1、維持細胞形狀，控制細胞生長細胞壁增加了細胞的機械強度，并承受著內部原生質體由于液泡吸水而產生的膨壓，從而使細胞具有一定的形狀，這不僅有保護原生質體的作用，而且維持了器官與植株的固有形態。另外，壁控制著細胞的生長，因為細胞要擴大和伸長的前提是要使細胞壁松弛和不可逆伸展。

2、物質運輸與信息傳遞細胞壁允許離子、多糖等小分子和低分子量的蛋白質通過，而將大分子或微生物等阻于其外。因此，細胞壁參與了物質運輸、降低蒸騰作用、防止水分損失(次生壁、表面的蠟質等)、植物水勢調節等一系列生理活動。細胞壁上紋孔或胞間連絲的大小受細胞生理年齡和代謝活動強弱的影響，故細胞壁對細胞間物質的運輸具有調節作用。另外，細胞壁也是化學信號(激素、生長調節劑等)、物理信號(電波、壓力等)傳遞的介質與通路。

3、防御與抗性細胞壁中一些寡糖片段能誘導植保素的形成，它們還對其它生理過程有調節作用，這種具有調節活性的寡糖片斷稱為寡糖素。將一種庚葡萄糖苷寡糖素施加于大豆細胞時，會使負責合成抑制霉菌生長的抗菌素的基因活化而產生抗菌素。多種寡糖素的功能復雜多樣，如有的作為蛋白酶抑制劑誘導因子，在植物抵抗病蟲害中起作用;有的寡糖素可使植物產生過敏性死亡，使得病原物不能進一步擴散;還有的寡糖素參與調控植物的形態建成。細胞壁中的伸展蛋白除了作為結構成分外，還有防病抗逆的功能。如黃瓜抗性品種感染一種霉菌后，其細胞壁中羥脯氨酸的含量比敏感品種增加得快。

4、其他功能細胞壁中的酶類廣泛參與細胞壁高分子的合成、轉移、水解、細胞外物質輸送到細胞內以及防御作用等。

5、參與細胞間的相互粘連，即“胞間連絲”。

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