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Pflanzenzelle

1. Die Pflanzenzelle besitzt – im Gegensatz zu tierischen Zellen – eine Zellwand, die wenig elastisch ist, und eine große mit Zellsaft gefüllte Vakuole. Der Turgor, das ist der Druck, der von einer prall mit Flüssigkeit gefüllten Vakuole von innen gegen den Druck der Zellwand ausgeübt wird, verleiht der Zelle ihre Festigkeit.
   
2. Der Zellsaft hat im Allgemeinen eine höhere Konzentration an gelösten Stoffen und damit einen höheren osmotischen Wert/ein höheres osmotisches Potential als das extrazelluläre Wasser. Die Zellmembran (das Plasmalemma) und die Vakuolenmembran (der Tonoplast) sind semipermeabel/selektiv permeabel/enthalten Aquaporine, so dass Wasser in die Vakuole strömt. Die Pflanzenzelle wird zunehmend gegen die Zellwand gedrückt und diese gedehnt. Bei maximaler Dehnung und Gegendruck durch die umliegenden Zellen wird die weitere Wasseraufnahme gestoppt. Diese turgeszenten Zellen bewirken die Stabilität krautiger Pflanzen.
   
   
   

Wissensteil:

Alle Organismen sind aus Zellen aufgebaut bzw. bestehen aus einer Zelle.

Eine Zelle ist

• die kleinste lebensfähige Einheit (Elementar­organismus) und zugleich
• das kleinste vermehrungsfähige System.

Zellen können nur durch Teilung oder Verschmelzung aus ihresgleichen entstehen.

Zellen zeigen die Grundfunktionen des Lebens:

• Zellen sind reizbar. Mit ihren Rezeptoren empfangen sie Signale und antworten darauf.
• Zellen sind prinzipiell zur Bewegung fähig.
• Zellen haben einen Stoffwechsel. Für die Aufrechterhaltung der labilen Zellstrukturen ist ein ständiger Austausch von Stoffen und Energie mit der Umwelt erforderlich. Zellen sind offene Systeme im Fließgleichgewicht.

1665: Robert Hooke gebraucht zum ersten Mal den Begriff „cell“ („Zelle“).

1675: Marcello Malpighi erkennt die Zelle als kleinsten Baustein der Lebewesen.

1831: Robert Brown entdeckt den Zellkern (Nucleus).

1835: Jakob Schleiden entdeckt im Zellkern den Nucleolus.

1838: Jakob Schleiden und Theodor Schwann formulieren die Zelltheorie.

1839: Jan E.Purkinje beschreibt das Protoplasma.

1855: Rudolf Virchow: „Omnis cellula e cellula“(Jede Zelle kommt von einer Zelle.)

In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts entwickelte sich die Zelltheorie. Sie geht davon aus,

• dass alle Pflanzen und Tiere aus Zellen aufgebaut sind und
• dass Zellen nur aus anderen Zellen hervorgehen.
  

Die wichtigsten lichtmikroskopisch sichtbaren Bestandteile der Zelle sind die folgenden.

• Der Zellkern (Nucleus) besteht aus dem Karyoplasma. Dieses ist heller als das umliegende Protoplasma. In Fotos und Zeichnungen wird der Zellkern gewöhnlich allerdings etwas dunkler wiedergegeben, weil die meisten mikroskopischen Präparate gefärbt sind, um den Zellkern hervorzuheben. Zellkerne enthalten regelmäßig ein oder mehrere Kernkörperchen (Nukleolus bzw. Nucleoli), die sich mit basischen Farbstoffen intensiv anfärben.
• Das Protoplasma außerhalb des Zellkerns wird Cytoplasma genannt.
• Die äußere Begrenzung des Cytoplasmas bildet die Cytoplasmamembran.
• Darin liegen Zellstrukturen wie Golgi-Apparat und Mitochondrien.

Bei Pflanzenzellen findet man zusätzlich

• die Zellwand
• Plastiden; in grünen Pflanzenteilen: Chloroplasten,
• Vakuolen.

Die Zellwände der Pflanzen bestimmen die Form der Zelle und verleihen ihr Festigkeit. Zellwände wurden im Jahre 1665 von Hooke an Flaschenkork und Holundermark beobachtet und gaben Anlass für den Begriff Zelle. Die Zellwand besteht aus Cellulose. In Pflanzenzellen verbinden zahlreiche Tüpfel, feine Kanäle in der Zellwand, benachbarte Zellen durch die Zellwände hindurch. Sie verbinden das Cytoplasma benachbarter Zellen miteinander.

Ausgewachsene Pflanzenzellen enthalten eine Zentralvakuole. Mikroskopisch ist sie leicht zu finden, wenn der in ihr gelöste Zellsaft Farbstoffe enthält. Die Vakuole ist gegen das Cytoplasma durch eine besondere Membran, den Tonoplasten, abgegrenzt. Das Wachstum von Pflanzenzellen ist mit einer starken Vergrößerung dieser Vakuole verbunden. Der Wanddruck einer Pflanzenzelle, den die Zellflüssigkeit von innen gegen die Zellwand ausübt, bezeichnet man als Turgor oder Zellsaftdruck. Er verleiht der Zelle Stabilität auch ohne eingelagerte Festigungsgewebe. Man spricht von voller Turgeszenz, wenn die Zelle prall mit Wasser gefüllt ist, d.h. wenn der Turgordruck maximal ist.
(Weiteres zum Turgor auf Karte 8: Osmose)