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植物纤维

概述 植物纤维(plant fibre)是广泛分布在种子植物中的一种厚壁组织。它的细胞细长,两端尖锐,具有较厚的次生壁,壁上常有单纹孔,成熟时一般没有活的原生质体。植物纤维在植物体中主要起机械支持作用。   中国利用植物纤维,特别是苎麻和大麻的历史很早,在新石器时期的土陶器上已有麻布的印纹。《诗经》中已有沤纻(沤制苎麻)的记载:“东门之地,可以沤纻”(《陈风》)。植物纤维与人类生活的关系极为密切,除了日常生活必需的纺织用品以外,绳索、包装、编织、纸张、塑料以及炸药等,也都需要植物纤维作原料。

存在部位  在植物茎杆中,如苎麻、大麻、亚麻和黄麻的草本茎,具特别发达的韧皮纤维束,可用制各种纺织品。这些纤维没有或很少木质化,称软纤维。在有些植物的木本茎中,韧度纤维也很发达,它们是制造特种纸张的优良原料,如桑树、构树、青檀等。   叶子纤维主要存在于单子叶植物的叶脉中,细胞壁木质化程度较高,质地坚硬,称为硬纤维。这类纤维拉力大,耐腐力强,主要用制绳索,或作粗纺之用,如剑麻、蕉麻等。   根中纤维一般较少,但有的植物根内纤维也可利用,如马蔺。此外,有些植物果实的果皮中含有纤维,如椰子,或者生长有特殊用途的纤维毛,如吉贝。种子表面生长表皮毛的突出例子是棉花纤维,其他如木棉、杨柳等种子表面,也都有纤维。一些工业用的植物纤维长度与宽度的比较见表。

类型   根据在植物体中分布位置的不同,大致可分为木质部外纤维与木质部纤维两大类。   木纤维类型结构木质部外纤维,包括韧皮纤维,皮层纤维和围绕维管束的纤维。这类纤维一般为长纺锤形,两端尖锐,有的两端成为钝形成分叉。细胞壁较厚,相对细胞腔较小。细胞壁具不同程度木质化或完全没有木质化,初生纤维通常要比次生纤维长。   木质部纤维又称木纤维,大都有木质化的次生壁,细胞形状通常也是两端尖锐,但有各种形状与纹孔上的变化。这类纤维是木材的重要组成分子之一。   木纤维又可分为两种类型:①纤维管胞,由管胞(见木质部)逐渐演化而来,其细胞壁上有明显的具缘纹孔。②韧型纤维,由纤维管胞进一步演化的结果,细胞壁更为增厚,壁上的纹孔退化为单纹孔,也有人称之为木纤维。在某些被子植物(如栎树)的木材中,可以看到纤维与管胞之间的一系列过渡类型,即细胞壁厚度逐渐增加,长度减短,壁上的具缘纹孔逐渐简化为单纹孔等。   纤维管胞与韧型纤维,都可能具有横向隔壁,特称为分隔纤维。很多植物具有这种结构,如葡萄属和金丝桃属。这些分隔纤维可长期保留有原生质体,并有贮藏淀粉、油类和树脂的作用。 发育

   植物纤维由不同的分生组织发育形成。木质部与韧皮部的纤维来源于原形成层或形成层。有些纤维则可由基本分生组织发生,这种将来发育成纤维的细胞,很早就停止横向分裂,而只有纵向伸长。维管束鞘中的纤维,一部分可由原形成层发生,另一部分则由基本分生组织形成。

  初生纤维在器官延伸之前便已发生,在周围的细胞仍在分裂的时候,它们还能继续引伸到相当的长度。例如苎麻的韧皮纤维可以继续伸长几个月,最后增加的长度为原来的4、5万倍,最长可达55厘米。这种细胞的伸长,除与周围细胞一起增长(协同生长)以外;还有细胞顶端可伸入到周围细胞之间的生长(侵入生长)。苎麻的纤维停止伸长以后,在发生次生壁的沉积时,纤维的基部可能也有厚的次生壁。但顶端仍有生活的内容物和薄的细胞壁,因此,细胞顶端还可以继续伸长。   棉纤维是棉花胚珠上表皮细胞伸长的部分。它的发育过程是:当棉花胚珠受精以后,胚珠表皮层上产生纤维的生毛细胞迅速伸长。此后,细胞壁也逐渐增厚,即在初生壁里面不断沉积含纤维素的次生壁。接近种子成熟时,原来成管状的纤维细胞,干瘪变扁,并发生扭曲,细胞壁内残留的原生质体也变干沉积。棉铃开裂以后,纤维细胞死亡,成为银白色的棉纤维。

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