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4.15: Pflanzenzellwand
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Biology

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Pflanzenzellwand
 
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4.15: Pflanzenzellwand

Die Pflanzenzellwand gibt Pflanzenzellen Form, Unterstützung und Schutz. Wenn eine Zelle reift, ist ihre Zellwand auf den Zelltyp spezialisiert. Zum Beispiel besitzen die Parenchymzellen von Blättern nur eine dünne, primäre Zellwand.

Collenchym- und Sklerenchymzellen kommen dagegen hauptsächlich in den äußeren Schichten der Stamme und Blätter einer Pflanze vor. Diese Zellen geben der Pflanze Kraft und Unterstützung, indem sie entweder ihre primäre Zellwand (d. h. Collenchym) teilweise verdicken oder eine sekundäre Zellwand (d. h. Sklerenchym) ablagern. Insgesamt bestimmen die unterschiedlichen Zellwandzusammensetzungen die Funktion bestimmter Zellen und Gewebe.

Einige Pflanzen, wie Bäume und Gräser, legen eine sekundäre Zellwand um ausgereifte Zellen ab. Sekundäre Zellwände enthalten in der Regel drei unterschiedliche Schichten: die sekundäre Wandschicht 1 (S1) nach außen, die sekundäre Wandschicht 2 (S2) in der Mitte und die innerste sekundäre Wandschicht 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 Gruben, die den Transport von Wasser, Nährstoffen und anderen Molekülen ermöglichen. In einer Grube bilden die mittlere Lamelle und die primäre Zellwand lediglich eine dünne Membran, die benachbarte Zellen trennt. Plasmodesmata überspannt den resultierenden Kanal und verbindet das Zytoplasma benachbarter Zellen. Die sekundäre Zellwand kann um die Grube abgelagert werden, aber nicht innerhalb.

Wenn Pflanzen Wasser und Nährstoffe aufnehmen, speichern Pflanzenzellen es in der Vakuole. Wenn sich das Vakuum ausdehnt, schiebt es die Plasmamembran gegen die Zellwand. Dieser sogenannte Turgordruck unterstützt die aufrechte und starre Struktur der Pflanzen. Die Zellwand verhindert jedoch, dass die Zellen unter diesem Druck brechen.

Neben der Struktur und Unterstützung können Pflanzenzellwände auch Pflanzen mit Nährstoffspeicherung versorgen. Samen können beispielsweise Zucker in den Zellwänden von Cotyledon- und Endospermgeweben speichern, um sie bei frühem 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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