植物细胞的体积通常很小。在种子植物中,细胞直径一般介于10~100μm之间。但亦有特殊细胞超出这个范围的,如棉花种子的表皮毛细胞有的长达70mm,成熟的西瓜果实和番茄果实的果肉细胞,其直径约1mm,苎麻属[Boehmeria]植物茎中的纤维细胞长达550mm。
细胞体积越小,它的相对表面积越大。细胞与外界的物质交换通过表面进行,小体积大面积,这对物质的迅速交换和内部转运非常有利。另外,细胞核对细胞质的代谢起着重要调控作用,而一个细胞核所能控制的细胞质的量有限,所以细胞大小也受细胞核所能控制范围的制约。
植物细胞的形状多种多样,有球状体、多面体、纺锤形和柱状体等(图1-11)。单细胞植物体或离散的单个细胞,如小球藻、衣藻,因细胞处于游离状态,受不到其他约束,形状常近似球形。在多细胞植物体内,细胞紧密排列在一起,由于相互挤压,使大部分细胞成多面体。根据力学计算和实验观察,在均匀的组织中,一个典型的、未经特殊分化的薄壁细胞是十四面体。然而这种典型的十四面体细胞,在植物体中不易找到,只有在根和茎的顶端分生组织中和某些植物茎的髓部薄壁细胞中,才能看到类似的细胞形状,这是因为细胞在系统演化中适应功能的变化而分化成不同的形状。种子植物的细胞,具有精细的分工,因此,它们的形状变化多端,例如输送水分和养料的细胞(导管分子和筛管分子)呈长管状,并连接成相通的“管道”,以利于物质运输;起支持作用的细胞(纤维),一般呈长梭形,并聚集成束,加强支持功能;幼根表面吸收水分的细胞,常常向着土壤延伸出细管状突起(根毛),以扩大吸收表面积。这些细胞形状的多样性,除与功能及遗传有关外,外界条件的变化也会引起它们形状的改变。
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