Die Struktur und Funktion einer Zellwand

Diese mikroskopische Aufnahme zeigt eine Pflanzenzelle und ihre inneren Organellen. Die Zellwand erscheint als dünne Schicht zwischen den Zellen und der Zellkern ist das prominente, runde Organell mit dem kleineren roten Nukleolus.

Dr. Jeremy Burgess/Science Photo Library/Getty Images

Eine Hauptaufgabe der Zellwand besteht darin, ein Gerüst für die Zelle zu bilden, um eine Überexpansion zu verhindern. Zellulosefasern, Strukturproteine ​​und andere Polysaccharide tragen dazu bei, Form und Form der Zelle zu erhalten. Zusätzlich Funktionen der Zellwand enthalten:

Die Unterstützung:Die Zellwand bietet mechanische Festigkeit und Unterstützung. Es steuert auch die Richtung des Zellwachstums Turgordruck standhalten:Der Turgor-Druck ist die Kraft, die auf die Zellwand ausgeübt wird, wenn der Inhalt der Zelle die Plasmamembran gegen die Zellwand drückt. Dieser Druck hilft einer Pflanze, starr und aufrecht zu bleiben, kann aber auch dazu führen, dass eine Zelle platzt Wachstum regulieren:Die Zellwand sendet Signale an die Zelle, um in die Zelle einzudringen Zellzyklus um sich zu teilen und zu wachsen. Diffusion regulieren:Die Zellwand ist porös, wodurch einige Substanzen, einschließlich Proteine , um in die Zelle zu gelangen, während andere Substanzen draußen bleiben Kommunikation:Zellen kommunizieren miteinander über Plasmodesmen (Poren oder Kanäle zwischen pflanzlichen Zellwänden, die den Austausch von Molekülen und Kommunikationssignalen zwischen einzelnen Pflanzenzellen ermöglichen). Schutz:Die Zellwand bietet eine Schutzbarriere Pflanzenviren und andere Krankheitserreger. Es hilft auch, Wasserverlust zu verhindern Lagerung:Die Zellwand speichert Kohlenhydrate zur Verwendung beim Pflanzenwachstum, insbesondere in Samen.

Pflanzenzellstrukturen und Organellen

Dr. David Furness, Keele University/Science Photo Library/Getty Images

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Diese mikroskopische Aufnahme eines Schnitts durch eine Pflanzenzelle zeigt ihre innere Struktur. Innerhalb der Zellwand befinden sich Chloroplasten (dunkelgrün), der Ort der Photosynthese, und der Zellkern (orange), der die genetische Information der Zelle enthält.

Dr. David Furness, Keele University/Science Photo Library/Getty Images

Die pflanzliche Zellwand unterstützt und schützt innere Strukturen und Organellen . Diese sogenannten „winzigen Organe“ erfüllen notwendige Funktionen zur Unterstützung des Zelllebens. Zu den Organellen und Strukturen, die in einer typischen Pflanzenzelle zu finden sind, gehören:

• Zelle (Plasma) Membran : Diese Membran umgibt das Zytoplasma einer Zelle und umschließt ihren Inhalt
Zellenwand:Die äußere Hülle der Zelle, die die Pflanzenzelle schützt und ihr Form gibt, ist die Zellwand.
• Zentriolen : Diese Zellstrukturen organisieren die Montage von Mikrotubuli während Zellteilung .​
• Chloroplasten : Die Seiten von Photosynthese in einer Pflanzenzelle sind Chloroplasten
• Zytoplasma : Diese gelartige Substanz in der Zellmembran unterstützt und suspendiert Organellen
• Zytoskelett : Das Zytoskelett ist ein Netzwerk von Fasern im gesamten Zytoplasma
• Endoplasmatisches Retikulum : Diese Organelle ist ein ausgedehntes Membrannetzwerk, das sowohl aus Regionen mit Ribosomen (raues ER) als auch aus Regionen ohne Ribosomen (glattes ER) besteht
• Golgi-Komplex : Dieses Organell ist für die Herstellung, Lagerung und den Versand bestimmter Zellprodukte verantwortlich
• Lysosomen : Diese Enzymsäcke verdauen zelluläre Makromoleküle
• Mikrotubuli : Diese hohlen Stäbchen dienen hauptsächlich dazu, die Zelle zu stützen und zu formen
• Mitochondrien : Diese Organellen erzeugen durch Atmung Energie für die Zelle
• Kern : Diese große, membrangebundene Struktur in der Zelle enthält die Erbinformationen der Zelle
Nukleolus:Diese kreisförmige Struktur innerhalb des Kerns hilft bei der Synthese von Ribosomen Nukleoporen:Diese winzigen Löcher in der Kernmembran ermöglichen es Nukleinsäuren und Proteinen, sich in den und aus dem Kern zu bewegen
• Peroxisomen : Diese winzigen Strukturen sind von einer einzigen Membran umgeben und enthalten Enzyme, die als Nebenprodukt Wasserstoffperoxid produzieren
Plasmodesmen :Diese Poren oder Kanäle zwischen Pflanzenzellwänden ermöglichen den Durchgang von Molekülen und Kommunikationssignalen zwischen einzelnen Pflanzenzellen
• Ribosomen : Zusammengesetzt aus RNS und Proteine, Ribosomen sind für den Proteinaufbau verantwortlich
• Vakuole : Diese typischerweise große Struktur in einer Pflanzenzelle trägt zur Unterstützung der Zelle bei und ist an einer Vielzahl von Zellfunktionen beteiligt, einschließlich Speicherung, Entgiftung, Schutz und Wachstum.

Die Zellwand von Bakterien

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Dies ist ein Diagramm einer typischen prokaryotischen Bakterienzelle. Von Ali Zifan (Eigenes Werk)/ Wikimedia Commons /CC BY-SA 4.0

Anders als in Pflanzenzellen besteht die Zellwand in prokaryotischen Bakterien aus Peptidoglykan . Dieses Molekül ist einzigartig in der Zusammensetzung der bakteriellen Zellwand. Peptidoglycan ist ein Polymer aus Doppelzucker und Aminosäuren (Eiweißuntereinheiten). Dieses Molekül gibt der Zellwand Starrheit und hilft zu geben Bakterien formen . Peptidoglykanmoleküle bilden Schichten, die die bakterielle Plasmamembran umschließen und schützen.

Die Zellwand hinein grampositive Bakterien enthält mehrere Schichten Peptidoglycan. Diese gestapelten Schichten erhöhen die Dicke der Zellwand. Im gramnegative Bakterien ist die Zellwand nicht so dick, da sie einen viel geringeren Anteil an Peptidoglycan enthält. Die gramnegative Bakterienzellwand enthält auch eine äußere Schicht aus Lipopolysacchariden (LPS). Die LPS-Schicht umgibt die Peptidoglycan-Schicht und wirkt als Endotoxin (Gift) hinein pathogenen Bakterien (krankheitsverursachende Bakterien). Die LPS-Schicht schützt auch bestimmte gramnegative BakterienAntibiotika, wie Penicilline.

Schlüsselpunkte der Zellwand

• Die Zellwand ist eine äußere Schutzmembran in vielen Zellen, einschließlich Pflanzen, Pilzen, Algen und Bakterien. Tierische Zellen haben keine Zellwand.
• Die Hauptfunktionen der Zellwand bestehen darin, der Zelle Struktur, Stütze und Schutz zu bieten.
• Die Zellwand in Pflanzen besteht hauptsächlich aus Zellulose und enthält in vielen Pflanzen drei Schichten. Die drei Schichten sind die Mittellamelle, die primäre Zellwand und die sekundäre Zellwand.
• Bakterienzellwände bestehen aus Peptidoglycan. Grampositive Bakterien haben eine dicke Peptidoglycanschicht und gramnegative Bakterien haben eine dünne Peptidoglycanschicht.

Quellen

• Lodish, H., et al. 'Die dynamische Pflanzenzellwand.' Molekulare Zellbiologie . 4. Aufl., W. H. Freeman, 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21709/.
• Young, Kevin D. Bakterielle Zellwand. Wiley Online-Bibliothek , Wiley/Blackwell (10.1111), 19. April 2010, onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9780470015902.a0000297.pub2.