木材的微細結構-微觀的微纖維計量圖像顯微鏡
木材的微細結構
軟木管胞
動物細胞和低級植物的組織結構,如海藻的細胞,均是
一層薄膜包裹著原生質。高級植物則不同,當它們在地面上
生長到一定高度后.細胞膜必須具有一定的強度,便于承受
植物中很大的水柱靜壓。這個強度是由一組同軸多層的纖維
素中的微纖維所產生,它們被嵌入無定形的半纖維素中,隨
著植物的生長,又嵌入木質素中.較近通過電子顯微鏡和掃
描裝置的測定,觀察了本質素與半纖維素的原始。轉移”模
式,大大加深了解細胞壁的組織結構.在成熟細胞中,四個
重疊的壁層相分離,這就是初生壁,次生壁外層,中層、內
層。次生壁內層有時稱為細胞第三壁。
細胞在分裂和繼續擴展時,只有一層很薄的薄膜.這就
是初生壁,初生壁包著原生質,這是一個單
獨的.不再分層的壁層。細胞在生長過程中,約有9/10是
水,剩余的干固體的物質里,一半是微纖維,其余是果膠質
和半纖維素,微纖維充滿細胞空間,雖呈一定程度的交織縮
合,但在細胞增長時,它們仍具有相互移動的動力,這個現
象主要出現在植物芽尖生長的表面上。當細胞增長伸長時.
微纖維橫向交叉沉積向面增大時,定向作用不太明顯,這
是由于微纖維縱向位移所致,當細胞增大過程將結柬時,較
后生長的微纖維在初生壁上以明顯的橫向排列沉積。兩
個鄰近細胞的初生壁與胞間層共同在一起,有時統稱為胞間
層或胞間層混合組成。在制漿過程中,除去胞間層的木素與
果膠質后.被徹底分離出來的微纖維風干疏散,形成很薄的
膜,膜厚只有十分之幾納米。
細胞初生壁內部生長次生壁。一般在細胞表面停止生長
后,如果細胞還在繼續生長.次生壁生長過程可能局部發
生.初生壁與次生壁的化學性質雖然羞別不大。但在纖
維結構上卻有明顯的差異。初牛壁的厚度在從植物顯微組織
分離之前,僅有幾百分之幾個納米,成熟管胞的次生壁厚度
比它大一個或兩個數量級。初生壁中微纖維形成一個單層,
空隙很大.相互間可以移動,呈交織結合和不規則的排列。
次生壁中的微纖維形成一組同軸薄層,每個薄層內的微纖維
都處于平行或接近平行排列。微纖維緊密地包裹在一起,就
象用帶子橫縛著一樣,平行于管胞的外表面。如此,在細胞
壁生長的過程中,微纖維就失去了它原有的個性.相互間不
再可以移動。原料經制漿脫木質素后,再經機械疏解處理,
纖維次生壁破裂,成為薄膜及“微觀的微纖維”。這些微纖維
一般稱為纖絲:他們并沒有形態學上的實質,其寬度也無規
律,并可進一步分解為單根的微纖維。在木化過程完成后,次
生壁確定了細胞形狀,細胞具有一定的強度,因而起到機械支
撐植!囪的作用。根據緊密包裹的微纖維的定向作用,可以區
別細胞壁三層的結構組織。這三層組織雖然認為不會再有個
體發生,但是根據它們各自的結構,可以了解次生壁的結構。