探索生命《生物學》35
Joseph Haydn - Symphony No. 99
1. 長久以來生物學家經知道植物細胞、真菌細胞和大部分的細菌，不只有細胞膜，還包覆一層厚而堅硬的外壁，這層外壁含有許多碳水化合物。
2. 近幾年生物學家又發現，絕大多數的動物細胞也有一層碳水化合物外套包覆在細胞膜的外面，這層細胞套對細胞的某些性質扮演極為重要的角色。
3. 無論如何，植物、真菌和細菌細胞外厚而堅硬的外壁，與動物細胞薄而柔軟的外套，是這幾個族群彼此的最大差異。
植物、真菌和細菌的細胞壁的材質堅硬 The Cell Walls of Plants, Fungi, and Bacteria Are Stiff
4. 植物的細胞壁位於細胞膜的外面，細胞壁的主要成分是多醣複合物「纖維素cellulose」，纖維素呈線狀結構排列，稱為纖維fibrils。透過其他碳水化合物的衍生物質體黏接，一條條的纖維彼此結合起來。
5. 纖維之間的空隙沒有完全被質體填滿，因此細胞壁允許水、空氣和一些溶解物質自由通過細胞壁。細胞壁通常無法決定哪些物質可以進入細胞，哪些物質不能進入細胞，決定物質能否進入的篩選工作是由細胞膜來擔任。
6. 細胞壁的第一部份由年輕成長中的細胞構成，稱為初生壁primary wall。當細胞成長，稍有彈性的初生壁是細胞壁上唯一會成長的一層。在相鄰的細胞之間有一層物質稱為中間層middle lamella，中間曾將不同細胞黏接起來。
7. 果膠，是多醣複合物，一般是以「果膠酸鈣calcium pectate」的形式出現，是建構中間層的主要原料。如果中間層的果膠被溶解掉，細胞們彼此就會黏得不太緊密。
8. 當水果成熟的時候，就發生果膠被溶解掉的情況。當水果成熟時，部分果膠酸鈣被轉換成比較易於溶解的形式，這使得細胞之間的密度比較鬆散，水果也因此變軟。
9. 許多細菌和真菌讓高等植物腐爛的方法就是先溶解植物細胞壁的果膠酸鈣，將植物的組織變成柔軟的漿液來吸收。
10. 柔軟的植物組織裡的細胞只有初生壁primary walls和中間層intercelluar middle lamella。
11. 停止成長後，植物細胞開始變硬，細胞壁的細胞逐漸變硬成為植物的木質成分，同時，細胞壁也因此在內裡多加一層，稱為次生壁secondary wall。次生壁位於初生壁的內側，夾在初生壁與細胞膜之間。
12. 次生壁通常比初生壁厚，次生壁由一層層彼此斜角交疊、緊密結實的纖維組成。這種排列方式能增強細胞壁的強度。次生壁的組成物質除了纖維質，還有其他物質，例如木質素lignin，讓次生壁的質地更硬。
13. 一旦次生壁的沈積完成，許多次生壁的細胞就會死亡了，留下堅硬的部分成為植物物理支撐與內部運輸系統。植物細胞壁的纖維質很有商業價值，它們是紙、棉、麻、人造纖維、明膠的主成分，當然纖維構成的木材本身就有商業價值。
14. 植物細胞壁並沒有形成能夠完全阻隔細胞之間交流的壁壘。細胞壁上有許多小洞口，透過這些小洞口的聯繫，幾個相鄰的細胞內的介質可以互相交流。
15. 穿過細胞壁聯繫不同細胞的部位稱為原生質聯絡絲plasmodesmata。因此，多細胞植物的每一個細胞不是孤立的，它們可以透過原生質聯絡絲彼此交流胞內的物質。
16. 原生質聯絡絲串起各個細胞所構成的連續系統稱為共生質symplast。細胞之間交流主要物資是醣與胺基酸，這些物質透過共生質的原生質聯絡絲在各細胞間流動。
17. 真菌和細菌的細胞壁與植物細胞的細胞壁不同之處在於它們不是由纖維質構成。真菌細胞壁的主要成分是幾丁質chitin，幾丁質由胺醣「葡萄醣胺glucosamine」組成。
18. 細菌的細胞壁組成成分稱為胞壁質murein，胞壁質由短的胺基酸鍊串連許多長條的多醣鍊編織而成。
19. 細胞壁使得植物、真菌和細菌的細胞浸泡在非常稀釋的低張溶液中，不會因為吸入過多的水分而爆破。
20. 在低張溶液下，因為細胞內物質的滲透濃度較高，細胞會吸入周遭的水份而膨脹，不過，細胞膨脹造成的膨壓turgor pressure會受到細胞壁的壓制。
21. 成熟細胞的細胞壁通常只有一點點的伸縮彈性。當細胞壁抵抗細胞膨脹的力量達到最大，使得細胞無法再繼續膨脹，這時細胞就達到滲透平衡，也就是說，不會再有任何水分從外界進入細胞內。
22. 植物、真菌和細菌的細胞，並不像動物細胞那樣，容易因為細胞內物質與周遭介質的滲透濃度差距而大幅膨脹。
23. 因為細胞壁的關係，植物、真菌和細菌細胞能夠容忍周遭介質相當幅度的變動。以上敘述有一個前提是周遭介質無論怎麼變化，與細胞內的物質濃度相比，都屬於低張溶液。
24. 如果外在介質與細胞內的物質濃度相比是高張溶液，細胞就會失去水分，細胞縮水，細胞膜脫離堅硬的細胞壁，這個過程稱為原生質分離plasmolysis。
n 翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton 《Biology》；圖片來源／Fwcdscience.wikispaces.com、Mycozynook.com、Semoneapbiofinalexamreview
圖片借我用做報告一下
回覆刪除謝謝瞜!!