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4.15: Die pflanzliche Zellwand
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Biology

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Plant Cell Wall
 
PROTOKOLLE

4.15: Die pflanzliche Zellwand

Die pflanzliche Zellwand gibt den Pflanzenzellen Form, Unterstützung und Schutz. Wenn eine Zelle reift, spezialisiert sich die Zellwand entsprechend dem Zelltyp. Zum Beispiel besitzen die Parenchymzellen der Blätter nur eine dünne, primäre Zellwand.

Kollenchym- und Sklerenchymzellen kommen dagegen hauptsächlich in den äußeren Schichten der Stämme und Blätter einer Pflanze vor. Diese Zellen geben der Pflanze Kraft und Unterstützung, indem sie entweder ihre Primärwand (d. h. Kollenchym) teilweise verdicken oder eine Sekundärwand (d. h. Sklerenchym) anfügen. Insgesamt bestimmen die unterschiedlichen Zusammensetzungen der Zellwand die Funktion bestimmter Zellen und Gewebe.

Einige Pflanzen, wie Bäume und Gräser, fügen reifen Zellen eine sekundäre Zellwand hinzu. Die Sekundärwände enthalten in der Regel drei unterschiedliche Schichten: die Sekundärwandschicht 1 (S1) nach außen, die Sekundärwandschicht 2 (S2) in der Mitte und die innerste Sekundärwandschicht 3 (S3). In jeder Schicht sind die Cellulose-Mikrofibrillen in unterschiedlichen Ausrichtungen organisiert. Die S2-Schicht kann bis zu 75% der Zellwand ausmachen.

Unabhängig von der Zusammensetzung haben alle Pflanzenzellwände kleine Löcher oder Tüpfel, die den Transport von Wasser, Nährstoffen und anderen Molekülen ermöglichen. Bei einem Tüpfel formen die Mittellamelle und die Primärwand lediglich eine dünne Membran, die benachbarte Zellen trennt. Plasmodesmen durchspannen den entstandenen Kanal und verbinden das Zytoplasma benachbarter Zellen. Die Sekundärwand kann um die Tüpfel angelagert sein, aber nicht innerhalb.

Wenn Pflanzen Wasser und Nährstoffe aufnehmen, speichern die Pflanzenzellen es in der Vakuole. Dadurch dehnt sich die Vakuole und drückt die Plasmamembran gegen die Zellwand. Dieser sogenannte Turgordruck unterstützt die aufrechte und steife Struktur der Pflanzen. Die Zellwand verhindert jedoch, dass die Zellen unter diesem Druck brechen.

Neben Struktur und Stützung können die Zellwände den Pflanzen auch Nährstoffspeicherung bieten. Samen können beispielsweise Zucker in den Zellwänden der Kotyledon- und Endospermgeweben speichern, um sie bei für das anfängliche Pflanzenwachstum zu verwenden. Die Zellwand dient auch als Hauptbarriere und Abwehr gegen pathogene Bakterien, Viren und Pilze. Pflanzenzellwände sind dynamische Strukturen und keine starren und unveränderlichen Barrieren.


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