pflanzenzelle

Biologe

2022

Wir erklären, was eine Pflanzenzelle ist, ihre Klassifizierung, ihre Teile und die Arten, die es gibt. Auch die Unterschiede zu einer Tierzelle.

Eine Pflanzenzelle ist von einem Tier zu unterscheiden, obwohl sie beide Eukaryoten sind.

Was ist eine Pflanzenzelle?

Die Pflanzenzelle ist eine, die viele der Gewebe der Organismen ausmacht, die zu den Königreich Plantae, das heißt, die Pflanzen. Pflanzenzellen sind wie tierische Zellen Eukaryoten, also haben sie a Ader definiert (in dem sich das genetische Material befindet), eine Zellmembran und verschiedene Organellen, die sich im Zytoplasma befinden.

Obwohl sie einige Eigenschaften gemeinsam haben, ist eine typische Pflanzenzelle jedoch vollkommen von einem Tier zu unterscheiden. Diese Unterschiede sind nicht nur auf morphologische Kriterien, auf die strukturellen Bedürfnisse der Pflanzen, sondern auch auf ihre Funktionen und die Art der Pflanzen zurückzuführen Stoffwechsel Sie besitzen. Die Pflanzenzelle hat charakteristische Strukturen, die es ihr ermöglichen, den Prozess der Photosynthese.

Alle zum Pflanzenreich gehörenden Organismen sind photoautotroph, d. h. sie sind in der Lage, durch Photosynthese ihre eigene Nahrung zu synthetisieren. Während dieses Prozesses, von anorganisches Material (Wasser, Kohlendioxid) und die Verwendung von Energie von Sonne, die Pflanzen erarbeiten organisches Material (Glukose), die sie verwenden oder speichern, und Sauerstoff, den sie in die Atmosphäre abgeben. Im Gegensatz zu Gemüse sind Tiere heterotrophe, also müssen sie sich von anderen ernähren Lebewesen um seine Quelle für organisches Material zu erhalten.

Trotz dieses Unterschieds in der Art und Weise, wie sie ihre Lebensmittel, sowohl pflanzliche als auch tierische Zellen führen Zellatmung durch, einen Prozess, durch den sie Energie gewinnen (ATP) aus der Oxidation organischer Stoffe.

Pflanzen entwickelten sich zu verschiedenen Zelltypen, von denen jede auf bestimmte Funktionen spezialisiert war. Pflanzenzellen sind in Geweben organisiert, und diese Gewebe wiederum sind in drei Gewebesysteme organisiert, von denen sich jedes über den ganzen Körper erstreckt. Der größte Teil des Pflanzenkörpers besteht aus dem fundamentalen System, das verschiedene Funktionen hat, einschließlich Photosynthese, Speicherung und Unterstützung.

Das Gefäßsystem, ein kompliziertes Leitungssystem, das sich durch den gesamten Pflanzenkörper zieht, ist für die Leitung verschiedener Substanzen verantwortlich, darunter Wasser, gelöste Mineralien und Nahrung (gelöster Zucker). Das Gefäßsystem arbeitet auch, um die Pflanze zu stärken und zu unterstützen. Das epidermale System bietet eine Hülle für den Körper der Pflanze. Wurzeln, Stängel, Blätter, Blütenteile und Früchte sind Organe, denn jedes besteht aus den drei Gewebesystemen.

Pflanzenzelltypen

Organismen im Pflanzenreich haben viele verschiedene Arten von Zellen. Botaniker unterscheiden einerseits initiale oder meristematische Zellen (solche, die sich in den Hauptzentren des Wachstums und der Teilung befinden, wo die mitotische Aktivität konstant ist) von differenzierten Zellen (abgeleitet von meristematischen Zellen) und werden klassifiziert als:

  • Parenchymzellen. Sie sind verantwortlich für die Unterstützung des Körpers, die Ausschüttung vieler Verbindungen wie Harze, Tannine, Hormone, Enzyme und zuckerhaltigem Nektar, aus dem Transport und der Lagerung von Substanzen, sowie die Photosynthese selbst. Sie sind die am häufigsten vorkommenden, aber am wenigsten spezialisierten Pflanzenorganismen.
  • Collenchymzellen. Ausgestattet mit nur einer Primärwand, leben sie während der Reife und sind typischerweise verlängert, was ihnen Traktion verleiht. Flexibilität Ja Ausdauer zu Geweben, das heißt, sie sind plastische strukturelle Stützzellen. Pflanzen fehlt das übliche Skelettsystem vieler Tiere; Stattdessen unterstützen einzelne Zellen, darunter auch cholenchymale Zellen, den Pflanzenkörper.
  • Sklerenchymzellen. Sie sind harte, starre Zellen, deren Sekundärwände Lignin enthalten und damit wasserdicht sind. Bei Reife ist die Pflanze meist schon abgestorben, ohne Zytoplasma, so dass nur ein leerer zentraler Hohlraum übrig bleibt. Seine Hauptaufgabe ist die defensive und mechanische Unterstützung. Sie können Sklereiden und Fasern sein. Sclereiden sind Zellen unterschiedlicher Form, die häufig in den Schalen von Walnüssen und in den Kernen von Früchten wie Kirschen und Pfirsichen vorkommen. Die Fasern sind lange, sich verjüngende Zellen, die oft in Flecken oder Gruppen vorkommen, sie sind besonders häufig im Holz, in der inneren Rinde und in den Blattadern vorhanden.
  • Xylem-Zellen. Sie sind Zellen, die Wasser leiten und Mineralien von den Wurzeln bis zu den Stängeln und Blättern aufgelöst und strukturellen Halt bieten. Xylemzellen können von zwei Arten sein: Tracheiden und Gefäßelemente. Tracheiden und Glaselemente leiten Wasser und gelöste Mineralien. Sie sind hochspezialisiert auf das Fahren. Beide Zelltypen durchlaufen bei ihrer Entwicklung den programmierten Zelltod und sind dadurch hohl, nur ihre Zellwände bleiben erhalten.
  • Phloem-Zellen. Sie sind Zellen, die Nahrungsmaterialien, also gelöste Kohlenhydrate, leiten, die bei der Photosynthese in der gesamten Pflanze gebildet werden und strukturelle Unterstützung bieten. Sie können von zwei Arten sein: Siebrohrelemente und Begleitzellen. Die Siebrohrelemente sind Ende an Ende verbunden, um lange Siebrohre zu bilden. Die Siebrohrelemente sind bei Reife lebendig, aber viele ihrer Organellen, einschließlich Ader, Vakuole, Mitochondrien und Ribosomen zerfallen oder schrumpfen, wenn sie reifen. Die Siebrohrelemente gehören zu den wenigen eukaryontischen Zellen, die ohne Kerne funktionieren können. Angrenzend an jedes Siebrohrelement befindet sich eine Begleitzelle, die den Betrieb des Siebrohrelements unterstützt. Die Begleitzelle ist eine vollständige, lebende Zelle mit einem Zellkern. Es wird angenommen, dass dieser Kern die Aktivitäten sowohl der Begleitzelle als auch des Siebrohrelements steuert.
  • Zellen der Epidermis. Bei den meisten Pflanzen besteht die Epidermis aus einer einzigen Schicht abgeflachter Zellen. Epidermiszellen enthalten normalerweise keine Chloroplasten und sind daher transparent, damit Licht in das innere Gewebe von Stängeln und Blättern eindringen kann. Sowohl in den Stängeln als auch in den Blättern befindet sich photosynthetisches Gewebe unter der Epidermis. Die Epidermiszellen der oberirdischen Teile sezernieren eine wachsartige Kutikula an der Oberfläche ihrer Außenwände; Diese wachsartige Schicht schränkt den Wasserverlust von Pflanzenoberflächen stark ein.
  • Zellen der Peridermis. Sie sind die Zellen, die mehrere dicke Zellschichten unter der Epidermis bilden, um eine neue Schutzhülle zu bilden, wenn die Epidermis zerstört wird. Wenn eine holzige Pflanze weiter an Umfang zunimmt, wirft sie ihre Epidermis ab und legt die Peridermis frei, die die äußere Rinde der älteren Stängel und Wurzeln bildet. Sie bilden komplexe Strukturen aus Korkzellen und Korkparenchymzellen. Korkzellen sterben bei der Reife ab und ihre Wände sind mit einer Substanz namens Suberin bedeckt, die den Wasserverlust reduziert. Korkparenchymzellen dienen in erster Linie als Speicher.

Teile und Funktionen einer Pflanzenzelle

Die Photosynthese findet in Chloroplasten statt.

Eine typische Pflanzenzelle besteht aus:

  • Plasma Membran. Pflanzenzellen haben wie alle Zellen eine Membran, die aus einer Doppelschicht von besteht Lipide Ja Protein die das Innere der Zelle von ihrem Äußeren unterscheidet und es ihnen ermöglicht, ihre Druckbereiche beizubehalten und pH. Neben dem Plasma Membran reguliert den Ein- und Austritt von Stoffen zwischen dem Inneren und Äußeren der Zelle.
  • Zellkern. Pflanzenzellen haben wie alle eukaryontischen Zellen einen wohldefinierten Zellkern, in dem sich das genetische Material befindet (DNA) organisiert in Chromosomen. Die Hauptfunktion des Zellkerns besteht darin, die Integrität der DNA zu schützen und die zellulären Aktivitäten zu kontrollieren, weshalb er als Kontrollzentrum der Zelle bezeichnet wird.
  • Zellwand. Pflanzenzellen haben eine starre Struktur, die die Plasmamembran auskleidet, die hauptsächlich aus Zellulose besteht und deren Funktion darin besteht, der Zelle Schutz, Steifigkeit, Stütze und Form zu verleihen. Es können zwei Wände unterschieden werden: eine primäre und eine sekundäre, die durch eine Struktur namens Mittellamelle getrennt sind. Das Vorhandensein der Zellwand verhindert das Wachstum der Zelle als solche und zwingt sie, sich zu verdicken, wodurch sich Zellulose-Mikrofasern ablagern.
  • Zytoplasma. Wie alle Zellen ist das Zytoplasma das Innere der Zelle und besteht aus dem Hyaloplasma oder Zytosol, einer wässrigen Suspension von Substanzen und Ionenund Zellorganellen.
  • Plasmodesmen. Sie sind die kontinuierlichen Zytoplasmaeinheiten, die die Zellwand durchqueren und die Pflanzenzellen desselben Organismus verbinden können, wodurch die Kommunikation zwischen den Zellzytoplasmen und die direkte Zirkulation von Substanzen zwischen ihnen ermöglicht wird.
  • Vakuole. Es kommt in allen Pflanzenzellen vor und ist eine Gruppe geschlossener Kompartimente ohne eine definierte Form, die von einer Plasmamembran namens Tonoplast umgeben sind, die Wasser, Enzyme, Zucker, Salze, Proteine, Pigmente und Stoffwechselrückstände. Im Allgemeinen haben reife Pflanzenzellen eine große Vakuole, die bis zu 90 % des Zellvolumens einnehmen kann. Die Vakuole ist eine multifunktionale Organelle, die an der Speicherung von Substanzen, der Verdauung, der Osmoregulation und der Aufrechterhaltung der Form und Größe von Pflanzenzellen beteiligt ist.
  • Plastos. Sie sind Organellen, die für die Produktion und Speicherung von essentiellen Substanzen in der Zelle für urzeitliche Prozesse wie die Photosynthese, die Synthese von Aminosäuren oder von Lipide. Es gibt verschiedene Arten von Plastos, darunter:
    • Chloroplasten. Sie speichern Chlorophyll (verantwortlich für die charakteristische Grünfärbung von Pflanzengeweben) und bilden die Organelle, in denen die Photosynthese stattfindet.
    • Die Leukoplasten. Sie speichern farblose (oder wenig gefärbte) Substanzen und ermöglichen die Umwandlung von Glukose in komplexere Zucker.
    • Chromoplasten. Sie speichern Pigmente, sogenannte Carotine, die zum Beispiel die Farbe von Früchten, Wurzeln und Blüten.
  • Golgi-Apparat. Es handelt sich um eine Reihe von abgeflachten, von einer Membran umgebenen Säcken, die für die Verarbeitung, Verpackung und den Transport (Export) verschiedener Makromoleküle, wie Proteine ​​und Lipide.
  • Ribosomen. Sie sind makromolekulare Komplexe von Proteinen und RNA, die sich im Zytoplasma und im rauen endoplasmatischen Retikulum befinden, wo die Proteinsynthese aus den in der DNA enthaltenen Informationen erfolgt. Ist Genetische Information es verlässt den Zellkern in Form von mRNA (Messenger) und erreicht das Ribosom, wo es in ein spezifisches Protein "gelesen und übersetzt" wird.
  • Endoplasmatisches Retikulum. Es ist ein komplexes System von Zellmembranen, das das gesamte Zellzytoplasma von Eukaryoten in Form von abgeflachten Säcken und miteinander verbundenen Tubuli umfasst, die sich mit der Kernmembran fortsetzen. Das endoplasmatische Retikulum wird normalerweise in zwei Teile geteilt, die unterschiedliche Funktionen haben: das glatte Retikulum, das am Fettstoffwechsel, der Kalziumspeicherung und der Zellentgiftung beteiligt ist, und das raue Retikulum, auf dessen Oberfläche mehrere Ribosomen eingebettet sind und das es für die Synthese verantwortlich ist bestimmter Proteine ​​und einige Modifikationen an ihnen.
  • Mitochondrien. Sie sind große Organellen, die in allen eukaryontischen Zellen vorkommen und als Energiezentrum der Zelle fungieren. In Mitochondrien ist die Zellatmung, mit dem es der Zelle gelingt, die Energie (ATP) zu erzeugen, die sie für ihre Funktionen benötigt.

Tierzelle

Tierische Zellen haben im Gegensatz zu Pflanzenzellen keine Zellwand (was sie flexibler macht) oder Plasmodesmen oder eine zentrale Vakuole (sie haben normalerweise mehrere viel kleinere Vesikel). Sie haben auch keine Plastiden, was Sinn macht, wenn man bedenkt, dass sie keine Photosynthese betreiben.

So wie es Organellen gibt, die ausschließlich in Pflanzenzellen vorkommen, gibt es andere, die nur in tierischen Zellen vorhanden sind, abhängig von ihren metabolischen Anforderungen und Bedürfnissen. Dies ist beispielsweise bei Zentriolen, Peroxisomen und Lysosomen. In einigen Fällen werden tierische Zellen mit Flimmerhärchen und Flagellen ausgestattet, um sich fortzubewegen, etwas, das Pflanzenzellen nicht haben.

Es sei jedoch klargestellt, dass im Umgang mit eukaryontischen Zellen pflanzliche und tierische Zellen Strukturen gemeinsam haben: Beide haben einen Zellkern (der die DNA beherbergt), Plasmamembran, Zytoplasma, freie Ribosomen und membranöse Organellen gemeinsam, wie z der Apparat von Golgi, das glatte und raue endoplasmatische Retikulum und die Mitochondrien.

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