壁作为木材的实际承载结构其力学性能对木材的宏观性能起着重要的作用。
细胞壁由各种化学成分组成，各组分在细胞壁中的结合方式及自身的性质对木材力学性能有重要的影响，如木材的硬度、弹性模量和强度等。
1.1 细胞壁与木材硬度的关系木材的硬度即木材抵抗物体压入内部的能力，不论是家具用材或建筑用材，硬度越高，性能越好。
细胞壁的微观构造决定了木材的硬度，近些年来，木材细胞壁尺度的硬度通常采用纳米压痕技术来进行表征。
细胞壁的微观构造中微纤丝角对木材的硬度影响最为显著，微纤丝角越小，木材的硬度越高。
细胞壁的硬度会随着化学组分的改变而改变，主要体现在木质素和半纤维素。
细胞壁硬度会随着木质素和半纤维素的减少而降低。
木材细胞壁与木材力学性能及水分特性之间关系研究进展∗郭 宇 李 超 李英洁 王 哲 姚利宏（内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院，呼和浩特 010018)摘要: 阐述了木材细胞壁微纤丝角、结晶度、纹孔和化学组分等对木材力学性能的影响规律，针对木材的水分特性重点归纳了纹孔和抽提物对木材渗透性的影响机制，并对未来细胞壁微观研究发展趋势进行了总结，旨在为木材细胞壁相关研究提供借鉴。
关键词: 木材；微纤丝角；化学组分；力学性能；水分特性中图分类号:TS6；S781.29 文献标识码:A 文章编号:1001-5299(2019)08-0014-05DOI:10.19531/j.issn1001-5299.201908004Research Progress on the Relationship Between Wood Cell Wall and Wood Mechanical Propertiesand Moisture PropertiesGUO Yu LI Chao LI Ying-jie WANG Zhe YAO Li-hong(College of Materials Science and Art Design, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China) Abstract: The effects of wood cell wall microfibril angle, crystallinity, pore and chemical composition on wood mechanical properties were described. Based on the moisture characteristics of wood, the mechanism of the effect of pores and extracts on the permeability of wood was summarized, and the future development trend in the study of cell wall microstructure were summarized, so as to provide references for the study of wood cell wall.Key words: Wood; Microfibril angle; Chemical composition; Mechanical properties; Moisture properties*基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFD0600202)，国家自然科学基金项目(31860184；31260158)，自治区工程技术中心建设—内蒙古自治区俄蒙进口木材加工利用工程技术研究中心(2017)，内蒙古科技重大项目(CGZH2018153)郭 宇，女，研究方向为细胞壁力学性能，E-mail: GUOyu486@姚利宏(通讯作者)，男，教授， E-mail:yaolihong82@收稿日期:2019-02-271.1.1 微纤丝角木材细胞壁中次生壁S2层占整个细胞壁的70%~ 90%，对木材硬度的大小起着重要的作用。
木材细胞壁的空隙构造及物质的输运过程
木材细胞壁的空隙构造及物质的输运过程木材是一种常见的建筑材料，也是人类生活中不可或缺的资源之一。
在木材的组成中，木材细胞壁起着重要的作用。
细胞壁是细胞的外部包围结构，由纤维素、半纤维素和木质素等构成。
细胞壁的空隙构造和物质的输运过程对木材的性质和应用具有重要影响。
首先，我们来看木材细胞壁的空隙构造。
细胞壁由纤维素和其他细胞壁成分构成，其中纤维素是主要组成部分。
纤维素是一种高度有序排列的聚糖，由大量的葡萄糖分子组成。
它们通过氢键和共价键相互连接形成纤维素微丝。
在细胞壁中，纤维素微丝形成了一种网状结构，空隙主要存在于纤维素微丝之间。
这些空隙可以形成分子运输的通道，也可以储存和释放水分以适应环境的变化。
木材细胞壁的空隙结构对物质的输运起着重要的作用。
在木材中，物质的输运主要通过两种途径进行：一种是通过几个细胞壁间的孔隙进行的，称为细胞间输运；另一种是通过细胞壁内的纤维素微孔进行的，称为细胞内输运。
细胞间输运是指物质通过细胞间空隙和细胞壁间的直接通道进行的。
细胞间空隙是由细胞壁中的封闭腔、裂纹和毛细孔等构成。
在木材中，细胞间输运主要发生在木纤维细胞、导管细胞和射线细胞等之间。
木纤维细胞是木材中最常见的细胞类型，其细胞壁具有大量的孔隙和纤维素微丝的结构，使得物质在细胞间可以自由地流动。
导管细胞是用来输送水分和营养物质的特殊细胞，在其细胞间壁中的空隙也起到了重要的通道作用。
射线细胞是垂直于木材纹理方向生长的细胞，在细胞间也存在空隙，从而实现物质的跨射线输送。
细胞内输运是指物质通过细胞壁内的纤维素微孔进行的。
纤维素微孔是细胞壁中的一类空隙，形成于纤维素微丝之间的空隙中。
纤维素微孔的大小和形状对物质的输运起着重要的影响。
较大的纤维素微孔可以容纳较大分子的物质，而较小的纤维素微孔只能容纳小分子的物质。
此外，纤维素微孔也可以吸附水分和其他溶质，从而调节细胞壁的含水量和渗透压。
物质在木材细胞壁中的输运过程是一个复杂的动力学过程。
木材细胞壁的壁层结构
木材细胞壁的壁层结构木材的细胞壁结构，哎呀，这可真是个有趣的话题！你有没有想过，咱们平常看到的那些木头，背后竟然隐藏着这么复杂的秘密呢？细胞壁就像木材的“铠甲”，不仅保护着木材，还给它提供了力量。
细胞壁主要由三层构成，分别叫做初生壁、中层和次生壁。
听起来像个三明治，是吧？其实每一层都有它的独特职责，绝对不是简单的堆叠。
初生壁就像是木材刚出生时的嫩芽，轻薄柔软，主要是让细胞能够生长。
就像小朋友刚学走路的时候，摔倒也不疼。
然后呢，中层就登场了，真是个“大佬”，它由纤维素和果胶等成分组成，为细胞提供了稳定的支撑。
这个时候，木材开始变得结实，像是经过锻炼的肌肉男。
次生壁，哇，真正的王者！这层厚厚的壁，像是铠甲一样，给木材提供了超强的抗压能力。
你瞧，木材细胞壁的构造简直就像是个小型建筑工地，每一层都有它的工人和任务。
细胞壁的主要成分纤维素，就像是木材的“支柱”，把一切都撑起来。
果胶就像胶水一样，把各个部分紧紧粘合在一起，不让它们跑掉。
还有木质素，这家伙可是木材的“强化剂”，让木头更加坚韧，不怕水不怕火，真是个可靠的伙伴。
再说说细胞壁的功能，哎呀，真是丰富得不得了！它不光是木材的防护墙，还能调节水分和养分的运输。
你知道吗，木材的生命离不开水，就像我们离不开空气一样。
细胞壁就像个调度员，负责把水和养分从根部运送到树冠，确保树木健康成长。
想象一下，一个大树就像个巨人，细胞壁就是它的筋骨，支撑着它屹立不倒。
这些细胞壁还可以影响木材的质地和硬度。
有些木材硬得像石头，有些则柔软得像棉花糖，这都和细胞壁的结构有关系。
咱们平常用的家具、地板，都是经过细胞壁的“精心打造”，才有了那么多种类。
每一种木材都有它的独特魅力，就像不同性格的人一样，让人爱不释手。
木材细胞壁的研究也不止于此，科学家们还在不断深入挖掘，探索这些结构背后的秘密。
他们发现，细胞壁的特性可以影响木材的加工性能，甚至可以提高木材的耐久性。
这对于那些从事木材工业的朋友们来说，简直是个天大的好消息。
谈木材细胞壁的层次结构检验
切 的关 系。木材 细胞壁上 的主要 结构特征 有： 纹孔、 内壁加 厚、 瘤状层 、 眉
条、 径列条等 。本文对 木材细 胞壁上 的结构特征 检验进行 简要 的分析 与
探讨 。 １ ． 细 胞 壁 物 质 组 成
木材细胞 壁主要是 由纤维素 、半纤维 素和木质素三种 成分构成 。纤 维 素以分子链 聚集成 束和排列 有序 的微 纤丝状态 存在于细 胞壁 中， 起着 骨架物 质作用 ， 相 当钢 筋水泥 构件 中的钢筋 。半 纤维素 以无定形 状态渗 透在骨 架物质 之中 ， 起 着基体 黏结作用 ， 故称其 为基体物 质， 相 当钢筋水 泥构件 中的绑捆钢筋 的细铁丝 。木质素 是在细胞分化 的最 后阶段木质化 过程 中形成 ， 它 渗透在 细胞壁 的骨 架物 质和基 体物 质之 中 ， 可使 细胞壁 坚硬 ， 所以称其 为结壳物质或硬 固物质， 相 当钢 筋水泥构件 中的水泥 。
为 两个细胞 所共有 ， 实 际上 ， 通常 将胞 问层 和相邻 细胞 的初 生壁 合在一 起， 称为复合 胞间层 。主要 由木质素和 果胶物质 组成 ， 纤 维素含量 很少 ，
所 以高度 木质化 ， 在 偏光显微镜 下显现各 向同性 。 （ ２ ） 初 生 壁 初 生 壁 是细 胞 增 大 期 间 所 形成 的 壁 层 。 初 生 壁 在 形 成 的 初期 ， 主要 由纤 维素组 成， 随着 细胞增 大速度 的减 慢 ， 可 以逐渐沉 积其他 物质 ， 所 以木质化后 的细胞 ， 初生 壁木质素 的浓度特 别高 。初生壁通常较 薄， 一般为细胞壁 厚度 的Ｉ ％左右 。当细 胞生长 时， 其微 纤丝 沉积 的方 向 非 常有规 则， 通 常呈松 散的 网状排 列 ， 这样就 限制 了细 胞的侧 面 生长最 后只有伸 长， 随着细 胞伸长 ， 微纤 丝方 向逐渐趋 向与细胞长轴平行 。
木材细胞壁上的结构特征
木材细胞壁上的结构特征作者：王艳林赵元修来源：《科学与财富》2012年第12期摘要：木材的细胞壁主要是由纤维素、半纤维素和木质素三种成分构成的，细胞壁上的许多特征是为细胞生长需要而形成的，它们不仅为木材检验提供依据，而且也直接影响木材的加工利用。
关键词：木材细胞壁结构特征检验木材的细胞壁主要是由纤维素、半纤维素和木质素三种成分构成的，细胞壁上的许多特征是为细胞生长需要而形成的，它们不仅为木材检验提供依据，而且也直接影响木材的加工利用。
1．纹孔纹孔通常指木材细胞壁增厚产生次生壁过程中，初生壁上未增厚的部分而留下的孔陷。
生活中的立木，纹孔是相邻细胞间水分和养料的通道；在木材加工利用时，木材干燥水分的排出和木材防腐、阻燃改性过程中溶剂浸注处理等加工工艺都与纹孔的渗透性有关。
它是木材细胞壁上重要的结构特征，在木材识别上也很有意义。
1．1纹孔的组成纹孔主要由纹孔膜、纹孔腔、纹孔环、纹孔缘、纹孔室等部分组成纹孔膜是分隔相邻细胞壁上纹孔的隔膜，实际上是两相邻细胞的初生壁与细胞间的胞间层组成的复合胞层。
纹孔环是指纹孔膜周围的加厚部分。
纹孔缘位于纹孔膜上方，次生壁呈拱状突起的部分。
纹孔腔是由纹孔膜到细胞腔的全部空隙。
1．2纹孔的类型根据纹孔的结构，可以把纹孔分为两大类，即单纹孔和具缘纹孔。
单纹孔：当细胞次生壁加厚时。
所形成的纹孔腔在朝着细胞腔的一面保持一定宽度。
单纹孔多存在于轴向薄壁细胞、射线薄壁细胞等薄壁细胞壁上。
单纹孔的纹孔膜一般没有加厚，只有一个纹孔口，多呈圆形。
但在极厚的细胞壁上，纹孔腔有时是由许多细长的孔道呈分歧状连接起来通向细胞腔，此种纹孔称为分歧纹孔，多见于树皮石细胞具缘纹孔：是指次生壁在纹孔膜上方形成拱形纹孔缘的纹孔。
即次生壁加厚时，其纹孔腔为拱形。
具缘纹孔主要存在于各种厚壁细胞的胞壁上。
例如：针叶树材的轴向管胞、索状管胞及射线管胞等；阔叶树材的导管、导管状管胞、环管管胞及纤维等细胞壁上。
具缘纹孔的构造比单纹孔的构造远为复杂。
木材学(4.4.2)--木材细胞
第四章 木材细胞平周分裂:在弦向纵面，原细胞一分为二，所形成的两个子细胞和原细胞等长，其中的一个仍留在形成层内生长成纺锤形原始细胞，另一个向外则生成为韧皮部细胞，向内则生成为木质部细胞。
平周分裂使树干的直径增加；垂周分裂:在径向两侧产生新的形成层原始细胞，以适应树干直径加大中形成层周长增加的需要。
木材细胞的形成：显微水平上，细胞是构成木材的基本形态单位。
木材细胞的生长发育经历分生、扩大和胞壁加厚等阶段达到成熟，此过程在几周内完成。
树木中木质部大部分是由直径生长形成，是形成层原始细胞分生的结果。
木材细胞壁的超微构造：纤维素为骨架物质，半纤维素为基体物质，木素为结壳物质(硬固物质)。
基本纤丝：一些长短不等的链状纤维素分子（约40根左右）有规则地聚集在一起称为基本纤丝。
微纤丝：由基本纤丝（2-4个）组成一种丝状的微团系统，是木材细胞壁的基本构成单位。
微纤丝间存在约10nm的空隙，木素及半纤维素等物质聚集于此空隙中。
纤丝：由微纤丝集合而成。
微纤丝角：细胞壁中微纤丝排列方向与细胞轴所成的角度。
结晶区：在微纤丝内，纤维素分子链基本平行排列的部分，称为结晶区。
无定形区(非结晶区)：微纤丝内结晶区以外的部分。
结晶度: 结晶区的比例（百分数）。
非叠生形成层:多数树种的形成层原始细胞排列不整齐，上下相互交错，不在同一水平面上。
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，呈明显的层次。
木材细胞壁的壁层结构：由于化学组成和微纤丝排列方向不同，木材细胞壁在结构上分出层次，在光学显微镜下，通常可将细胞壁分为初生壁（P）、次生壁（S）、以及两细胞间存在的胞间层（ML）。
胞间层：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。
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。
复合胞间层：通常将相邻细胞间的胞间层和其两侧的初生壁合在一起。
初生壁：是细胞分裂后，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。
木材学知识点总结
木材学知识点总结一、木材的组成木材主要由细胞壁和细胞腔组成，细胞壁包括纤维素、半纤维素和木质素，而细胞腔则包括空气和液体。
这些成分在木材组织中的比例和分布方式不同，导致了不同种类木材的性能也有所差异。
1. 纤维素纤维素是木材中最主要的成分之一，约占木材总重的40-50%。
它是一种由葡萄糖分子组成的高聚物，在细胞壁中形成了纤维状结构，赋予木材优良的强度和刚性。
2. 半纤维素半纤维素也是木材的主要成分之一，占木材总重的15%左右。
它与纤维素交织在一起，起到增加木材弹性和减小收缩膨胀性能的作用。
3. 木质素木质素是一种天然高分子化合物，在木材中占据着较大的比例。
它赋予木材耐腐性和抗菌性能，在某些情况下还可以增加木材的硬度和强度。
4. 空气和液体木材细胞腔中包含有大量的空气和液体，它们对木材的密度和声学性能有重要影响。
空气和液体的存在使得木材具有一定的吸音和隔音性能，同时也影响了木材的干燥性能和防腐性能。
二、木材的分类根据木材的来源、结构和性能，可以将木材进行多种分类。
常见的分类包括：1. 按来源分类(1) 硬木和软木：硬木主要指来自落叶乔木的木材，比如橡木、榉木等；软木指来自针叶树的木材，比如松木、杉木等。
(2) 阔叶木和针叶木：阔叶木主要指叶片宽大的木材，如橡木、榉木等；针叶木指叶片为针状的木材，比如松木、杉木等。
2. 按结构分类(1) 非波纹木和波纹木：非波纹木的纹理较为均匀，波纹木的纹理则呈现波浪状。
(2) 普通木和异质木：普通木指全木质结构的木材，如橡木、松木等；异质木包括有机质和一定比例矿质的木材，比如煤化木、石化木等。
3. 按性能分类(1) 硬木和软木：硬木一般具有较高的强度和硬度，而软木则较为柔软和易加工。
(2) 干湿性能：根据木材的干湿性能，可以将其分为湿性木和干性木。
三、木材的干燥木材的干燥是指木材中水分的减少过程，通过干燥处理可以提高木材的硬度和强度，并减小其收缩率。
常见的木材干燥方法包括自然干燥和人工干燥。
木材细胞壁细胞腔细胞间隙的关系
木材细胞壁细胞腔细胞间隙的关系【正文】一、木材细胞壁的组成与结构木材是一种重要的自然资源，被广泛用于建筑、家具、造纸等领域。
作为木材的主要构成部分，木材细胞壁的结构和特性对其性质和用途起着重要的影响。
木材细胞壁由纤维素、半纤维素和木质素组成，其中纤维素是最重要的成分，占据了细胞壁中的绝大部分。
木材细胞壁的结构可分为三层，分别为初生壁、次生壁和中层。
初生壁位于细胞内，由纤维素和半纤维素组成，具有较低的密度和较高的可塑性。
次生壁位于初生壁的外部，由纤维素和木质素疊合形成，具有较高的密度和强度。
中层是次生壁内部的一层薄膜，具有较高的可塑性和柔软性。
二、木材细胞腔的作用与特点木材细胞腔是指细胞壁之间的空隙，它们是木材细胞壁组织中的重要组成部分。
木材细胞腔除了填充了部分空间外，还起到了贮存水分、气体传输和物质运输的作用。
木材细胞腔的大小和数量会受到多种因素的影响，如树种、生长环境、芳龄等。
一般来说，硬木的细胞腔较小而密集，而软木的细胞腔较大而稀疏。
木材细胞腔还具有一定的连通性，可以使得水分、气体和溶质在细胞间进行传输，为木材的性质和应用提供了便利。
三、木材细胞间隙的功能和影响因素木材细胞间隙是指细胞与细胞之间的空隙，它们是木材细胞组织中的重要成分。
木材细胞间隙对木材的性质和用途有着重要的影响。
木材细胞间隙可以影响木材的密度、强度和导热性能等性质。
一般来说，细胞间隙越小，木材的密度和强度越高，导热性能越差。
具有较小细胞间隙的木材更适合用于建筑结构等领域，而具有较大细胞间隙的木材更适合用于造纸和纤维板等领域。
木材细胞间隙的大小和分布会受到多种因素的影响，如树种、生长环境、芳龄等。
一般来说，硬木的细胞间隙较小而均匀，而软木的细胞间隙较大而不均匀。
细胞间隙的分布还会影响木材的加工和使用，不均匀的分布会增加木材的加工难度和损耗。
四、木材细胞壁、细胞腔与细胞间隙的关系木材细胞壁、细胞腔和细胞间隙是相互关联和相互影响的。
木材的成分
木材的成分一、引言木材是人类最早使用的建筑材料之一，也是现代建筑、家具、工艺品等领域中不可或缺的原材料。
对于木材的成分，人们早已有了一定的认识，但随着科学技术的不断进步，对其成分的研究也在不断深入。
本文将从多个方面详细介绍木材的成分。
二、木材的基本构造1. 木质素木质素是构成木质细胞壁主要成分之一，占据了细胞壁总量的50%~60%。
它是一种复杂的天然高分子化合物，由苯丙烷单体聚合而成。
其化学结构中含有苯环和羟基等官能团。
2. 纤维素纤维素是构成木质细胞壁另一个主要组分，占据了细胞壁总量的20%~30%。
它是由葡萄糖单体通过β-1,4-糖苷键连接而成的线性高分子化合物。
3. 半纤维素半纤维素是构成木质细胞壁第三个主要组分，占据了细胞壁总量的10%~20%。
它是一种复杂的多糖类化合物，由多种单糖组成。
4. 枝丫枝丫是木材中较为次要的成分，其含量通常不超过10%。
它由树干中较小的分支和叶子组成，主要由纤维素、半纤维素和木质素等构成。
三、木材的化学成分1. 碳水化合物碳水化合物是构成木材最主要的化学成分之一，占据了木材干重的50%~70%。
其中包括葡萄糖、木糖、果糖、麦芽糖等单糖以及淀粉、纤维素、半纤维素等多糖。
2. 蛋白质蛋白质是构成木材中次要的化学成分之一，其含量通常不超过5%。
它由氨基酸组成，具有良好的弹性和延展性。
3. 脂肪类物质脂肪类物质是构成木材中极少量的化学成分之一，其含量通常不超过1%。
它包括蜡质、油脂等，具有较好的防水和防腐作用。
4. 矿物质矿物质是构成木材中极少量的化学成分之一，其含量通常不超过1%。
它包括钙、镁、铁、锰等元素，对木材的力学性能和化学性能都有一定影响。
四、木材的生物组织1. 木栓层木栓层是位于树皮下面的一层组织，由木栓细胞构成。
其主要功能是保护植物免受环境侵害。
2. 韧皮层韧皮层位于木栓层内部，由韧皮细胞构成。
其主要功能是输送植物内部的水分和营养物质。
3. 活动生长层活动生长层位于韧皮层内部，由形态各异的细胞组成。
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X射线衍射法
Scherrer公式
D=(Kλ)/(βcosθ)
问题：基于两相说还是多相说？
D是结晶区的大 小，K是常数 （K=0.9），λ是 入射的X射线的波 长，θ是折射角，
β是幅宽的一半。
结晶区的大小
纤维素的结晶度的测定方法
纤维素的结晶度是指纤维素结晶区所占的比例。测定方法 包括：
X射线衍射法 重氢取代法 密度法 水解法等。
横截面：类结晶区 (paracrystalline region)。所谓类结晶 区，是指虽然纤维素分 子的排列仍有规则，但 是要比结晶区内的稍稍 乱一些。
微纤丝的全部长度方向 都表现出高的结晶性， 只是在纤维素分子的转 接处或是末端会出现结 晶性稍差的情况。
能不能用电镜观察到木材纤维素微纤丝的内 部构造？
微纤丝是如何形成的？
微管说
分化中的细胞接近原生质膜的原生质中含有一层致密的壁，其中 含有直径在23～27ｎｍ之间、长短不一的细管状器官，称为微管 (microtubule) 。微管取向经常和微纤丝的排列方向一致，且微 管同原生质膜结合在一起。因此推定细胞壁的构成物质通过微管 进行移动、蓄积，形成微纤丝，或者微管与原生质的运动相关， 间接地控制微纤丝的取向排列。
高等木材学
木材解剖部分
第三讲 木材细胞壁 主讲：曹金珍 （北京林业大学）
主要内容
木材细胞壁的形成 木材细胞壁的构造和成分
木材细胞壁的主要化学成分 纤维素的结晶构造 木材细胞壁的壁层构造
化学成分分布
参考资料： Fengel编 pp: 13-23, 227-238 岛地谦等编 木材の组织
3
不同结合的键能
Linkage v.d.Waals O-H…O O-H…O N-H…N O-H C-O C-H C-C
Compound
H2O liq. H2O liq. CnH2n+1OH(Cellulose?) Melamine
Energy kJ mol-1 0.155 15 28 25 460 356 414 347
4
纤维素结晶区和非结晶区
结晶区（crystalline region） 非结晶区（non-crystalline region） 两相说：假定只有结晶和非结晶两种相态。认为
一个纤维素分子贯穿几个结晶区和非结晶区，从 结晶区到非结晶区变化的区域严格说来既不能算 是结晶区，也不能算是非结晶区，但这个区域很 少。 多相说：认为完全结晶的部分为一端，而完全无 序的部分为另一端，之间是各种不同排列状态的 部分。
在目前的技术条件下还很难。 曾有研究者观察到了法囊藻的微纤丝的晶胞像。 原因：木材纤维素微纤丝的大小为法囊藻的1/5
左右，而且木材纤维素微纤丝的结晶度也比法囊 藻差。扩大倍数越大，越大量的电子线照射到试 料上，结果会使材料的结晶构造崩毁。 尝试用低温或极低温冷却试件及加速电压等手段 来避免结晶构造崩毁，仍难以达到要求。
纤维素的结晶构造
单斜晶系β=84度 晶格常数分别为：a=8.35A,b=10.3A,c=7.9A。
各方向的结合力
a轴方向： a轴葡萄糖环的间距为2.5A, 可以形成 分子间氢键结合，分子间氢键结合的键能约为5-8 千卡/克分子。
b轴方向： b轴的葡萄糖单元之间以主价键结合， 其中C-C键的键长为1.34A, 键能为83千卡/克分 子，C-O键的键长为1.35A，键能为66千卡/克分 子。葡萄糖单元的平面在ab平面上，所以这个面的 衍射最强。
3层型：不同的树种，S1,S2和S3层倾角不同。如三毛榉 分别为60度，30度，60度。S1和S3层为S回旋，S2层为 Z回旋。
1层型：次生壁微纤丝倾角变化很小（通常早材导管）； 多层型：倾角显著变化在4种以上（通常很多树种的晚材
导管中）。对于多层型的来说，次生壁中含有弓形结构 (bow shape structure)。从横截面切片的电镜照片中可 以观察到弓形图样。这是因为微纤丝的倾角与轴向的角度 从0到180度之间逐渐变化。
图：扫描电镜+软腐 菌
管胞和木纤维的壁层构造模型
初生壁的微 纤丝比次生 壁疏松；
初生壁的微 纤丝呈网 状，P0向P1 微纤丝方向 逐渐过渡；
回旋方向； 过渡层。
导管的壁层构造
初生壁
外侧的遇导管的轴向接近垂直；中间的随机排列；内侧的 有接近垂直，斜向和平行三个方向。
次生壁
S3
陡回旋(steep helix) ：S2
回旋方向：S-回旋，Z-回旋。
过渡层：两层之间微纤丝的 倾角是逐渐变化的，过渡层 有可能是1层，也有可能是 多层。记为S12，S23。 S12中微纤丝倾角是逐渐变 化的，而S23中变化比较迅 速。
6
微纤丝取向的测定方法
电镜 光学显微镜 偏光显微镜 x射线衍射法
纤维素晶系变形
微纤丝（microfibril）
没有木质化的杨树的木质部 纤维
的纤维壁上以及法囊藻的横 截面的照片。
（fibril）： 光学显微镜，
0.4-1.5um 的丝状物质。
微纤丝 （microfibril ）：1948年
以后，电镜，
宽为2030nm长度各
异的丝状物质。
微纤丝横截面和长度方面结晶构造
Preston研究指出，所有的 纤维素和其它形成骨架的 多糖都是在水为介质时合 成的。在立木中初生壁的 厚度大约为0.1μm，在干燥 的木材中由于干缩厚度减 至0.03μm左右。
1
次生壁的形成：附着生长
木材细胞壁的构造和成分
木材细胞壁的主要化学成分
纤维素是骨骼物质（framework substance） 半纤维素是基质物质（matrix substance） 木素是结壳物质（incrusting substance）
阔叶材和竹材：紫丁香基丙烷和愈 创木基丙烷单元，同时也有少量的 对羟苯基丙烷结构单元。
主要成分之间的联系
纤维素与半纤维素
半纤维素从综纤维素中很难分离干净。那么是不是说 纤维素和半纤维素之间存在着化学结合作用呢？
木素和综纤维素：木素和综纤维素之间存在化学 结合。
侧链部分的苷键结合； 苯基苷键结合； 侧链部分的醚键结合； 侧链β位置酮基进行的半缩醛或缩醛结合； 由葡糖醛酸羧基所生成的酯键结合。
木材细胞壁的形成
细胞壁的形成及细胞器官 细胞壁成分的堆积过程
植物细胞壁的组成
胞间层。又称中胶层。位于两个相邻细胞之间，为两相邻 细胞所共有的一层膜，主要成分为果胶质。有助于将相邻 细胞粘连在一起，并可缓冲细胞间的挤压。
初生壁。细胞分裂后，最初由原生质体分泌形成的细胞壁。 存在于所有活的植物细胞。位于胞间层内侧。约1～3微米 厚。具有较大的可塑性。典型如薄壁细胞。
c轴方向：原子间的最近距离约为3.1A,在这个方向 上以范德华力结合，结合能为0.5-2千卡/克分子。
如果想用化学药剂进入结晶构造里面，哪个方向比 较容易？
各个晶面的表示
002面上纤维素分子的氢键结合
分子内氢键结合：相同的纤维素分子上的羟基和O原子之间形成的， 增加单个分子链的刚性。
分子间结合：在相邻的纤维素分子间形成，使纤维素形成超分子构造。
多网生长说修正模型（藤井）
开始时微纤丝与细胞轴之 间呈很大的倾角，形成直 线型平行排列的层，然后 改变回旋方向在细胞壁的 内侧堆积，形成交叉多层 构造。接着，细胞壁伸 展，各层变薄，引起了微 纤丝的再排列。在这种情 况下，微纤丝的倾角以层 为单位变化。
次生壁
平回旋(flat helix)：S1和
纤丝主要方向为细胞长轴方向；P2: 网
状排列；P3：不同的薄层上回旋方向变
化，倾角为30-60度（交叉多层构造）。
次生壁 和木纤维的次生壁相似。微纤 丝的倾角为40-80度，（S1+S2）层时 S1为S回旋，S2为Z回旋。
有时在同一种树 种中，包括两种 不同的类型。比 如：硬松类的树 种中，边材为初
次生壁。部分植物细胞在停止生长后，其初生壁内侧继续 积累的细胞壁层。位于质膜和初生壁之间。约5～10微米 厚，而且坚硬，使细胞壁具有很大的机械强度。大部分具 次生壁的细胞在成熟时，原生质体死亡。纤维和石细胞是 典型的具次生壁的细胞。
初生壁的形成：插入生长/伸展生长
基质是一种亲水性的胶状无定形物质，介于固态 和液态之间，由多糖合成，因此本身含水率极 高，在90%左右。纤丝在基质中插入生长，即在 疏松的地方形成，使初生壁具有一定的强度。
原生质膜颗粒说
在细胞壁内表面有许多直径50ｎｍ左右的颗粒。这些颗粒群是纤 维素合成酶的复合体，由纤维素合成酶复合体形成的纤维素分子 和邻近的分子之间形成氢键结合，结晶化后形成微纤丝。颗粒集 合体可以在原生质膜上移动，移动方向由微管来决定，微管如同 列车的轨道一样，蔷薇状颗粒集合体在两根微管之间一边移动一 边形成微纤丝，就这样决定了微纤丝的取向。
O-乙酰基-半乳糖基-葡糖甘露聚糖 (galactoglucomannans)
由半乳糖(galactose)，葡萄糖(glucose)，甘露糖 （mannose）的残基聚合而成。是针叶材半纤维素的 主要组成，含量约占木材的16-18%。
2
木素
针叶材：愈创木基丙烷结构单元和 少量的对羟苯基结构单元；
规则纤丝构造说
微纤丝的排列不受到细胞的伸长生长的影响，在 堆积时就已经决定了其方向。在不同的层上，微 纤丝的方向各不相同，即初生壁是由不同微纤丝 取向的层交叉构成的。
这个提法与初生壁的交叉多层构造一致。因为在 每一个薄层上微纤丝的回旋方向是不同的，因此 在当每一层形成的时候微纤丝的排列方向就已经 有差别了。
木浆的纤维素的结晶度由X射线衍射法得到的值为70%， 而用重氢取代法和密度法得到的值分别为54%和56%。