Teile der Pflanzenzelle

Was sind die Bestandteile einer Pflanzenzelle?

Die Pflanzenzelle (auf Englisch: Plant Cell) gehört zu den eukaryotischen Zellen und setzt sich aus mehreren wesentlichen Komponenten zusammen, die wie folgt beschrieben werden können:

Zellwand

Die Zellwand ist eine feste Schicht, die sich an der äußeren Oberfläche der Pflanzenzelle befindet und ihr Stabilität verleiht. Sie besteht hauptsächlich aus Cellulose sowie anderen Molekülen wie Hemicellulose, Pektin und Lignin. Die Struktur der Pflanzenzellwand unterscheidet sich von den Wänden anderer lebender Organismen.

Zum Beispiel enthalten die Zellwände von Pilzen Chitin, während die Zellwände von Bakterien Peptidoglykan enthalten – Substanzen, die in Pflanzen nicht vorhanden sind. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal zwischen Pflanzen- und tierischen Zellen ist das Vorhandensein einer Zellwand in Pflanzenzellen, während tierische Zellen keine besitzen.

Zellmembran

Die Zellmembran (auf Englisch: Cell membrane) ist eine semipermeable Schicht, die sich innerhalb der Zellwand befindet. Sie besteht aus einer dünnen Schicht von Proteinen und Lipiden und spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des Stoffaustauschs zwischen der Zelle und ihrer Umgebung. Sie schützt die Zelle vor dem Eindringen von Toxinen und ermöglicht gleichzeitig den Transport von Nährstoffen und essentiellen Mineralien.

Zellkern

Der Zellkern (auf Englisch: Nucleus) ist eine Organell, die ausschließlich in eukaryotischen Zellen vorkommt. Seine grundlegende Funktion besteht darin, die DNA oder das genetische Material zu speichern, das für Zellteilung, Metabolismus und Wachstum erforderlich ist.

Chloroplasten

Ein herausragendes Merkmal von Pflanzen ist ihre Fähigkeit zur Photosynthese, bei der Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird, um Nahrung herzustellen. Dieser Prozess findet in spezialisierten Organellen statt, die als Chloroplasten (auf Englisch: Chloroplasts) bezeichnet werden.

Endoplasmatisches Retikulum

Das endoplasmatische Retikulum (auf Englisch: Endoplasmic Reticulum) besteht aus einem Netzwerk von Säcken, die chemische Verbindungen synthetisieren, verarbeiten und transportieren, sowohl für den Gebrauch innerhalb der Zelle als auch für den Export. Es steht in Verbindung mit der Kernmembran und bildet einen Kanal zwischen dem Zellkern und dem Zytoplasma.

Golgi-Apparat

Der Golgi-Apparat (auf Englisch: Golgi Apparatus) fungiert als Versand- und Verteilungszentrale für die chemischen Produkte der Zelle. Er modifiziert Proteine und Fette, die im endoplasmatischen Retikulum produziert werden, und bereitet sie für den Export außerhalb der Zelle vor.

Mikrofilamente

Mikrofilamente (auf Englisch: Microfilaments) bestehen aus festen, stabförmigen Strukturen, die aus einem Protein namens Aktin hergestellt werden. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil des Zellskeletts der Pflanzen.

Mikrotubuli

Mikrotubuli (auf Englisch: Microtubules) sind hohle Zylinderstrukturen, die sich im gesamten Zytoplasma aller eukaryotischen Zellen finden. Sie übernehmen eine Vielzahl von Funktionen, von Transportaufgaben bis hin zur strukturellen Unterstützung der Zelle.

Mitochondrien

Mitochondrien (auf Englisch: Mitochondria) sind die Kraftwerke der Zelle, die Energie erzeugen, indem sie Glukose – die durch den Photosyntheseprozess produziert wird – und Sauerstoff in Energie umwandeln. Dieser Prozess wird als Zellatmung bezeichnet.

Vakuolen

Pflanzenzellen besitzen große, mit Flüssigkeit gefüllte Vesikel, die als Vakuolen (auf Englisch: Vacuoles) bekannt sind. Diese machen üblicherweise etwa 30% des Zellvolumens aus, können aber bis zu 90% des Zellraums einnehmen. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, das Volumen und den Druck innerhalb der Zelle zu regulieren. Sie sind oft für die Veränderungen des Zellvolumens verantwortlich, selbst wenn das Zytoplasma konstant bleibt.

Peroxisomen

Peroxisomen (auf Englisch: Peroxisomes) sind kleine, einfach strukturierte Organellen mit einer Membran, die Enzyme enthalten, welche Wasserstoffperoxid als Nebenprodukt erzeugen. Diese Strukturen sind an pflanzlichen Prozessen wie der Photorespiration beteiligt.

Arten von Pflanzenzellen

Pflanzenzellen werden in verschiedene Typen unterteilt. Im Folgenden finden Sie eine Tabelle, die die wichtigsten dieser Zelltypen sowie deren Funktionen und Strukturen beschreibt:

Typen von Pflanzenzellen	Funktion	Struktur
Collenchyma-Zellen	Diese Zellen bieten den Pflanzen Unterstützung und die Fähigkeit, Windbelastungen standzuhalten.	Bestehen aus langgestreckten Zellen mit unregelmäßig dicken Wänden.
Sclerenchyma-Zellen	Diese Zellen bieten Unterstützung und Stabilität für Pflanzen und verleihen ihnen Stärke und Haltbarkeit.	Bestehen aus sehr dicken Zellwänden, die Lignin enthalten.
Parenchymzellen	Diese Zellen sind an der Produktion von Blättern beteiligt, unterstützen den Gasaustausch, die Herstellung und Speicherung von Nahrungsmitteln und tragen zum Zellmetabolismus bei.	Bestehen aus würfelförmigen Zellen mit Zwischenräumen, besitzen dünne Wände und sind fast nicht spezialisiert. Sie enthalten ebenfalls Chloroplasten.
Xylem	Transportiert Wasser und gelöste Mineralien von den Wurzeln zu allen Teilen der Pflanze und bietet zusätzliche Unterstützung.	Das Xylem setzt sich aus mehreren spezialisierten Zelltypen zusammen, die als Tracheärelemente bekannt sind.
Phloem	Transportiert die in den Blättern produzierten Nährstoffe zu anderen Teilen der Pflanze.	Das Phloem besteht aus verschiedenen spezialisierten Zellen, darunter Siebröhrenzellen, Begleitzellen, Phloemfasern und parenchymatische Phloemzellen.