Erfahren Sie mehr über pflanzliche Zelltypen und Organellen

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Pflanzenzellen sind eukaryotische Zellen oder Zellen mit einem membrangebundenen Zellkern. nicht wie Prokaryotische Zellen , das DNS in einer Pflanzenzelle ist in einem untergebracht Kern die von einer Membran umhüllt ist. Neben einem Kern enthalten Pflanzenzellen auch andere membrangebundene Organellen (winzige Zellstrukturen), die spezifische Funktionen ausführen, die für den normalen Zellbetrieb erforderlich sind. Organellen haben ein breites Aufgabenspektrum, das alles von der Produktion von Hormonen und Enzymen bis zur Bereitstellung von Energie für eine Pflanzenzelle umfasst.

Pflanzenzellen sind ähnlich tierische Zellen , dass sie beide eukaryotische Zellen sind und ähnliche Organellen haben. Es gibt jedoch eine Reihe von Unterschiede zwischen pflanzlichen und tierischen Zellen . Pflanzenzellen sind im Allgemeinen größer als tierische Zellen. Während tierische Zellen kommen in verschiedenen Größen und neigen dazu, unregelmäßige Formen zu haben, Pflanzenzellen haben eine ähnliche Größe und sind typischerweise rechteckig oder würfelförmig. Eine Pflanzenzelle enthält auch Strukturen, die in einer tierischen Zelle nicht zu finden sind. Einige davon umfassen eine Zellwand, eine große Vakuole und Plastiden. Plastiden wie Chloroplasten helfen bei der Lagerung und Ernte benötigter Substanzen für die Pflanze. Tierische Zellen enthalten auch Strukturen wie z Zentriolen , Lysosomen , und Zilien und Flagellen die normalerweise nicht in Pflanzenzellen vorkommen.

Pflanzenzellorganellen

Das Modell des Golgi-Apparats. David Gunn/Getty Images

Im Folgenden sind Beispiele für Strukturen und Organellen aufgeführt, die in typischen Pflanzenzellen zu finden sind:

• Zelle (Plasma) Membran : Diese dünne, halbdurchlässige Membran umgibt das Zytoplasma einer Zelle und umschließt ihren Inhalt.
• Zellenwand : Diese starre äußere Hülle der Zelle schützt die Pflanzenzelle und gibt ihr ihre Form.
• Chloroplast : Chloroplasten sind die Standorte von Photosynthese in einer Pflanzenzelle. Sie enthalten Chlorophyll, ein grünes Pigment, das Energie aus Sonnenlicht absorbiert.
• Zytoplasma : Die gelartige Substanz innerhalb der Zellmembran wird als Zytoplasma bezeichnet. Es enthält Wasser, Enzyme, Salze, Organellen und verschiedene organische Moleküle.
• Zytoskelett : Dieses Fasernetzwerk im gesamten Zytoplasma hilft der Zelle, ihre Form beizubehalten, und gibt der Zelle Halt.
• Endoplasmatisches Retikulum (ER) : Das ER ist ein ausgedehntes Netzwerk von Membranen, das sowohl aus Regionen mit Ribosomen (raues ER) als auch aus Regionen ohne Ribosomen (glattes ER) besteht. Das ER synthetisiert Proteine und Lipide .
• Golgi-Komplex : Diese Organelle ist für die Herstellung, Lagerung und den Versand bestimmter Zellprodukte, einschließlich Proteine, verantwortlich.
• Mikrotubuli : Diese hohlen Stäbchen dienen hauptsächlich dazu, die Zelle zu stützen und zu formen. Sie sind wichtig für Chromosom Bewegung ein Mitose und Meiose , sowie Cytosolbewegung innerhalb einer Zelle.
• Mitochondrien : Mitochondrien erzeugen Energie für die Zelle, indem sie Glukose (hergestellt durch Photosynthese) und Sauerstoff in ATP umwandeln. Dieser Vorgang ist bekannt als Atmung .
• Kern : Der Zellkern ist eine membrangebundene Struktur, die die Erbinformationen der Zelle enthält ( DNS ).
  Nukleolus:Diese Struktur innerhalb des Kerns hilft bei der Synthese von Ribosomen. Nukleopore:Diese winzigen Löcher innerhalb der Kernmembran ermöglichen Nukleinsäuren und Proteine in und aus dem Kern bewegen.
• Peroxisomen : Peroxisomen sind winzige, an eine einzelne Membran gebundene Strukturen, die Enzyme enthalten, die als Nebenprodukt Wasserstoffperoxid produzieren. Diese Strukturen sind an Pflanzenprozessen wie der Photorespiration beteiligt.
Plasmodesmen :Diese Poren oder Kanäle befinden sich zwischen Pflanzenzellwänden und ermöglichen den Durchgang von Molekülen und Kommunikationssignalen zwischen einzelnen Pflanzenzellen.
• Ribosomen: Bestehend aus RNS und Proteine, Ribosomen sind für den Proteinaufbau verantwortlich. Sie können entweder an das raue ER gebunden oder frei im Zytoplasma gefunden werden.
• Vakuole : Diese Pflanzenzellorganelle unterstützt und beteiligt sich an einer Vielzahl von Zellfunktionen, einschließlich Speicherung, Entgiftung, Schutz und Wachstum. Wenn eine Pflanzenzelle reift, enthält sie typischerweise eine große, mit Flüssigkeit gefüllte Vakuole.

Arten von Pflanzenzellen

Dies ist ein typischer dikotyler Stängel (Butterblume). In der Mitte befindet sich ein ovales Gefäßbündel, das in Parenchymzellen (gelb) der Stammrinde eingebettet ist. Einige Parenchymzellen enthalten Chloroplasten (grün). POWER AND SYRED/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images

Als ein Pflanze reift, spezialisieren sich seine Zellen, um bestimmte überlebensnotwendige Funktionen zu erfüllen. Einige Pflanzenzellen synthetisieren und speichern organische Produkte, während andere beim Transport von Nährstoffen durch die Pflanze helfen. Einige Beispiele für spezialisierte Pflanzenzelltypen und -gewebe sind: Parenchymzellen , Collenchymzellen , Sklerenchymzelle s, Xylem , und Phloem .

Parenchymzellen

Dieses Bild zeigt Stärkekörner (grün) im Parenchym einer Clematis sp. Pflanze. Stärke wird aus dem Kohlenhydrat Saccharose, einem Zucker, der von der Pflanze bei der Photosynthese produziert wird, synthetisiert und als Energiequelle verwendet. Es wird als Körner in Strukturen gespeichert, die Amyloplasten (gelb) genannt werden. STEVE GSCHMEISSNER/Science Photo Library/Getty Images

Parenchymzellen werden normalerweise als typische Pflanzenzelle dargestellt, da sie nicht so spezialisiert sind wie andere Zellen. Parenchymzellen haben dünne Wände und kommen in der Haut, im Boden und in Gefäßen vor Gewebesysteme . Diese Zellen helfen, organische Produkte in der Pflanze zu synthetisieren und zu speichern. Die mittlere Gewebeschicht der Laub (Mesophyll) besteht aus Parenchymzellen, und diese Schicht enthält pflanzliche Chloroplasten.

Chloroplasten sind Pflanzenorganellen, die dafür verantwortlich sind Photosynthese und der größte Teil des Stoffwechsels der Pflanze findet in Parenchymzellen statt. Auch überschüssige Nährstoffe, oft in Form von Stärkekörnern, werden in diesen Zellen gespeichert. Parenchymzellen finden sich nicht nur in Pflanzenblättern, sondern auch in den äußeren und inneren Schichten von Stängeln und Wurzeln. Sie befinden sich zwischen Xylem und Phloem und unterstützen den Austausch von Wasser, Mineralien und Nährstoffen. Parenchymzellen sind die Hauptbestandteile des pflanzlichen Grundgewebes und des Weichgewebes von Früchten.

Collenchymzellen

Diese pflanzlichen Collenchymzellen bilden Stützgewebe. Bildnachweis: Ed Reschke/Getty Images

Collenchymzellen haben eine Stützfunktion in Pflanzen, insbesondere in jungen Pflanzen. Diese Zellen helfen, Pflanzen zu unterstützen, ohne das Wachstum zu hemmen. Collenchymzellen haben eine längliche Form und haben dicke Primärzellen Zellwände zusammengesetzt aus der Kohlenhydrat Polymere Zellulose und Pektin.

Aufgrund ihres Mangels an sekundären Zellwänden und des Fehlens eines Härtungsmittels in ihren primären Zellwänden können Collenchymzellen eine strukturelle Unterstützung für Gewebe bereitstellen, während sie ihre Flexibilität bewahren. Sie sind in der Lage, sich zusammen mit einer Pflanze zu dehnen, während sie wächst. Collenchymzellen befinden sich in der Rinde (Schicht zwischen Epidermis und Gefäßgewebe) von Stängeln und entlang von Blattadern.

Sklerenchymzellen

Dieses Bild zeigt Sklerenchym an Leitbündeln eines Sonnenblumenstiels. Ed Reschke/Photolibrary/Getty Images

Sklerenchymzellen haben auch in Pflanzen eine Stützfunktion, aber im Gegensatz zu Collenchymzellen haben sie einen Härter in ihren Zellwänden und sind viel starrer. Diese Zellen haben dicke sekundäre Zellwände und leben nicht mehr, sobald sie ausgereift sind. Es gibt zwei Arten von Sklerenchymzellen: Skleriden und Fasern.

Skleriden haben unterschiedliche Größen und Formen, und das meiste Volumen dieser Zellen wird von der Zellwand eingenommen. Skleriden sind sehr hart und bilden die harte Außenschale von Nüssen und Samen. Fasern sind längliche, schlanke Zellen, die strangartig aussehen. Fasern sind stark und flexibel und kommen in Stängeln, Wurzeln, Fruchtwänden und Blattgefäßbündeln vor.

Leitende Zellen - Xylem und Phloem

Das Zentrum dieses Stängels ist mit großen Xylemgefäßen gefüllt, um Wasser und mineralische Nährstoffe von den Wurzeln zum Hauptkörper der Pflanze zu transportieren. Fünf Bündel Phloemgewebe (hellgrün) dienen der Verteilung von Kohlenhydraten und Pflanzenhormonen in der Pflanze. Steve Gschmeißner/Science Photo Library/Getty Images

Wasserführende Zellen aus Xylem haben eine Stützfunktion in Pflanzen. Xylem hat ein Härtungsmittel im Gewebe, das es steif und in der Lage macht, bei der strukturellen Unterstützung und beim Transport zu funktionieren. Die Hauptfunktion von Xylem besteht darin, Wasser durch die Pflanze zu transportieren. Zwei Arten schmaler, länglicher Zellen bilden das Xylem: Tracheiden und Gefäßelemente. Tracheiden haben gehärtete sekundäre Zellwände und funktionieren bei der Wasserleitung. Gefäßelemente ähneln Röhren mit offenem Ende, die Ende an Ende angeordnet sind, sodass Wasser in den Röhren fließen kann. Gymnospermen und kernlose Gefäßpflanzen enthalten Tracheiden, während Angiospermen enthalten sowohl Tracheiden als auch Gefäßglieder.

Gefäßpflanzen haben auch eine andere Art von leitendem Gewebe, das so genannte Phloem . Siebröhrenelemente sind die leitenden Zellen des Phloems. Sie transportieren organische Nährstoffe wie Glukose durch die Pflanze. Die Zellen von Siebrohrelemente habe wenige Organellen ermöglicht einen leichteren Durchgang von Nährstoffen. Da Siebrohrelementen Organellen fehlen, wie z Ribosomen und Vakuolen , spezialisierte Parenchymzellen, genannt Begleitzellen , müssen Stoffwechselfunktionen für Siebrohrelemente übernehmen. Phloem enthält auch Sklerenchymzellen, die strukturelle Unterstützung bieten, indem sie Steifigkeit und Flexibilität erhöhen.

Quellen

• Sengbusch, Peter v. Stützgewebe - Gefäßgewebe. Botanik online: Stützgewebe - Leitgewebe, www1.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e06/06.htm.
• Die Herausgeber der Encyclopædia Britannica. Parenchym. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 23. 2018, www.britannica.com/science/parenchyma-plant-tissue.