膨壓是細胞因吸水膨脹而對細胞壁產(chǎn)生的壓力,通常是正值,但是在細胞快速的極度失水的情況下有可能為負值。其生理意義:一是維持細胞的緊張度,使植物體莖、葉等挺立,保持固有姿態(tài),便于充分接受陽光。同時,使花朵張開,利于傳粉。二是調(diào)節(jié)氣孔的開閉。保衛(wèi)細胞吸水膨壓增加時,氣孔張開植物細胞壁的作用;保衛(wèi)細胞失水膨壓下降時,氣孔關(guān)閉。三是和細胞生長密切相關(guān)。輕微的水分虧缺,沒有減弱生長所需的代謝過程,只是缺乏足夠的的膨壓,就可影響細胞的增大。其實是粘貼過來的 原址:
細胞膜:具有一定的流動性,保證了一些細胞的正常運動性和吞噬作用;具有選擇透過性,控制物質(zhì)的進出。 細胞壁:主要由纖維素和果膠質(zhì)組成,具有保護和支持的作用,使細胞具有一定的形狀。 細胞質(zhì):是細胞進行新陳代謝的主要場所,具有物質(zhì)的運輸功能。 細胞核:是遺傳物質(zhì)的儲存場所,是細胞代謝活動的控制中心。
動物之所以沒有細胞壁,是因為動物界把所有含有細胞壁的生物都清理出了動物界。這是分類學(xué)給出的答案。但從底層邏輯上,我們依舊可以思考一下,為什么植物細胞有細胞壁,而動物沒有細胞壁呢?
根據(jù)牛頓的工作方法,在研究一個事情本質(zhì)之前,要首先給自己的研究對象下定義,所以我們先下一下植物的定義是什么?
植物,在生物學(xué)的分類上是指:有生命的機體,能固定生活以及自養(yǎng)型生物被稱為植物。
植物在生長過程中,能夠依靠光合作用生產(chǎn)自己的食物。也就是說,它們不需要像動物一樣掠食來維持生存和繁衍,所以流動性對于它們而言不再是進化的優(yōu)勢,反而很消耗能量。在演化的過程中,移動這個功能逐漸喪失了,久而久之植物就只能固定在一個地方生存。
由于植物喪失了移動這個功能,所以植物在演化過程中很容易遭受微生物以及病菌、動物的襲擊,久而久之這些病菌以及微生物會導(dǎo)致自養(yǎng)型植物大面積滅絕。但其中有一小部分植物,由于基因變異,演化出了細胞壁的結(jié)構(gòu),一般情況下,細胞壁的組成是多糖類的纖維素和半纖維素以及果膠,這些物質(zhì)通過緊密地編制成一個特定的網(wǎng)格,像是戰(zhàn)士的鎧甲一樣,能夠依靠物理屏障阻礙微生物的入侵,可以幸運地存活下來,并遺傳給下一代。
為了對抗動物的啃食,植物們在演化時,往往演化出了有毒、有刺、植株高讓動物無法采食以及 難吃等特征。
比如:桉樹有毒,大多數(shù)動物都無法食用桉樹的樹葉。玫瑰有刺,生物在啃食玫瑰時,不會一下子把整株植物都啃食,松樹會散發(fā)強刺激性氣味,以驅(qū)趕動物們。
這些植物的智慧們一代代遺傳并保留下來,才成為了今天我們見到的地球模樣。
再者,植物需要進行光合作用才可以存活下來,但在光合作用時,高濃度的碳水化合物溶質(zhì)會導(dǎo)致水被迅速吸收到細胞當中,既兩側(cè)存在過高滲透壓,容易導(dǎo)致細胞膜破裂。
而多糖形式構(gòu)成的細胞壁,可以有效降低滲透壓,并像是一個骨架一樣為細胞提供了機械支持,防止細胞破裂,植物才可以存活。
動物之所以沒有細胞壁,是因為動物不需要進行光合作用,身體內(nèi)不存在高滲透壓環(huán)境,因此細胞可以完整地存在。
除此之外,植物還需要對抗身體內(nèi)的水分流失。我們知道,植物為了更好的光合作用,會盡可能地生長出更多的枝條和樹葉,并盡可能地展開樹葉,以便吸收陽光。但同時,過多的樹葉也讓植物體內(nèi)的水分被蒸發(fā),如果植物沒有細胞壁,植物細胞水分會很快被太陽蒸發(fā),導(dǎo)致植物無法在陸地上存活,只能在水中生長。
從這些角度來看,植物之所以擁有細胞壁,是為了要對抗惡劣的環(huán)境,同時也是為了適應(yīng)地球環(huán)境。
我們知道,動物和植物的區(qū)別在于:動物屬于異養(yǎng)生物,不能通過光合作用生產(chǎn)能量。這導(dǎo)致動物們需要很強的流動性,而細胞壁的流動性就不如細胞膜的流動性強。
還有,動物身體的表面積和植物相比比較小,水分蒸發(fā)有限,再加上大多數(shù)動物在演化中保留了毛發(fā)這一特征,因此水分蒸發(fā)的量更小,所以動物不需要細胞壁組織體液的蒸發(fā)。
最重要的是,動物在演化過程中,能夠通過移動、拍打、撕咬等方式驅(qū)趕體外的寄生蟲以及其他動物的攻擊,不需要依靠細胞壁抵御外界的攻擊。
植物之所以擁有細胞壁,是因為細胞壁可以抵御微生物、防止水分蒸發(fā)過快、以及防止?jié)B透壓過高,撐破細胞。
動物之所以沒有擁有細胞壁,其實是因為動物屬于異養(yǎng)生物,和植物的生長方式不一樣,所以兩者的細胞結(jié)構(gòu)也有些不同。
維持細胞形狀,控制細胞生長細胞壁增加了細胞的機械強度,并承受著內(nèi)部原生質(zhì)體由于液泡吸水而產(chǎn)生的膨壓,從而使細胞具有一定的形狀,這不僅有保護原生質(zhì)體的作用,而且維持了器官與植株的固有形態(tài).
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