На главную: Строительное дело
Вход
Строительное делоМастеровойДревесиноведениеМикроскопическое строение древесиныСтроение клеточной оболочки древесины

ДревесиноведениеВ начало раздела

Обработка древесины, сушка и классификация древесины, свойства дерева)
НЕ понравилась
2
Понравилось

Строение клеточной оболочки древесины

Оболочка молодых клеток представляет весьма тонкую кожицу (до 0, 001 мм), эластичную, растяжимую и легко проницаемую для воды и водных растворов. Оболочка является продуктом деятельности протоплазмы и жизненными функциями не обладает. После отмирания протопласта клетка, несмотря на целость оболочки, будет мертвой. Древесина растущего дерева (в первую очередь ядровая часть) в основном, а срубленная древесина полностью и состоит из таких клеток с отмершим протопластом, т. е. представляет собой собрание клеточных оболочек. Оболочка молодой клетки состоит из органического вещества, называемого целлюлозой, или клетчаткой. Микрохимическая реакция для обнаружения целлюлозы под микроскопом заключается в синем или фиолетовом окрашивании ее от хлор-цинк-иода.

В дальнейшем, в зависимости от функций, которые призвана выполнять та или иная клетка, оболочка ее претерпевает существенные изменения в размерах, строении и по составу. Наиболее частым изменением в составе клеточных оболочек является их одревеснение и кутинизация.

Одревеснение оболочки заключается в появлении в ней нового органического вещества - лигнина. Микрохимическая реакция для обнаружения лигнина иод микроскопом состоит в красно-фиолетовом окрашивании от флороглюцина с соляной кислотой или в желтом окрашивании от сернокислого анилина. Одревеснение происходит при жизни клеток и является результатом действия протоплазмы. Лигнин придает оболочке прочность, жесткость и твердость; поэтому процесс одревеснения стоит в связи с несением оболочкой в большей или меньшей степени механических функций. Так, по наблюдениям Л. П. Жеребова. повышение осевого давления на клетки в годовом слое вызывает усиленное образование лигнина.

Кутинизация, или опробковение, оболочек характеризуется появлением в них особого органического вещества - кутина, или суберина. Микрохимической реакцией на кутин является окрашивание его от судана в красный цвет. Пропитка кутином делает оболочку непроницаемой для воды и газов, что имеет особое значение в клетках, несущих защитные функции (наружные слои коры).

Рост клеточных оболочек происходит двояким путем. Поверхностный рост (увеличение общих размеров клетки) обусловливается внедрением в промежутки между частицами вещества оболочки новых таких же частиц; рост же в толщину, или утолщение оболочки, происходит в результате отложения протоплазмой изнутри новых слоев, которые, однако, откладываются не сплошь, а оставляют в оболочке неутолщенные места, или поры, служащие для сообщения между клетками.

В оболочке вполне сформировавшейся клетки, особенно в толстых оболочках, призванных выполнять механические функции, можно различить три слоя (рис. 16): первичный, вторичный и третичный.

 Слоистость клеточной оболочки: 1 - первичный слой; 2 - вторичный слой; 3 - третичный слой

Рис. 16. Слоистость клеточной оболочки: 1 - первичный слой; 2 - вторичный слой; 3 - третичный слой

Первичный, наружный, слой, или срединная пластинка, является общим для двух соседних клеток; сама срединная пластинка состоит из двух весьма тонких слоев, соединенных межклетным веществом. При действии на оболочки хромовой кислоты или смеси азотной кислоты с бертолетовой солью срединная пластинка растворяется раньше клетчатки, и таким образом клетки отделяются одна от другой (операция эта называется мацерацией). Состав межклетного вещества на разных стадиях развития клетки, невидимому, неодинаков; в одревесневших оболочках клеток срединная пластика состоит главным образом из лигнина; сами первичные слои состоят также из лигнина с небольшим количеством целлюлозы.

Вторичный слой отличается особой мощностью и в свою очередь имеет слоистое сложение, особенно хорошо заметное при разбухании оболочки в кислотах и щелочах (некоторые авторы насчитывали до восьми - десяти слоев). Кроме слоистости, в оболочке наблюдается полосатость, заметная при рассматривании сбоку и характеризуемая тонкой штриховатостью, идущей по спирали. При усыхании оболочки во вторичном слое иногда образуются трещины, также идущие по спирали. Под действием крепкой серной кислоты или при разложении мицелием грибов оболочка распадается на тончайшие волокна, закрученные по спирали. Совокупность этих наблюдений позволяет предположить, что каждый из слоев вторичного утолщения оболочки имеет волокнистую структуру.

Еще в шестидесятых годах прошлого столетия была предложена мицеллярная теория строения коллоидов, на основе которой в настоящее время выдвинуто несколько гипотез строения клеточных оболочек. Из них, по указанию Л. А. Иванова, наиболее удачно сочетает данные химических, оптических и рентгеноскопических исследований гипотеза, согласно которой мицеллы целлюлозы, состоящие примерно из 50 нитевидных молекул и имеющие форму кристаллов моноклинической системы (мицеллы в волокнах рами имеют длину около 600 ангстремов и поперечные размеры 50- 60 ангстремов), соединяются в ряды или пучки с диаметром около 60 ангстремов; эти ряды почти не содержат лигнина. Мицеллярные ряды соединяются в волоконца, или фибриллы, различного диаметра (300-600 ангстремов) с разным количеством мицеллярных рядов. Между мицеллярными рядами остаются промежутки шириной около 10 ангстремов, которые заполняются лигнином и гемицеллюлозой; здесь же помещается вода, если клеточная оболочка находится во влажном состоянии. Мицеллярные ряды и фибриллы направлены вдоль оси волокон древесины под утлом к ней (по спирали), что и обусловливает видимую в микроскоп спиральную полосатость оболочек (рис. 17). Мицеллярные ряды вместе с прослойками лигнина образуют в оболочке концентрические слои с различным соотношением составляющих их органических веществ (целлюлозы, лигнина, ге ми целлюлоз), что вызывает видимую в микроскоп слоистость вторичного утолщения клеточной оболочки.

 Полосатость клеточной оболочки (вторичный слой)

Рис. 17. Полосатость клеточной оболочки (вторичный слой)

Третичный слой, внутренний, выстилает всю внутреннюю поверхность клетки; он очень тонок, мало заметен (нерезко отграничен от вторичного слоя) и иногда отсутствует; признаков спиральной структуры не обнаруживает и остается неодревесневшим; у многих лиственных пород он состоит из гемицеллюлоз.

Таким образом, в оболочке клеток содержится целлюлоза, лигнин и гемицеллюлозы. Так как лигнин откладывается в оболочке неравномерно (раньше и сильнее всего древеснеют срединные пластинки, затем несколько слабее вторично слои и совсем не древеснеет третичный), то первичные слон состоят из лигнина с небольшим количеством целлюлозы, вторичные - из лигнина и целлюлозы с небольшим количеством гемицеллюлоз, а третичные - из гемицеллюлоз и целлюлозы.

Как видно из изложенного, оболочка обладает сложным строением, с которым тесно связаны и механические свойства. Насколько высоки эти свойства, можно видеть из того, что волокна растений в некотором отношении выдерживают сравнение с металлами: предел прочности полоски механической ткани при растяжении (в среднем 29 кг/мм2) превосходит предел прочности чугуна и очень мало уступает пределу прочности литого железа. При этом упругая деформация волокна в 10-15 раз больше, чем для железа. При переходе предела упругости волокна быстро разрываются.

Строение клеточной оболочки имеет важное практическое значение еще и потому, что объясняет явления усушки и разбухания (при изменении количества содержащейся в древесине влаги), а также влияние влажности на прочность древесины.

{nb_link}
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.




Смотрите также

 
 
 
Регистрация | Забыли пароль? | Контанкты | Правила
Последние комментарии | Теги | Каталог ссылок
О сайте | Карта сайта | Наша команда | Список пользователей
Статистика | RSS | RSS отзывов
2009 © DeloStroika.ru - Сайт представляет Вам материалы по строительной тематике: строительство домов, коттеджей, ремонтные работы в доме и ремонт в квартире. Самостоятельно Вы сможете научиться строить гараж, построить баню, построить бассей и другие хоз. постройки. Видео раздел предлагает к просмотру материалы внутренней отделки и интерьера помещений Вашей квартиры.
* При полном или частичном использовании материалов сайта, активная (dofollow) гиперссылка на страницу материала обязательна.
Запросов: 2 (0.00302)
Rambler's Top100