3B Scientific Plant cell model, magnified 500,000-1,000,000 times - Manual (Page 7)

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Deutsch
Lipide, Nukleinsäuren) bereits mit dem Lichtmikroskop erkennen. Nach außen wird die Zelle durch die
Zellmembran (2) abgegrenzt. Diese besteht aus zwei monomolekularen Schichten von Phospholipiden und
Proteinen, welche sich in der Lipidmatrix bewegen können (’fluid mosaic’ - Modell). Im Übrigen basieren
alle pflanzlichen und tierischen Membranen auf diesem gleichen Grundbauprinzip (= Einheitsmembran).
Durch die Membranen wird der selektive Transport in und aus der Zelle sowie in und aus den Organellen
kontrolliert. Das aus Proteinen aufgebaute Zytoskelett im Zytoplasma gewährleistet die Stabilität der Zelle
aber auch vielfältigste intrazelluläre Bewegungen (z. B. sichtbare Plasmaströmungen).
Zellkern (Nucleus) (3a) mit Kernkörperchen (Nucleolus) (3b)
Der Zellkern (ca. 5-25 µm) ist das Informationszentrum für die Zelle. Er wird von einer doppelten
Membranhülle mit definierten Kanälen (= Kernporen zur Steuerung des Stoffflusses zwischen Kern und
Zytoplasma) umgeben und enthält den Hauptanteil der genetischen Information der Zelle in Form des
Chromatins. Nur für eine Kernteilung wird das ansonsten lichtmikroskopisch nicht sichtbare Chromatin in
die kompakte Transportform, die Chromosomen, umgewandelt. Dabei wird die an Proteine gebundene
DNA durch Kondensation und Spiralisierung stark verkürzt. Die Kernkörperchen (Nucleoli) treten aus-
schließlich im Innern des Kerns auf und sind der Ort der Synthese von Vorstufen der cytoplasmatischen
Ribosomen (5).
Endoplasmatisches Retikulum (glattes ER (4a) und raues ER (4b)) und Ribosomen (5)
Alle Proteine (Eiweiße) der Zelle werden an den „Nähmaschinen“ der Proteine, den Ribosomen, gebil-
det. Diese sehr kleinen Organellen (ca. 20 x 30 nm) können frei im Zytoplasma liegen oder an das
sack- oder röhrenförmige Membransystem des Endoplasmatischen Retikulums gebunden sein (raues ER).
Im Kompartiment des ER werden die Proteine zum Teil durch Helferproteine verändert und an ihren
Wirkort transportiert. Das glatte ER, ohne aufgelagerte Ribosomen, ist vor allem für die Synthese von
Lipiden zuständig. Die Struktur des ER ist sehr dynamisch und einer ständigen Reorganisation unterwor-
fen. Weiterhin steht das ER mit der Membranhülle des Zellkerns in Verbindung. Das heißt, sowohl die
Membranen als auch das Lumen beider Organellen gehen direkt ineinander über.
Plasmodesmata (6)
Die Plasmodesmata stellen Kontaktstrukturen zwischen benachbarten pflanzlichen Zellen dar. Sie verbin-
den dabei als feine Kanäle die lebenden Protoplasten durch die Zellwand und Mittellamelle hindurch.
Die Verbindung wird durch schlauchförmige ER–Zisternen beider Zellen gebildet. Die Funktion ist der
Stofftransport niedermolekularer Substanzen zwischen den Zellen.
Plastiden
Die Plastiden sind für die Pflanzen typische Zellkompartimente, die stets von einer Doppelmembran umge-
ben sind. Die innere Membran ist zur Vergrößerung der reaktiven Oberfläche ins Innere der Plastiden aus-
geformt. Plastiden gehen durch Teilung der jugendlichen Proplastiden aus sich selbst hervor und verteilen
sich bei der Mitose auf die Tochterzellen. Die Chloroplasten besitzen ihre eigene genetische Information
(= ringförmiges, extrachromosomales Genom; Plastiden DNA).
Die grünen Chloroplasten (7) sind die Orte der Photosynthese und der Synthese vieler pflanzlicher
Inhaltstoffe (z. B. Fettsäuren). Die farblose flüssige Matrix wird als Stroma, die lamellen- bis sackartig
vergrößerten Innenmembranen als Thylakoide bezeichnet. Die gestapelten Membranbereiche werden
dabei Granathylakoide genannt. In diesen Membranen sind die Photosynthesepigmente proteingebunden
lokalisiert (v.a. Chlorophylle, Carotinoide) und verantwortlich für die Lichtreaktion der Photosynthese. Im
Stromabereich finden die Dunkelreaktion der CO
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-Fixierung und die Bildung von Kohlenhydraten und
Stärke statt.
Weitere Plastiden:
Chromoplasten: photosynthetisch inaktive Plastiden zur Färbung der Pflanzenorgane
Leukoplasten: Speicherung von Stärke (Amyloplasten), Proteinen (Proteinoplasten), Ölen (Elaioplasten)
Etioplasten: im Dunkeln entstandene Vorstufen der Chloroplasten
Gerontoplasten: Alterstadien aller Plastiden
Modell der Pflanzenzelle
(Vergrößerung etwa 500.000 - 1.000.000-fach)