Der Baum als Lebewesen: Die Pflanzenzelle
Die pflanzliche Zelle unterscheidet sich ein wenig von normalen tierischen Zellen. Natürlich gibt es nicht "die" Pflanzenzelle, wie bei allen höheren Lebewesen findet eine Arbeitsteilung statt und Zellen spezialisieren sich. Eine Wurzelzelle ist anders aufgebaut und enthält andere Schwerpunkte als die Zelle eines Blattes. Auch ist die Pflanzenzelle ein Eukaryot, also eine Zelle mit Zellkern mit DNA. Hier wollen wir die Besonderheiten und Funktionsweisen erklären.
Besonderheiten
BearbeitenEinige Baustrukturen und Komplexe findet man nicht in tierischen Zellen sondern nur bei Pflanzen. Einige werden hier genannt.
- Die Zellwand ist eine zusätzliche Wand aus Zellulose, die nur die Pflanzenzelle umgibt. Diese stabilisiert deutlich das Gewebe und spielt auch eine Rolle beim Wassertransport, da sie nicht beliebig biegsam ist.
- Plastiden sind Organellen, die in der Pflanzenzelle bestimmte Funktionen übernehmen. Dazu zählen auch die Chloroplasten, die für die Photosynthese zuständig sind. Andere Plastiden sind z.B. die Chromoplasten, diese speichern Farbstoffe.
- Die pflanzlichen Zellen enthält auch Vakuolen (Gesamtheit aller Vakuolen in einer Zelle = Vakuom). Diese Organellen, die riesig sein können und manchmal fast die gesamte Zelle ausfüllen, speichern Wasser mit Ionen und andere Biomasse. Gebildete Stärke z.B. bei Getreidepflanzen wird hier gespeichert. Die Membran der Vakuolen (Tonoplast) grenzt die Vakuolen vom Zellplasma ab.
Zellvorgänge
BearbeitenWie jede Zelle ist auch die Pflanzenzelle schwer vorstellbar oder mit anderen Dingen vergleichbar. Eine Zelle ist nicht wie eine Fabrik in unserem Sinne, es ist wie ein kleines Universum für sich selbst. Es gibt keinen leeren Raum, Millionen und Milliarden Teilchen, Partikel, Atome, Moleküle, Ione und Verbindungen sausen wie verrückt hin und her, alles ist vollgestopft mit verschiedenen Objekten, Enzyme katalysieren unzählige Prozesse auf einmal. Die Zelle steht in Kontakt mit ihren Nachbarzellen, im Zellkern wird die DNA abgelesen, temporär verdoppelt und an den Ribosomen findet dann die Proteinsynthese statt, unzählige Male, jede Sekunde. Es ist wie ein Kochtopf, in dem tausende Rezepte gleichzeitig gekocht werden, jeder geht seiner Aufgabe nach und jede Station ist angewiesen auf das Produkt eines anderen. Hier gibt es keine Pausen oder Stillstände, selbst wenn der Zelltod ausgelöst wird erfolgt ein aufwendiger Rückbau. Und es sind unglaublich viele Zellen, nicht vorstellbar, wie viele in einem Blatt stecken oder der ganze Baum sind. Wir wollen primär nur auf den Vorgang der Photosynthese eingehen, da dieser Pflanzen so wunderbar besonders und wichtig macht.
Chloroplasten
BearbeitenDer Prozess der Photosynthese findet in den Chloroplasten statt. Diese Zellorganellen sind etwas besonderes, denn sie entwickelten sich nicht am Anfang mit den Pflanzen. Wie Mitochondrien und andere Organellen kamen sie wohl als Bakterien in die Zellen, wurden aufgenommen und schließlich einbehalten, in einer symbiotischen Lebensgemeinschaft. Diese Theorie nennt sich Endosymbiontentheorie und ist auf der Wikipedia nachzulesen. Jedenfalls blieben die Chloroplasten in der Zelle, da sie dort Energie lieferten und damit die Pflanzen antrieben. Die Chloroplasten an sich bestehen wiederum aus kleineren Bausteinen, wie auf dem Bild zu erkennen ist.
Besonders interessant ist Nummer 7, dieser kleine Stapel ist ein Granum (Plural: Grana). Im Inneren befindet sich der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll, dort läuft die eigentliche Photosynthesereaktion ab. Dazu mehr im nächsten Kapitel.
