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細胞壁的演化史：古老生物如何建立這道防線？
細胞壁是某些細胞類型周圍的結構層，位於細胞膜的外側。它的性質可以是堅固、靈活，甚至有時是剛性的，主要是為了給細胞提供結構支持、形狀保護以及作為選擇性屏障。細胞壁的另一個重要功能是幫助細胞抵抗滲透壓和機械壓力的作用。雖然許多真核生物（包括動物）缺乏細胞壁，但在其他生物中，如真菌、藻類和植物中，細胞壁卻是普遍存在的，幾乎所有的原核生物也都具有細胞壁，除了某些無壁菌。細胞壁的組成在不同的分類群、物種、細胞類型以及細胞週期中會有所變化。
在陸生植物中，主要的細胞壁由纖維素、半纖維素和果膠等多醣組成。多數生物的細胞壁含有各種不同的聚合物。
細胞壁的歷史
細胞壁的歷史可以追溯到1665年，當時羅伯特·霍克首次觀察並命名這個結構為“牆”。然而，這一“活生生的原生質的死去的排泄物”幾乎在近三個世紀內被忽視，主要被科學家視為產業加工或人類健康的資源。到1804年，卡爾·魯道夫和J.H.F.連克證明了細胞擁有獨立的細胞壁。這之前，人們認為細胞共享牆壁，並且液體是通過這種方式來回流動的。
細胞壁的性能
細胞壁在那些擁有它們的生物體中履行了相似的功能。它們能給細胞提供剛性和強度，並在機械壓力下提供保護。細胞壁的化學組成和機械特性與植物細胞的生長和形態生成密切相關。
在多細胞生物中，它們使生物體能夠構建並保持明確的形狀，限制有毒的大分子進入細胞，同時促進穩定的滲透環境的形成。
細胞壁的進化
細胞壁在許多生物群體中獨立演化。光合作用真核生物（即植物和藻類）是一個擁有纖維素細胞壁的群體，其中細胞壁的演化與多細胞性、陸生化和血管化的演進密切相關。纖維素合成酶（CesA）的基因始於藍綠藻並進入古藻類，而隨後的次級內共生事件將其轉移到棕色藻類和水霉中。植物後來從CesA中演化出各種基因，包括纖維素合成酶類（Csl）蛋白家族和其他Ces蛋白，結合各種糖基轉移酶(GT)，使得更複雜的化學結構得以建立。
植物細胞壁的結構和組成
植物細胞的細胞壁必須具有足夠的抗拉強度，以抵抗由細胞內部滲透質量與外部溶液濃度差異所導致的內部滲透壓。植物細胞壁的厚度範圍從0.1至幾微米不等。
植物細胞壁的主要組合物包括纖維素、半纖維素和果膠，這些大分子網絡支撐了植物細胞的穩定性和靈活性。
真菌與其它生物的細胞壁
大多數真菌的細胞壁主要由幾丁聚糖和其他多醣組成。這些真菌並不含纖維素，細胞壁是外部結構，位於質膜的外側。真菌的細胞壁由三個主要組分構成：幾丁聚糖、葡聚糖以及蛋白質。
結語
細胞壁的演化反映了生命在抵禦外部壓力和形成多樣性方面的非凡潛能。從微藻到巨木，這道防線如何影響了生命的演化進程？
