第四章木材细胞壁结构

第四章木材的微观构造针叶第四章木材的微观构造The Minute Structure of Wood针叶树材第一节针叶树材的微观构造一、轴向管胞t r a c h e i d(1)排列：横切面上管胞沿径向排列比较整齐，因它们是起源于同一形成层纺锤形原始细胞。

2、管胞壁上的纹孔纹孔的分布：早材管胞径面壁上很多，主要在管胞两端,通常1列或2列；弦面壁上少或无（与晚材交界处有）。

晚材管胞径面壁与弦面壁上都有，多为一列，纹孔内口为透镜形，但是弦面壁上纹孔稀少。

纹孔的排列、大小和形状：胞壁上多为单行排列；或互列及对列(见图4-9)。

常见纹孔呈圆形,但有特殊纹孔(见图)。

管胞上的具缘纹孔图4-9对列纹孔与互列纹孔特种纹孔雪松型3、螺纹加厚sprial thickening管胞壁上的螺纹加厚螺纹加厚与螺纹裂隙的不同在应压木中,有些管胞壁上具有一种贯穿胞壁的螺纹裂隙,称为螺纹裂隙.螺纹加厚仅限于细胞壁内层,螺纹裂隙往往穿透次生壁而至复合胞间层;同时倾斜度也大,裂纹的相互距离不等.螺纹裂隙常发生在松、雪松、侧柏等属的木材.4、眉条crassulae5.索状管胞和树脂管胞(特种细胞)(1)索状管胞s t r a n d t r a c h e i d：是从纺锤形原始细胞分生后的细胞保持原有的形态（未分化成正常的管胞），而只是从断面分裂，形成多个短细胞。

这种短细胞就叫索状管胞。

由于它是轴向成串，又称其为串行管胞。

常见于树脂道附近或生长轮的外围。

其特点：形体短，长矩形，细胞径壁和两端壁都有具缘纹孔，腔内不含树脂。

(2)树脂管胞resinous tracheid树脂沉积在管胞的腔中，常位于心材部位。

二、木射线体积约占7%。

射线细胞（r a y c e l l）——构成木射线的每个单独细胞。

木射线（w o o d r a y）——由多数射线细胞相互连续聚合而成的组织。

1、木射线的种类(1)单列木射线：(2)纺锤形木射线：2、木射线的组成(1)射线管胞：在松科某些属（松、云杉、落叶松、铁杉、雪松、黄杉等属）中有射线管胞(2)射线薄壁细胞射线管胞的特征射线管胞（r a y t r a c h e i d）——木射线中的横向管胞.a.形体与射线薄壁细胞大致类似，多数较不规则，长度约为轴向管胞的1/10；b.具缘纹孔，少而小；c.胞腔不含树脂；d.多数位于射线的上边缘，成1～2列；e.内壁平滑或有锯齿状加厚。

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。

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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。

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。

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。

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。

第四章 第2讲 习题作业1. 什么是胞间层？2. 简述木材细胞壁次生壁的层状结构。

3. 为什么木材细胞壁有层状结构？4. 木材细胞壁壁层中的主要化学成分分布？5. 试述细胞壁各层的微纤丝排列？习题解答1.什么是胞间层？胞间层是充满在两个相邻细胞之间的一层，为两个细胞所共有。

它主要由无定形胶体状的果胶物质所组成，在偏光显微镜下为各向同性，并高度木质化。

胞间层很薄，没有微纤丝组织，当木材切片染色，它和初生壁的颜色大致相同，两者之间的界线难以区别，所以，通常将胞间层和初生壁合在一起，称为复合胞间层，或叫复中层。

2.简述木材细胞壁次生壁的层状结构。

初生壁：形成层细胞分裂后，在胞间两边最初沉积的壁层，称为初生壁。

其一边邻接胞间层，另一边为次生壁外层。

初生壁主要由纤维素，木素和果胶质组成，其次可能还含有半纤维素或其它多糖。

因木素含量多达70%，所以初生壁高度木质化，在偏光显微镜下显出各向异性。

初生壁很薄，在生活的树木中，约为0.1微米，在干的木材约为0.03微米。

这层微纤丝排列是无规则取向的，在外表面显示杂乱无章的网状，在内表面显出交叉螺旋状。

次生壁外层：是紧靠初生壁的一层，此层很薄，厚度仅0.1-0.2微米，但有4-6片亚层组成复合结构。

这些亚层，一层S螺旋，另一层乙螺旋，交替相互缠绕，平均纤丝角50°-70°，呈现交叉结构的网络，使细胞壁在横向有很高的抗拉强度。

次生壁中层：是位于外层和内层的中间层，系次生壁中最厚的一层，可达5微米，或以上，为细胞壁中的主要成分，在总体上控制着木材的性质，一般认为次生壁中层愈厚，木材强度愈大，得浆率愈高。

由于早材与晚材之间的差异次生壁中层的亚层数目是不相同的，通常早材管胞中有30-40片亚层，晚材管胞有150片亚层，或以上，组成同心壁片。

这层微纤丝稠密，且相互紧密靠拢，具高度平行性，螺旋单一取向，绕角较陡，微纤丝与细胞纵横夹角较小，约10°-30°。