Cytologie

Pflanzenzelle

In diesem Beitrag zeigen wir dir, aus welchen Bestandteilen eine Pflanzenzelle besteht und welche Zellorganellen nur in ihr vorhanden sind.

Schau dir gerne unser Video an, um das Wichtigste zur pflanzlichen Zelle in Kurzform zu erfahren!

Inhaltsübersicht

Pflanzenzelle einfach erklärt

Eine Pflanzenzelle zählt zu den Zellen der Eukaryoten (= Euzyten). Alle eukaryotischen Zellen besitzen einen Zellkern. Die prokaryotischen Zellen (= Prozyten) haben im Gegensatz dazu keinen Zellkern.

Eine Pflanzenzelle enthält mehrere Zellorganellen, die speziell in ihr enthalten sind (Zellwand, Vakuole, …) und Organellen, die allgemein in Euzyten vorhanden sind (Ribosomen, Golgi Apparat, …).

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Pflanzenzelle

Pflanzenzelle Aufbau

Die Pflanzenzelle besteht aus zahlreichen Zellbestandteilen und Zellorganellen, die du teilweise sehr gut mit einem Elektronenmikroskop betrachten kannst.

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Aufbau einer pflanzlichen Zelle

Spezifische Zellbestandteile in der Pflanzenzelle

Im Folgenden erfährst du, welche Zellorganellen in pflanzlichen Zellen, aber nicht in tierischen Zellen vorkommen. Trotzdem existieren manche dieser Organellen auch in Prokaryoten.

Zellwand

Eine Zellwand ist eine dicke Hülle, die Pflanzenzellen vollständig umgibt.

Sie hat einen typischen Aufbau aus vier wichtigen Bestandteilen. Von außen nach innen liegen die sogenannte Mittellamelle, die Primärwand, die Sekundärwand und die Tertiärwand vor.

Die Zellwand dient dazu, das Cytoplasma zu schützen und die Form der Zelle zu stabilisieren. Außerdem kann sie den Druck in der Zelle durch Wasseraufnahme/-abgabe steuern und so ein Austrocknen oder Platzen verhindern.

Plasmodesmen

Plasmodesmen sind kleine Plasmastränge in Pflanzenzellen%Verweis.

Sie führen durch Aussparungen namens Tüpfel in der Zellwand zu einer Nachbarzelle und schaffen so eine Verbindung.

Über diese Zell-Zell-Verbindungen können die Pflanzenzellen Stoffe transportieren und Informationen austauschen.

Vakuole

Eine Vakuole ist ein dehnbarer Hohlraum, der mit einer Flüssigkeit (= Zellsaft) gefüllt ist. Dieser Zellsaft besteht vor allem aus Wasser und darin gelösten Nährstoffen.

Die Vakuole ist in der Lage, einen Zellinnendruck, den Turgor zu erzeugen. Dieser sorgt dafür, dass die Pflanzenzelle stabil und „prall“ bleibt. Außerdem kann eine Vakuole – analog zu den Lysosomen in der tierischen Zelle – Moleküle verdauen. Zusätzlich kann sie Proteine und Gift- oder Bitterstoffe lagern.

Plastiden

Plastiden sind verschiedene Zellorganellen in Pflanzenzellen, die aus endosymbiontisch lebenden Zellen entstanden sind.

Sie sind meistens von einer doppelten Membran umgeben und enthalten eine eigene ringförmige DNA und Ribosomen.

In Pflanzenzellen existieren verschiedenste Plastidentypen. Vier wichtige dieser Typen sind die Chloroplasten, die Proplastiden, die Leukoplasten und die Chromoplasten.

Chloroplasten

Chloroplasten gehören zu den Plastiden und haben deshalb ebenfalls eine eigene DNA, eine Doppelmembran und Ribosomen. Außerdem besitzen sie in ihrem Inneren den grünen Farbstoff Chlorophyll.

Die Funktion eines Chloroplasten ist das Betreiben der Photosynthese . Durch sie kann die Pflanze aus Wasser (H_2 O) und Kohlenstoffdioxid (CO_2) unter Lichteinwirkung Sauerstoff (O_2) und Glucose (C_6 H_{12} O_6) herstellen.

Chlorophyll

Du findest den natürlichen Farbstoff Chlorophyll in allen Lebewesen, die Photosynthese betreiben. Insbesondere in den Chloroplasten der Pflanzenzellen%Verweis findest du viel davon.

Die Grundstruktur des Chlorophylls ist eine komplexe Verbindung namens Chelat.
Je nachdem, wie das Chelat aufgebaut ist, kannst du zwischen mehreren Chlorophylltypen unterscheiden.

Chlorophyll ist in der Lage, Lichtenergie zu absorbieren und diese in chemische Energie in Form von ATP für die Photosynthese umzuwandeln.

Protoplast

Ein Protoplast bezeichnet im Grunde genommen kein einzelnes Zellorganell, sondern den gesamten Inhalt von Zellen, die eine Zellwand besitzen.

Wenn du die Zellwand mittels Enzymen auflöst, kannst du den Protoplasten isolieren (= Protoplastenisolation). Außerdem kannst du zwei oder mehrere Protoplasten miteinander fusionieren (= Protoplastenfusion). Dadurch vermischen sich ihre Genome und ein sogenannter Hybrid entsteht.

Allgemeine Zellbestandteile

Die nun folgenden Zellorganellen kommen in Pflanzenzellen, aber auch in Tierzellen vor.

Zellmembran

Die Zellmembran trennt den Innenraum der Zelle vom Extrazellulärraum (Außenraum). Sie ist eine Biomembran %Verweis und ist aus einer Lipiddoppelschicht aufgebaut.

Ihre Aufgaben bestehen in der Abgrenzung der Zelle gegen die Umgebung, der Zellkommunikation durch Rezeptorproteine und dem Stofftransport durch Membranproteine.

Cytoplasma

Das Cytoplasma besteht aus allen darin liegenden Zellorganellen, dem Cytoskelett und dem flüssigen Cytosol.

Es ist unter anderem für den Transport von Molekülen, die Auftrennung der Zellorganellen und die Steuerung von Prozessen für den Stoffwechsel zuständig.

Cytoskelett

Das Cytoskelett ist in den Pflanzenzellen verhältnismäßig schwach.

Du kannst dir darunter ein Netz aus den Proteinfilamenten namens Mikrotubuli, Intermediärfilamente und Mikrofilamente vorstellen.

Ein Cytoskelett ist in der Lage, der Zelle eine gewisse Stabilität zu verleihen. Weiterhin trägt es zur Bewegung der Zelle und zum Transport von Stoffen bei.

Mikrotubuli

Die Mikrotubuli liegen innerhalb des Cytoskeletts.

Sie sind kleine, röhrenartige Formen aus Proteinen.

Mikrotubuli befinden sich unter anderem im Spindelapparat während der Meiose und der Mitose. Weiterhin sind Mikrotubuli für die Vesikelbewegung in der Zelle zuständig.

Zellkern

Der Zellkern ist eine runde Kugel, die von einer doppelten Kernmembran umgeben ist. In seinem Inneren liegt der sogenannte Nucleolus.

Seine Funktionen sind unter anderem die Steuerung der Zellteilung und die Aufbewahrung von Erbinformationen.

Nucleolus

Der Nucleolus liegt wie erwähnt innerhalb des Zellkerns.

Er ist in kleines, kugelförmiges Organell, das aus drei Hauptstrukturen namens Nucleolus-Organisator-Region (NOR), Pars fibrosa und Pars granulosa besteht.

Ein Nucleolus ist in der Lage, aus rRNA die Vorläufer von Ribosomen, sogenannte Prä-Ribosomen zu produzieren.

Endoplasmatisches Retikulum

Das endoplasmatische Retikulum (ER) besteht aus verschiedenen Hohlräumen, die von Membranen%Verweis umgeben sind. Du kannst zwischen dem glatten ER (ohne Ribosomen) und dem rauen ER (mit Ribosomen) unterscheiden.

Die Hauptaufgabe des endoplasmatischen Retikulums ist die Signalübertragung innerhalb des Organismus. Weiterhin spielt es eine wichtige Rolle bei der Proteinbiosynthese%Verweis und der Membranproduktion.

Ribosomen

Ribosomen sind zum größten Teil aus rRNA aufgebaute, ovale Organellen.

Ihre Hauptaufgabe liegt in der Translation. Die Ribosomen sind also in der Lage, Informationen in Form von mRNA abzulesen und daraus Proteine zu bilden.

Golgi Apparat

Der Golgi Apparat besteht aus mehreren übereinandergestapelten Hohlräumen .

Er ist in der Lage, Proteine zu verarbeiten und in eine neue Form zu bringen. Außerdem kann er diese Proteine mithilfe von Vesikeln (Golgi Vesikel) zu mehreren Organellen innerhalb der Zelle liefern.

Mitochondrien

Die Mitochondrien sind ovale Zellorganellen, mit einer röhrenförmigen Gestalt im Inneren. Umgeben sind sie von einer doppelten Membran.

Sie sind für die Bildung des Energieträgers Adenosintriphosphat (ATP)%Verweis zuständig. Deshalb werden sie oft auch als „Kraftwerke der Zelle“ bezeichnet.

Vesikel

Vesikel sind kleine, runde Blasen, die meistens von einer einfachen, seltener von einer doppelten Membran umgeben sind.

Ihre Hauptaufgabe ist der Transport von zahlreichen Stoffen, da sie sich frei durch das Cytoplasma bewegen können. Es existieren mehrere Vesikelarten, die jeweils eine eigene, spezielle Funktion aufweisen.

Peroxisomen

Peroxisomen sind Vesikel mit den Enzymen Peroxidase und Katalase in ihrem Inneren. In Pflanzenzellen sind zusätzlich spezialisierte Peroxisomen namens Glyoxysomen enthalten.

Durch diese Enzyme sind Peroxisomen in der Lage, die Zelle von dem giftigen Wasserstoffperoxid (H_2 O_2) zu befreien.
Außerdem können die Glyoxysomen Biopolymeren wie Zucker oder Proteinen innerhalb des sogenannten Glyoxylatzyklus aufbauen.

Nicht-pflanzliche Zellbestandteile

Zu den Organellen, die du in einer Pflanzenzelle grundsätzlich nicht findest, gehören die Mikrovilli , die Desmosomen , die Lysosomen und das Centrosom.

Diese Organellen sind in einer Tierzelle  vorhanden.

Pflanzliche und tierische Zelle

Neben der Pflanzenzelle ist die Tierzelle eine zweite wichtige Art der Eucyten.

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Vergleich von tierischer und pflanzlicher Zelle

Unser Beitrag tierische und pflanzliche Zelle  gibt dir einen übersichtlichen Vergleich der wichtigsten Gemeinsamkeiten und Unterschiede dieser beiden Zellarten.

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