木质资源材料学双语教案 第三章 木材细胞.pptVIP

第三章 木材细胞（The Woody Cell ; The Wood Element） 木材(wood)是由无数的细胞(cell)组成的。如果放大了来说，把木材比喻成一座大厦的话，则细胞可比喻成构成大厦的基本单元——砖（空心砖）。 木材细胞在生长发育过程中历经分生、扩大和胞壁加厚等阶段而达到成熟。 木材细胞可大体上分为两个部分——细胞壁和细胞腔，其中细胞壁是构成木质部的实质物质，它决定着木材的物理性质、力学性质、化学性质和加工性能以及一些微观和超微观构造的识别特征。可以说，细胞壁是构成木材的主体。通常，木材胞壁为层状结构，壁上具有纹孔、螺纹加厚等特征。 第一节 木材细胞的生成（The Formation of Woody Cell） 一、形成层原始细胞的分裂（the fission of fusiform initial） 1.形成层的两种原始细胞（fusiform initial） （1）纺锤形原始细胞(fusiform initial)—长轴为轴向，两端尖削，呈纺锤形（如织布的梭 子），是木质部中纵向排列细胞的来源（如：管胞、导管、木纤维、轴向薄壁细胞等）。 （2）射线原始细胞(ray initial)—形体小，聚集成射线状，是木质部中横向细胞的来源 (如：木射线）。 2.形成层原始细胞的两种分裂（fission）方式 （1）弦向纵面的平周分裂（periclinal division） ——使树干的直径增大。 ①向外分生—产生韧皮部细胞； ②向内分生—产生木质部细胞。 其中，向木质部分裂的次数比向韧皮部多7~10倍。 （2）径向的垂周分裂（anticlinal division） ——适应树干直径加大过程中形成层周长增加的需要。 二、木材细胞的形成和胞壁增厚 形成层分生的木质部子细胞在生长 发育过程中经历了两个过程： 1.细胞形体的扩大阶段—指细胞直径的增加和长度伸长。 2.细胞壁的增厚阶段—当形成层分生的木质部细胞完成或接近完成细胞形体的增大时， 细胞中的原生质逐渐转化成胞壁物质添加在新细胞的胞壁上。 （1）厚壁细胞—其原生质全部转化成胞壁，使单个细胞的生命终结。 （2）薄壁细胞—只有部分原生质转化成胞壁，另一部分原生质位于边材细胞，使之保 持生机。当边材转化成心材时，这部分原生质通过生理生化反应生成木材的抽提物成分，使木材的全部细胞丧失生命机能。 （铁刀木-薄壁细胞-带状） 第二节 木材细胞壁结构（The Cell Wall Texture of Wood） 一、细胞壁的结构组成 木材是多种高分子聚合物的复合体，组成木材细胞壁的主要化学成分，按其物理作用可分为三类：骨架物质、基体物质和结壳物质。 1.骨架物质（frame substance）—以纤维素的微纤丝状态存在于细胞壁中，富于细胞 拉力强度。 2.基体物质（matrix substance）—指半纤维素和其它碳水化合物。渗透于骨架物质，增加细胞的刚性。 3.结壳物质（Encrusting substance）—木素，遍布于细胞壁之中，使细胞获得硬度。 有学者比喻： 骨架物质— 钢筋； 基体物质— 沙石； 结壳物质— 水泥。 二、微纤丝及其构成（microfibril and the structure） 微纤丝(microfibril)是构成木材细胞壁的一级物理形态单位，呈纤丝状，是一种纤维素分子链的集合体。在细胞壁的各个层次按不同的方向排列，起到骨架物质的作用。微纤丝的排列方向不但决定着木材各向异性的特征，而且分出了细胞壁的各个壁层。 微纤丝角（α）(microfibrillar angle)：细胞壁中微纤丝排列方向与细胞轴所成的角度。 （落叶松） 微纤丝又是由基本纤丝（原纤丝）(elementary fibril)构成。 基本纤丝— 构成微纤丝的结构单元，是由40根左右的纤维素分子链组成。 细胞壁骨架物质的组成如下： 纤维素分子链 40根左右 基本纤丝 2~4个 微纤丝 组成 纤丝 聚集 粗纤丝 接合 薄壁 胞壁的各层。 基本纤丝的两相结构理论：基本纤丝包括结晶区和非结晶区。 结晶区(cry