细胞生物学/细胞类型/真核生物
真核生物 拥有一个独特的细胞核，该结构包含遗传物质 (DNA)，并被类似于外部细胞膜的膜包围。真核细胞存在于大多数藻类、原生动物以及所有多细胞生物（植物和动物）中，包括人类。细胞核中的遗传物质形成多个线状染色体，并与蛋白质结合，帮助 DNA '包装'，并参与基因表达的调节。
高等植物的细胞与动物细胞的不同之处在于它们具有大型液泡、细胞壁、叶绿体，以及没有溶酶体、中心体、伪足以及鞭毛或纤毛。动物细胞没有叶绿体，可能会有或没有纤毛、伪足或鞭毛，具体取决于细胞类型。
所有细胞都有一些基本特征：它们都被一层选择性屏障，即细胞膜包围。细胞质是一种凝胶状的半流体物质。所有细胞都含有染色体，染色体以 DNA 的形式携带基因，以及根据基因指令制造蛋白质的核糖体。原核细胞和真核细胞的主要区别在于它们 DNA 的位置。在真核细胞中，DNA 位于细胞核中，细胞核被双层膜包围。（真核这个词源于希腊语 eu，表示真，karyon 表示核，这里指的是细胞核）。
真核细胞比原核细胞大得多；大小是细胞结构与功能相关的一般方面。进行细胞代谢的逻辑限制了细胞的大小。在较低极限上，已知的最小细胞，称为支原体，直径在 0.1 到 1.0 毫米之间。这些是最小的包装，拥有足够的 DNA 来编程代谢，并拥有足够的酶和其他细胞设备来执行维持自身和繁殖所必需的活动。
代谢需求也对单细胞的理论上限施加了限制。细胞膜充当选择性屏障，允许足够的氧气、营养物质和废物的通过来服务整个细胞。对于每平方微米的膜，每秒只有有限量的特定物质可以穿过，因此表面积与体积的比率至关重要。随着细胞体积的增大，其体积的增长速度比表面积更快。面积与线性尺寸的平方成正比，而体积与线性尺寸的立方成正比。因此，较小的物体具有更大的表面积与体积比。
需要足够大的表面积来容纳体积，这有助于解释大多数细胞的微观尺寸以及其他细胞（如神经细胞）的狭窄、细长的形状。更大的生物体与较小的生物体相比，具有更多的细胞。较高的表面积与体积比在与周围环境交换大量物质的细胞中尤为重要，例如肠道细胞。这种细胞的表面可能有许多称为微绒毛的长而细的突起，这些突起增加了表面积，而没有明显增加体积。
鞭毛：存在于某些动物细胞中的运动细胞器；由细胞膜延伸部分中的微管束组成。
中心体：细胞微管起始的区域，包含一对中心粒，其功能尚不清楚。
细胞骨架：增强细胞的形状，参与细胞运动，成分由蛋白质构成。它包括微丝、中间纤维和微管。
微绒毛：增加细胞表面积的突起。
过氧化物酶体：具有各种专门代谢功能的细胞器；产生过氧化氢作为副产物，然后将其转化为水。
线粒体：发生细胞呼吸和产生大部分 ATP 的细胞器。
溶酶体：消化细胞器，在其中水解大分子。
高尔基体：参与细胞产物合成、修饰、分类和分泌的细胞器。
核糖体：制造蛋白质的复合体（小褐色点）；游离于细胞质中，或与粗面内质网或核膜结合。
细胞膜：包围细胞的膜
内质网 (ER)：膜状囊和管的网络；参与膜合成和其他合成和代谢过程；具有粗糙（有核糖体）和光滑区域。（粗面内质网和光面内质网）
细胞核：细胞核包含
Nuclear envelope: double membrane enclosing the nucleus; perforated by pores; continuous with ER
Nucleolus: structure involved in production of ribosomes; a nucleus has one or more nucleoli
Chromatin: material consisting of DNA and proteins; visible as individual chromosomes in a dividing cell
在动物细胞中，溶酶体、中心体和中心粒以及鞭毛存在，而在植物细胞中不存在。
细胞壁：维持细胞形状并保护细胞免受机械损伤的外层；由纤维素、其他多糖和蛋白质构成。
胞间连丝：穿过细胞壁，连接相邻细胞细胞质的通道。
叶绿体：进行光合作用的细胞器；将阳光的能量转化为存储在糖分子中的化学能。
中央液泡：老植物细胞中的主要细胞器；功能包括储存、分解废物、水解大分子；液泡的扩大是植物生长的主要机制。
细胞核：细胞核包含
Nuclear envelope: double membrane enclosing the nucleus; perforated by pores; continuous with ER
Nucleolus: structure involved in production of ribosomes; a nucleus has one or more nucleoli
Chromatin: material consisting of DNA and proteins; visible as individual chromosomes in a dividing cell
高尔基体：参与细胞产物合成、修饰、分类和分泌的细胞器。
内质网 (ER)：膜状囊和管的网络；参与膜合成和其他合成和代谢过程；具有粗糙（有核糖体）和光滑区域。（粗面内质网和光面内质网）
核糖体：制造蛋白质的复合体（小褐色点）；游离于细胞质中，或与粗面内质网或核膜结合。
细胞骨架：增强细胞的形状，参与细胞运动，成分由蛋白质构成。它包括微丝、中间纤维和微管。
在植物细胞中，叶绿体、中央液泡、细胞壁和胞间连丝存在，而在动物细胞中不存在。植物细胞中的染色质是主要的蛋白质
细胞核包含真核细胞中大多数的基因；一些基因位于线粒体和叶绿体中。它通常是真核细胞中最显眼的细胞器。核膜包围着细胞核，将它的内容物与细胞质隔开。核膜是双层膜，每一层都是一个与蛋白质相关的脂质双层。该膜被大约 100 纳米直径的孔结构穿透。在每个孔的边缘，核膜的内膜和外膜是连续的。孔复合体排列在每个孔的边缘，并调节大多数蛋白质和 RNA 以及大型大分子复合物的进出。除了孔之外，核膜的核侧衬有核纤层，这是一种网状的蛋白质丝阵列，通过机械支撑核膜来维持细胞核的形状。还存在核基质，这是遍布整个细胞核内部的纤维框架。
染色体是有组织的 DNA 单位，它们携带遗传信息。每条染色体都由称为染色质的物质构成，染色质是蛋白质和 DNA 的复合体。染色染色质通常呈现为弥散的团块，但当细胞准备分裂时，薄的染色质纤维卷曲并浓缩，足够厚，可以辨别为染色体。每个真核物种都有特征性的染色体数量。例如，人类有 46 条染色体。
核仁是未分裂细胞核中一个突出的结构。核糖体 RNA (rRNA) 是根据 DNA 中的指令合成的；在核仁中，从细胞质中导入的蛋白质与 rRNA 组装成大和小核糖体亚基。这些亚基随后通过核孔退出细胞核进入细胞质，在那里大亚基和小亚基可以组装成一个核糖体。数量取决于物种和细胞繁殖周期中的阶段。
细胞核通过根据 DNA 提供的指令合成信使 RNA (mRNA) 来指导蛋白质合成。然后，mRNA 通过核孔被转运到细胞质中。当 mRNA 分子到达细胞质后，核糖体将 mRNA 的遗传信息翻译成特定多肽的一级结构。
核糖体是由核糖体 RNA 和蛋白质组成的复合体；核糖体是细胞中执行蛋白质合成的细胞成分，也被称为蛋白质工厂。具有高蛋白质合成速率的细胞具有特别大量的核糖体。活跃于蛋白质合成的细胞也具有突出的核仁。核糖体在两个细胞质位置构建蛋白质。游离核糖体悬浮于细胞质中，而结合核糖体则附着于内质网或核膜的外侧。结合核糖体和游离核糖体在结构上是相同的，核糖体可以在这两种作用之间交替。大多数蛋白质是在游离核糖体上合成的，它们在细胞质中起作用。结合核糖体通常制造蛋白质，这些蛋白质注定要插入膜、包装在某些细胞器中（如溶酶体），或从细胞中输出（分泌）。
内膜系统在细胞中执行各种任务。这些任务包括蛋白质的合成及其转运到膜和细胞器中或从细胞中输出、脂质的代谢和运动以及毒物的解毒。该系统的膜通过直接的物理连续性或通过将膜片段作为微泡转移而相互关联。各种膜的结构和功能并不相同；特定膜的厚度、分子组成和所进行的化学反应类型并非固定，而是在膜的寿命中多次改变。内膜系统包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、各种类型的液泡以及细胞膜。
内质网 (ER) 是一种广泛的膜网络，它在许多真核细胞中占总膜的一半以上。 “内质” 意味着 “在细胞质内”，而 “网状” 是拉丁语，意思是 “小网”。 ER 由称为池的膜状小管和囊的网络组成。 ER 膜将 ER 的内部隔室 ER 腔 (腔) 或池空间与细胞质分开。 由于 ER 膜与核膜连续，因此核膜两层之间的空间与 ER 腔连续。 光面 ER 的外表面缺乏核糖体，而粗面 ER 的膜外表面有核糖体。 核糖体也附着在核膜外膜的细胞质侧。
光面 ER - 光面 ER 在不同的代谢过程中起作用，这些过程因细胞类型而异。 这些过程包括脂类的合成、碳水化合物的代谢以及药物和毒物的解毒。 光面 ER 的酶在脂类合成中很重要，包括油脂、磷脂和类固醇。 脊椎动物的性激素和各种类固醇激素是在动物细胞的光面 ER 中产生的。 光面 ER 的其他酶有助于肝细胞解毒药物和毒物。 解毒涉及在药物分子中添加羟基，使它们更易溶于水，更容易从体内排出。 例如，镇静剂苯巴比妥和其他巴比妥类药物是通过肝细胞的光面 ER 以这种方式代谢的药物。 巴比妥类药物、酒精和许多其他药物会诱导光面 ER 及其相关的解毒酶增殖，因此增加对药物的耐受性； 换句话说，需要更高的剂量才能达到特定的效果。 此外，由于一些解毒酶具有相对广泛的作用，因此响应一种药物的光面 ER 增殖也会增加对其他药物的耐受性。 光面 ER 也储存钙离子； 在肌肉细胞中，一种特殊的光面 ER 膜将钙离子从细胞质泵入 ER 腔。 当肌肉细胞受到神经脉冲刺激时，钙离子会涌回穿过 ER 膜进入细胞质，并触发肌肉细胞收缩。
粗面 ER - 许多类型的细胞分泌由附着在粗面 ER 上的核糖体产生的蛋白质。 当多肽链从结合的核糖体中生长时，它会通过 ER 膜中蛋白质复合物形成的孔进入 ER 腔。 当新蛋白质进入 ER 腔时，它会折叠成其天然形状。 大多数分泌蛋白是糖蛋白，它们具有共价结合在其上的碳水化合物。 在分泌蛋白形成后，ER 膜将其与由游离核糖体产生的蛋白质分开，这些蛋白质将保留在细胞质中。 分泌蛋白从 ER 中分离出来，包裹在从称为过渡 ER 的特殊区域像气泡一样萌发出来的囊的膜中。 运输囊是在细胞的不同部位之间运输的囊。
高尔基体是制造、仓储、分类和运输的中心。 ER 的产物被修饰和储存，然后被送到其他目的地。 高尔基体在专门用于分泌的细胞中很广泛。 高尔基体由扁平的膜囊、池组成。 每个池的膜将其内部空间与细胞质隔开。 浓缩在高尔基体附近的囊参与在高尔基体各部分和其他结构之间转移物质。 高尔基体堆叠具有独特的结构极性，堆叠两侧的池膜在厚度和分子组成上有所不同。 高尔基体堆叠的两个极称为顺面和反面； 顺面是高尔基体的接收部门，而反面是运输部门。 顺面通常位于 ER 附近。 运输囊将物质从 ER 转移到高尔基体。 从 ER 萌发出来的囊可以通过与高尔基体膜融合，将其膜和腔内内容物添加到顺面。 反面产生囊，这些囊会脱落并前往其他位置。 ER 的产物通常在它们从高尔基体的顺面到反面的过渡过程中被修饰。 各种高尔基体酶会修饰糖蛋白的碳水化合物部分； 碳水化合物在多肽合成过程中首次添加到粗面 ER 中的蛋白质中。 然后，在生成的糖蛋白通过 ER 和高尔基体的其余部分的过程中，碳水化合物被修饰。 高尔基体去除一些糖单体并替换其他糖单体，从而产生大量的碳水化合物。 此外，高尔基体本身制造某些大分子。 细胞分泌的许多多糖都是高尔基体的产物，包括植物细胞制造的果胶和其他一些非纤维素多糖，以及与纤维素一起掺入它们的细胞壁中。 与分泌蛋白类似，非蛋白质高尔基体产物将被分泌，从高尔基体反面离开，位于最终与质膜融合的运输囊内。
高尔基体以阶段的方式制造和精炼其产物，不同的池包含独特的酶团队。 最近的研究产生了一种新的高尔基体模型，即更具动态性的结构； 按照池成熟模型，高尔基体的池实际上从高尔基体的顺面到反面向前移动，在移动过程中携带和修饰它们的货物。 在高尔基体堆叠从反面萌发囊以发送其产物之前，它会对这些产物进行分类，并将它们定位到细胞的各个部位。 分子识别标签，如添加到高尔基体产物的磷酸基团，有助于分类。 从高尔基体萌发出来的运输囊可能在其膜上具有识别特定细胞器表面或质膜上的“对接位点” 的外部分子，因此，将囊适当地定位。
溶酶体是动物细胞用来消化大分子的一种膜囊，其中含有水解酶。 溶酶体酶在溶酶体中发现的酸性环境中效果最佳。 如果溶酶体破裂或泄漏其内容物，释放的酶不会非常活跃，因为细胞质的 pH 值是中性的。 然而，大量溶酶体的过度泄漏会通过自消化破坏细胞。 水解酶和溶酶体膜是由粗面 ER 制成的，然后被转移到高尔基体进行进一步处理。 溶酶体膜内表面的蛋白质和消化酶免受破坏，因为它们具有三维形状，可以保护易受攻击的键免受酶的攻击。
吞噬作用是一种过程，变形虫和许多其他原生动物通过吞噬较小的生物体或其他食物颗粒来进食。 形成了食物泡，然后与溶酶体融合并消化食物。 消化产物进入细胞质，成为细胞的营养物质。 在人体中，白细胞通过吞噬并摧毁细菌和其他入侵者来帮助防御身体。
溶酶体利用其水解酶回收细胞自身的生物材料； 这种过程称为自噬。 在自噬过程中，受损的细胞器或少量细胞质会被双层膜包围，溶酶体与这些囊的外膜融合。 溶酶体酶会分解封闭的物质，有机单体会被送回细胞质以供重复使用。 溶酶体会被无法消化的底物塞满，这些底物开始干扰其他细胞活动。
液泡是膜结合的囊，其功能在不同类型的细胞中有所不同。 食物泡是由吞噬作用形成的。 许多淡水原生生物具有收缩泡，它们将多余的水从细胞中排出，从而维持细胞内合适的离子浓度和分子浓度。 在缺少溶酶体的植物和真菌中，液泡进行水解；
中央液泡通过较小液泡的融合而发育，而这些液泡本身源自内质网和高尔基体。 液泡膜在溶质转运方面具有选择性。 结果，中央液泡内部的溶液称为细胞液，其组成不同于细胞质。 它可以储存重要的有机化合物，例如储存在种子储藏细胞液泡中的蛋白质。 此外，它是植物细胞无机离子的主要储存库，例如钾和氯。 许多植物细胞使用它们液泡中包含的色素来给细胞染色。 液泡还可以通过包含对动物有毒或不可口的化合物来帮助保护植物免受捕食者的侵害。 液泡在植物细胞的生长中起主要作用，植物细胞在液泡吸收水分时会扩大，使细胞能够在对新细胞质的投资最少的情况下变得更大。
线粒体和叶绿体是将能量转化为细胞可以利用的形式的细胞器。线粒体是细胞呼吸的场所，细胞呼吸是一个代谢过程，通过在氧气的帮助下从糖类、脂肪和其他燃料中提取能量来产生 ATP。叶绿体存在于植物和藻类中，是光合作用的场所。它们通过吸收阳光并将它用于驱动从二氧化碳和水中合成糖等有机化合物的合成，将太阳能转化为化学能。两者都不属于内膜系统的一部分。线粒体有两层膜，将它们最里面的空间与细胞质分离，而叶绿体则有三层膜。线粒体和叶绿体的膜蛋白不是由与内质网结合的核糖体制造的，而是由细胞质中的游离核糖体和这些细胞器本身包含的核糖体制造的。它们还含有少量 DNA，这些 DNA 编程了在细胞器核糖体上制造的蛋白质的合成。线粒体和叶绿体是半自主细胞器，在细胞内生长和繁殖。
线粒体 线粒体存在于所有真核细胞中；有些细胞只有一个大型线粒体，但更常见的是一个细胞拥有数百或数千个线粒体。数量与细胞的代谢活动水平相关。线粒体被两层膜包围，每层膜都是一个磷脂双分子层，嵌入了一组独特的蛋白质。外膜光滑，但内膜褶皱，有称为嵴的内折。内膜将线粒体分成两个内部隔室：第一个是膜间隙，即内膜和外膜之间的狭窄区域；第二个隔室，线粒体基质，被内膜包围。基质包含许多不同的酶以及线粒体 DNA 和核糖体。基质中的酶催化细胞呼吸的某些步骤。其他参与呼吸的蛋白质，包括制造 ATP 的酶，都内置于内膜中。作为高度折叠的表面，嵴赋予线粒体内膜较大的表面积，从而提高了细胞呼吸的效率。
叶绿体 叶绿体是植物相关细胞器中的一种特殊成员，称为质体。叶绿体含有绿色色素叶绿素，以及在光合作用生产糖中起作用的酶和其他分子。它的形状是透镜状，存在于叶片中。叶绿体的内容物通过一个由两层膜组成的包膜与细胞质隔开，两层膜之间有一个非常狭窄的膜间隙。叶绿体内部是另一种膜系统，呈扁平的、相互连接的囊状结构，称为类囊体。类囊体像扑克牌一样叠放，每一叠称为基粒。类囊体之外的液体是基质，它包含叶绿体 DNA 和核糖体，以及许多酶。叶绿体的膜将叶绿体空间分成三个隔室：膜间隙、基质和类囊体腔。
细胞骨架
[edit | edit source]细胞骨架是贯穿整个细胞质的纤维网络。它在组织细胞的结构和活动方面起着重要作用。它由三种类型的分子结构组成：微管、微丝和中间纤维。细胞骨架的主要功能是为细胞提供机械支撑并维持其形状。细胞骨架通过其元素施加的相反力的平衡来稳定。细胞骨架比动物骨架更具活力；它可以迅速地从细胞的一部分拆卸并重新组装到一个新的位置，从而改变细胞的形状。此外，几种类型的细胞运动都涉及细胞骨架。细胞运动包括细胞位置的改变和细胞部分的更有限的运动。细胞运动需要细胞骨架与马达蛋白的相互作用。细胞骨架元件和马达蛋白与质膜分子共同作用，使整个细胞沿着细胞外的纤维移动。细胞骨架还参与调节细胞对机械刺激的生化活动，通过细胞表面蛋白施加的细胞外分子产生的力显然通过细胞骨架元件传递到细胞中，这些力甚至可能到达细胞核。
微管 - 最粗
所有真核细胞都有微管；中空管的壁是由称为微管蛋白的球状蛋白构成的。每个微管蛋白都是一个二聚体，一个由两个亚基组成的分子。微管二聚体由两种略有不同的多肽组成，α-微管蛋白和β-微管蛋白。微管通过添加微管蛋白二聚体而生长。由于微管的结构，它的两个末端略有不同；一个末端可以比另一个末端以更高的速率积累或释放微管蛋白二聚体，因此在细胞活动期间显着地生长和收缩。这被称为“正极”，不是因为它只能添加微管蛋白，而是因为它是在“开”和“关”速率都高得多的末端。微管塑造和支撑细胞，并充当配备了其他蛋白质的细胞器的运动轨道。
在动物细胞中，微管从中心体生长出来，中心体通常位于细胞核附近，被认为是“微管组织中心”。这些微管充当细胞骨架的抗压缩支撑。中心体内部有一对中心粒，每个中心粒都由九组排列成环状的三联微管组成。在分裂之前，中心粒会复制；尽管带有中心粒的中心体可能有助于组织动物细胞中的微管组装，但它们对于所有真核生物的这一功能并不是必需的。
此外，微管的特殊排列负责鞭毛和纤毛的跳动。有一些含有微管的延伸结构从某些细胞中伸出。当纤毛或鞭毛从作为组织层的一部分固定在位的细胞中伸出时，它们可以使液体在组织表面移动。鞭毛和纤毛的跳动模式不同。鞭毛具有波浪状的运动，在与鞭毛轴线相同的方向上产生力。然而，纤毛更像船桨一样工作，交替的动力冲程和恢复冲程在垂直于纤毛轴线的方向上产生力。纤毛还可以作为细胞的信号接收“天线”。具有这种功能的纤毛是非运动性的，每个细胞只有一个。这种纤毛上的膜蛋白将来自细胞运动的分子信号传递到其内部，触发可能导致细胞活动变化的信号通路。基于纤毛的信号传导似乎对大脑功能和胚胎发育至关重要。运动性纤毛和鞭毛具有共同的超微结构；每个都具有一个被质膜延伸结构包裹的微管核心。九对微管，每对的成员共享部分壁，排列成一个环。这种排列被称为“9+2”模式，存在于所有真核鞭毛和运动性纤毛中。非运动性初级纤毛具有“9+0”模式，缺少中央微管对。纤毛或鞭毛的微管组装通过基体固定在细胞中，基体在结构上与中心粒非常相似。
在鞭毛和运动性纤毛中，柔性的交联蛋白均匀地分布在纤毛或鞭毛的整个长度上，将外部的双联体连接到彼此以及两个中央微管上。每个外部双联体也有一对突出蛋白，这些蛋白沿着其长度分布并延伸到相邻的双联体；这些是称为动力蛋白的大型马达蛋白，由多个多肽组成。动力蛋白负责细胞器的弯曲运动。动力蛋白分子执行一个复杂的运动循环，该循环是由这些蛋白质形状的变化引起的，ATP 为这些变化提供能量。动力蛋白驱动的弯曲机制涉及类似于行走的过程。一个典型的动力蛋白分子有两个“脚”，它们沿着相邻双联体的微管“行走”，一个脚保持接触，而另一个脚释放并重新连接到微管上的一个步骤。如果没有对微管双联体运动的任何限制，一个双联体将继续“行走”并沿着另一个双联体的表面滑动，从而延长纤毛或鞭毛，而不是使其弯曲。
微丝 - 最细
微丝是直径约 7 纳米的实心棒。它们也被称为肌动蛋白丝，因为它们是由肌动蛋白分子构成的，肌动蛋白是一种球状蛋白。微丝是由肌动蛋白亚基组成的扭曲双链。由于存在沿着肌动蛋白丝侧面结合的蛋白质，这些蛋白质允许新的丝作为分支延伸，因此微丝可以形成结构网络。微丝在细胞骨架中的结构作用是承受张力。皮质微丝是在质膜内侧形成的由微丝组成的三维网络，有助于支撑细胞的形状。该网络赋予细胞外层胞质层称为皮层。
在专门用于通过质膜转运物质的动物细胞中，例如肠细胞，微丝束构成了微绒毛的核心。微丝以其在细胞运动中的作用而闻名，特别是在肌肉细胞（肌动蛋白）的收缩装置中。由肌动蛋白和肌球蛋白引起的局部收缩也参与变形虫运动，在这种运动中，像变形虫这样的细胞通过延伸和流动到称为伪足的细胞延伸结构上来爬行。伪足通过肌动蛋白亚基可逆地组装成微丝，以及微丝组装成将细胞质从溶胶转变为凝胶的网络来延伸和收缩。伪足延伸直到肌动蛋白重新组装成网络。
在植物细胞中，肌动蛋白-肌球蛋白相互作用和由肌动蛋白引起的溶胶-凝胶转化可能参与细胞质流动，即细胞内细胞质的循环流动。
中间纤维 - 中间纤维的直径介于微丝和微管之间。作为细胞骨架的一部分，中间纤维专门负责承受张力（类似于微丝），属于多种多样的细胞骨架元素。每种中间纤维都由不同的分子亚基构成，例如角蛋白。与微丝和微管相比，中间纤维在细胞中更持久。即使在细胞死亡后，中间纤维网络往往仍然存在。中间纤维在强化细胞形状和固定某些细胞器的位置方面起着重要作用。例如，细胞核通常位于由中间纤维构成的“笼子”内，该笼子由延伸到细胞质中的中间纤维分支固定。其他的中间纤维构成核纤层，该纤层位于核膜的内侧。当整个细胞的形状与其功能相关时，中间纤维会支撑这种形状。
细胞壁是植物细胞的一种细胞外结构，它将植物细胞与动物细胞区分开来。细胞壁保护植物细胞，维持其形状，并防止过量吸水。专门细胞的坚固细胞壁使植物能够抵抗重力的作用。植物细胞壁比细胞膜厚得多，壁的具体化学成分因物种而异，甚至在同一植物的不同细胞类型之间也存在差异，但壁的基本结构是一致的。由多糖纤维素构成的微纤维由一种叫做纤维素合酶的酶合成并分泌到细胞外空间，在那里它们嵌入其他多糖和蛋白质的基质中。这种材料的组合，即强纤维在“基质”（基质）中，与钢筋混凝土和玻璃纤维的相同基本建筑设计相同。
幼小的植物细胞首先分泌一种薄而灵活的壁，称为初生壁；随着细胞的生长，纤维素纤维的排列方向与细胞扩展的方向垂直，这可能影响生长模式。相邻细胞的初生壁之间是中层，它是一层富含粘性多糖果胶的薄层。中层将相邻细胞粘合在一起。当细胞成熟并停止生长时，它会加强其细胞壁。一些植物细胞只是通过分泌硬化物质到初生壁中来实现这一点，而其他细胞则在细胞膜和初生壁之间添加一个次生壁。次生壁通常沉积在几层层状结构中，具有坚固耐用的基质，为细胞提供保护和支撑。
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