【正确答案】细胞壁的化学组成包括纤维素、半纤维素、果胶质和多种蛋白质等。
(1)纤维素是细胞壁的主要组成物质,纤维素分子是由β(1→4)连接的D-葡萄糖组成的高分子聚合物,纤维素分子间通过大量的氢键形成相互平行排列的结构,60~70个纤维素分子形成一束,称为纤维素微纤丝。微纤丝排列组成细胞壁的基本网络骨架结构。
(2)半纤维素是由木聚糖、阿拉伯木聚糖、半乳甘露聚糖、木葡聚糖等聚合而成的高度分支的异质多糖。不同种类植物、不同组织的细胞细胞壁含有的半纤维素组分不同。半纤维素通过氢键与纤维素微纤丝连接,从而限定了相邻的微纤丝的位置,参与调控细胞的扩大。
(3)果胶质是一大类异质多糖,包括半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖和半乳糖醛酸。果胶分子是由α(1→4)连接的D-半乳糖醛酸组成的链状分子,主要有两大类,一类是半乳糖醛酸聚糖和鼠李半乳糖醛酸聚糖,另一类是阿拉伯半乳聚糖。果胶质可以与钙离子等结合,因此具有高度亲水性,可形成亲水的凝胶。果胶质填充在纤维素、半纤维素间的空隙中,参与细胞壁复杂网状结构的形成。
(4)细胞壁中存在许多种类的蛋白质:①结构蛋白质,包括富羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)、富甘氨酸蛋白(GRP)、富脯氨酸蛋白(PRP)、富组氨酸和羟脯氨酸的糖蛋白(HHRGP)等。伸展蛋白(extensin)是HRGP中的一类。②酶类,主要包括纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶、木葡聚糖转葡糖基酶、酸性磷酸酶、β-葡糖苷酶、β-甘露糖苷酶、淀粉酶、过氧化物酶、蛋白激酶等。③调节蛋白,如扩张蛋白(expansin)、钙调素(CaM)等。细胞壁中还存在有植物凝集素(lectin),参与细胞壁的识别反应。
(5)细胞壁上也有大量的钙,细胞壁是植物细胞的最大钙库。
【答案解析】