Pflanzliche Zellwand - Inkrustierung vs. Akkrustierung

Transkript

1 Pflanzliche Zellwand - Inkrustierung vs. Akkrustierung Inkrustierung = Einlagerung Funktion und Eigenschaft von Lignin: Druckfestigkeit der Zellwand lipophil => eingeschränkter Wassertransport Nachweis: Rotfärbung durch Phloroglucin/Salzsäure Gelbfärbung durch Anilinsulfat wichtigste Inkrustierung: Lignin (= Polymer aus Phenylpropaneinheiten)

2 Pflanzliche Zellwand - Inkrustierung vs. Akkrustierung Akkrustierung = Auflagerung wichtigste Akkrustierungen: Cutin (= Polyester aus Hydroxy- und Hydroxy-Epoxyfettsäuren), Suberin (= Polymer aus aliphatischen und aromatischen Resten), Wachse (= komplexe Gemische aliphatischer Verbindungen) Funktion und Eigenschaft von Cutin, Suberin, Wachse: Ausbildung einer Cuticula auf der Epidermis => Einschränkung des Wasserverlusts zusammen mit Suberin und Wachsschichten in Periderm => verkorktes Abschlussgewebe, Schutzfunktion Abdichtung in Endodermis durch Suberineinlagerung Nachweis: Rotfärbung durch Sudan III

3 Pflanzliche Zellwand - weitere Inkrustierungen Gerbstoffe: Einlagerung von Gerbstoffen/Kernfarbstoffen bei Verkernung von Hölzern => Schutz gegen mikrobielle Zersetzung => sehr beständige, imprägnierte Hölzer, z.b. Edelhölzer (Mahagoni, Palisander, Teakholz, Ebenholz) Mineralisierung: Einlagerung von Kieselsäure, Calciumsalzen u.a. schwerlöslichen Salzen zwischen die Cellulosefibrillen => zusätzliche Festigung, z.b. bei Gräsern, Schachtelhalm

4 Lücken in der Zellwand: Tüpfel und Plasmodesmata

5 Lücken in der Zellwand: Tüpfel und Plasmodesmata Plasmodesmata = Plasmodesmen (pflanzl. Zelle): plasmatische Verbindungen zwischen benachbarten Pflanzenzellen durch die Zellwand hindurch => symplastisches Kontinuum jeder Plasmodesmos ist in der Zellwand von Callosemantel umgeben (Callose = 1 >3-Glucan als pflanzl. Abdichtmaterial ) Plasmamembranen der benachbarten Zellen gehen ineinander über Zentralstrang im Plasmodesmos = Desmotubulus = Strukturproteine in Kontakt mit ER Plasmodesmata

6 Zellwand Vergleich Höhere Pflanzen Algen bei Algen: als Wasserpflanzen Exoskelett weniger wichtig! Deshalb kein Lignin und weniger Cellulose, stattdessen mehr wasserbindende Hydrokolloide wie Pektine, Alginate, Carrageen, Agar amorpher Anteil fibrillärer Anteil Höhere Pflanzen Rotalgen Braunalgen Pektin Cellulose in Paralleltextur Pektin, Agar, Carrageen Cellulose, filzartig verflochtene Ketten Pektin, Alginate Cellulose

7 Zellwand Rotalgen: Agar Hauptlieferant: Gelidium amansii Struktur: komplexes Gemisch sauer reagierender Galactane = Agaroide Unterscheidung zwischen: Agarose = schwach negativ geladen aus überwiegend 3,6-Anhydro-α-L-Galactose, wenig Sulfatgruppen, Dimer: Agarobiose, ist Gelbildner; Agaropektin = 3-10% Sulfatgehalt, als Salze vorliegend, geliert nicht

8 Zellwand Rotalgen: Carrageen Hauptlieferant: Chondrus crispus, Gigartina stellata Struktur: 30-60% Carrageenane = lineare Galactansulfate, sind Gelbildner => Verwendung als Dickungsmittel etc. in der Lebensmittelindustrie

9 Zellwand Braunalgen: Alginsäure Hauptlieferant: verschiedene Laminaria- und Macrocystis-Arten Struktur: Gemisch linearer Polyuronide aus β-(1 >4)-D-Mannuronsäure und α-(1 >4)-L-Guluronsäure sind Gelbildner => Verwendung als Dickungsmittel etc. in der Lebensmittelindustrie

10 Zellstrukturen und ihre Funktionen Zusammensetzung und Funktion des Cytosols Cytosol = Hyaloplasma = Matrix in pro- und eukaryontischen Zellen Wasser mit Proteinen, Kohlenhydraten, Lipiden, Nukleinsäuren, Elektrolyten, Spurenelementen in gelöster Form Ort der Glykolyse, Gluconeogenese, Aufund Abbau von Aminosäuren, Proteinsynthese Speicherfunktion in Form von Lipidtröpfchen und Glykogengranula

11 Zellstrukturen und ihre Funktionen Zellkern (inkl. Chromosomen), Kernäquivalente Funktion: Träger der genetischen Information Nukleoid = Kernäquivalent, Bakterienchromosom bei Prokaryonten, zirkuläre DNA, ohne Histone, mit Nicht-Histonproteinen Keine räumliche Trennung zwischen genet. Info und Zytoplasma => keine räumliche Trennung zwischen Transkription und Translation!

12 Zellstrukturen und ihre Funktionen Zellkern (inkl. Chromosomen), Kernäquivalente Funktion: Träger der genetischen Information Nukleoid = Kernäquivalent, Bakterienchromosom bei Prokaryonten, zirkuläre DNA, ohne Histone, mit Nicht-Histonproteinen Keine räumliche Trennung zwischen genet. Info und Zytoplasma => keine räumliche Trennung zwischen Transkription und Translation! alle Eukaryonten mit echtem Zellkern = Nukleus einige (lebende) Zellen ohne Zellkern: Erythrozyten, Siebröhren einige Zellen mit mehreren Zellkernen = polyenergid, Zellen der Leber, des Knochenmarks, quergestreifte Muskelfasern, Milchröhren; => jeder Zellkern bildet zusammen mit Teil des Zytoplasmas eine Energide Syncytien: durch Verschmelzung einkerniger Zellen entstanden Plasmodien: durch Kernteilungen ohne Zellteilungen entstanden

13 Zellstrukturen und ihre Funktionen Zellkern (inkl. Chromosomen) DNA-Polymerase, RNA-Polymerase Replikation der DNA, Transkription der DNA unter Bildung von mrna, trna, rrna