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Die Zelle als morphologisches System

  • Peter Schopfer
  • Axel Brennicke
Part of the Springer-Lehrbuch book series (SLB)

Zusammenfassung

Die Biochemie und Struktur der Eucyte ist im Gesamtbereich der Eukaryoten einheitlicher als man nach 4 Milliarden Jahren Evolution annehmen möchte. Die auffällige Einheitlichkeit der Zellstruktur im Tier- und Pflanzenreich erlaubt den Schluß, daß schon bei den präkambrischen Flagellaten, von denen wahrscheinlich die genetische Evolution des Tier- und Pflanzenreichs ihren Ausgang nahm, die Grundstruktur der Zelle so ausgebildet war, daß sie im Verlauf der Evolution nur noch wenig verbessert werden konnte. Die Evolution geschah deshalb nicht in erster Linie als eine Angelegenheit der Zelle; vielmehr kamen die Fortschritte der Evolution dadurch zustande, daß vielzellige Systeme mit Differenzierung und Arbeitsteilung entstanden. Die relative Einheitlichkeit der Zellstruktur repräsentiert eine relative Einheitlichkeit der Zellfunktion: Viele Vorgänge des Grundstoffwechsels, der Energieverarbeitung und der Informationsübertragung laufen in allen Eukaryotenzellen recht ähnlich ab. Immerhin bestehen hinsichtlich der Zellstruktur zwischen höheren Tieren und Pflanzen einige Unterschiede, die nicht nur evolutiv, sondern auch funktional von großer Bedeutung sind. Beispielsweise ist der Wachstumsmodus bei der typischen Pflanzenzelle völlig verschieden von dem typischer tierischer Zellen. Die Durchschnittsgröße ausgewachsener Pflanzenzellen liegt weit über jener von tierischen Zellen. Wegen der großen Unterschiede im osmotischen Potential zwischen Zellinhalt und extraprotoplasmatischem Raum benötigt die pflanzliche Zelle eine reißfeste Zellwand, um nicht zu platzen. Die tierische Zelle ist hingegen weitgehend isoosmotisch mit ihrer Umgebung und bedarf daher keiner mechanischen Stabilisierung. Bei ihr hat sich auch kein Zellsaftraum als Abladeplatz für lokale Exkrete herausgebildet. Der Abfall des Zellstoffwechsels wird beim Tier über die Blutbahn und zentrale Exkretionsorgane (Nieren) beseitigt. Der pflanzliche Organismus verfügt über keine zentralen Exkretionsorgane. Hier muß jede Zelle ihre Stoffwechselschlacken selbst unterbringen, entweder in der Wand oder in der Vacuole. Nur in Ausnahmefällen treten exkretorische Drüsen auf. Im ganzen gesehen sind jedoch die Unterschiede zwischen Tier- und Pflanzenzellen gering, besonders im Vergleich zu den oft sehr ins Auge fallenden Unterschieden zwischen Zellen ein und desselben organismus, die im zuge der differenzierung und spezialisierung auftreten. dieses kapitel gibt einen kurzen überblick über die wichtigen strukturelemente pflanzlicher zellen.

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Weiterführende Literatur

  1. Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD, (1995) Molekularbiologie der Zelle, 3. Aufl. Verlag Chemie, Weinheim New YorkGoogle Scholar
  2. Battey NH, Blackbourn HD (1993) The control of exocytosis in plant cells. New Phytol 125:307–338CrossRefGoogle Scholar
  3. Brett C, Waldron K (1996) Physiology and biochemistry of plant cell walls, 2. edn. Unwin Hyman, LondonGoogle Scholar
  4. Cyr RJ (1994) Microtubules in plant morphogenesis: The role of the cortical array. Annu Rev Cell Biol 10:153–180PubMedCrossRefGoogle Scholar
  5. Delmer DP, Amor Y (1995) Cellulose biosynthesis. Plant Cell 7:987–1000PubMedCentralPubMedGoogle Scholar
  6. Delmer DP, Stone BA (1988) Biosynthesis of plant cell walls. In: Stumpf PK, Conn EE (eds) The biochemistry of plants, vol 14. Academic Press, San Diego, pp 373–420CrossRefGoogle Scholar
  7. Douce R (1985) Mitochondria in higher plants. Structure, function and biogenesis. Academic Press, Orlando San Diego New YorkGoogle Scholar
  8. Epel BL (1994) Plasmodesmata: Composition, structure and trafficking. Plant Mol Biol 26:1343–1356PubMedCrossRefGoogle Scholar
  9. Gennis RB (1989) Biomembranes. Molecular structure and function. Springer, Berlin Heidelberg New York TokyoGoogle Scholar
  10. Gunning BES, Steer MW (1996) Bildatlas zur Biologie der Pflanzenzelle. Struktur und Funktion. 4. Aufl. Fischer, StuttgartGoogle Scholar
  11. Harris N (1986) Organization of the endomembrane system. Annu Rev Plant Physiol 37:73–92CrossRefGoogle Scholar
  12. Huang AHC, Trelease RN, Moore TS (1983) Plant peroxisomes. Academic Press, New York LondonGoogle Scholar
  13. Hyams JS, Lloyd CW (eds) (1994) Microtubules. Wiley-Liss, New YorkGoogle Scholar
  14. Kaplan DR (1992) The relationship of cells to organisms in plants: Problem and implications of an organismal perspective. Int J Plant Sci 153:S28-S37CrossRefGoogle Scholar
  15. Kaplan DR, Hagemann W (1991) The relationship of cell and organism in vascular plants. Are cells the building blocks of plant form? Bio Sci 41:693–703Google Scholar
  16. Kirk JTO, Tilney-Bassett RAE (1978) The plastids. Their chemistry, growth and inheritance. Elsevier, Amsterdam New York OxfordGoogle Scholar
  17. Kleinig H, Sitte P (1992) Zellbiologie. Ein Lehrbuch, 3. Aufl. Fischer, Stuttgart New YorkGoogle Scholar
  18. Larsson C, Moller IM (eds) (1990) The plant plasma membrane. Structure, function and molecular biology. Springer, Berlin Heidelberg New York TokyoGoogle Scholar
  19. Ledbetter MC, Porter KR (1970) Introduction to the fine structure of plant cells. Springer, Berlin Heidelberg New YorkCrossRefGoogle Scholar
  20. Lewis NG, Yamamoto E (1990) Lignin: Occurence, biogenesis and biodégradation. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 41:455–496PubMedCrossRefGoogle Scholar
  21. Maier U-G, Hofmann CJB, Sitte P (1996) Die Evolution von Zellen. Naturwiss 83:103–112PubMedCrossRefGoogle Scholar
  22. McLean BG, Hempel FD, Zambryski PC (1997) Plant intercellular communication via plasmodesmata. Plant Cell 9:1043–1054PubMedCentralPubMedCrossRefGoogle Scholar
  23. Overall RL, Blackman LM (1996) A model of the macro-molecular structure of plasmodesmata. Trends Plant Sci 1:307–311Google Scholar
  24. Reiter W-D (1998) Arabidopsis thaliana as a model system to study synthesis, structure and function of the plant cell wall. Plant Physiol Biochem 36:167–176CrossRefGoogle Scholar
  25. Robards AW, Lucas WJ (1990) Plasmodesmata. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 41:369–419CrossRefGoogle Scholar
  26. Staehelin LA, Moore I (1995) The plant golgi apparatus: Structure, functional organization and trafficking mechanisms. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 46:261–288CrossRefGoogle Scholar
  27. Tolbert NE (ed) (1980) The plant cell. In: Stumpf PK, Con EE (eds) The biochemistry of plants, vol 1. Academic Press, New York London TorontoGoogle Scholar

In Abbildungen und Tabellen zitierte Literatur

  1. Fry SC (1989) In: Linskens HF, Jackson JF (eds) Modern methods of plant analysis NS, vol 10. Springer, Berlin Heidelberg New York Tokyo, pp 12–36Google Scholar
  2. Goddard RH, Wiek SM, Silflow CD, Snustad DP (1994) Plant Physiol 104:1–6PubMedCentralPubMedGoogle Scholar
  3. Hulbary RL (1944) Amer J Bot 31: 561–580CrossRefGoogle Scholar
  4. Kaplan DR (1992) Int J Plant Sci 153:S28-S37CrossRefGoogle Scholar
  5. Kleinig H, Sitte P (1992) Zellbiologie. Ein Lehrbuch, 3. Aufl. Fischer, Stuttgart New YorkGoogle Scholar
  6. Maier U-G, Hofmann CJB, Sitte P (1996) Naturwiss 83:103–112PubMedCrossRefGoogle Scholar
  7. McCann MC, Roberts K (1994) J Exp Bot 45:1683–1691Google Scholar
  8. Neville AC, Levy S (1985) In: Brett CT, Hillman JR (eds) Biochemistry of plant cell walls. Cambridge Univ Press, Cambridge, pp 99–124Google Scholar
  9. Nolte T, Schopfer P (1997) J Exp Bot 48:2103–2107CrossRefGoogle Scholar
  10. Price CA (1970) Molecular approaches to plant physiology.Google Scholar
  11. Mc Graw-Hill, New York Reis D, Roland JC, Vian B (1985) Protoplasma 126:36–46CrossRefGoogle Scholar
  12. Robards AW (1971) Protoplasma 72:315–351CrossRefGoogle Scholar
  13. Sievers A (1973) In: Hirsch GC, Ruska H, Sitte P (eds) Grundlagen der Cytologie. Fischer, Jena, pp 281–296Google Scholar
  14. Singer SJ, Nicolson GL (1972) Science 175:720–731PubMedCrossRefGoogle Scholar
  15. Sitte P (1965) Bau und Feinbau der Pflanzenzelle. Fischer, JenaGoogle Scholar
  16. Sloboda RD (1980) Amer Sci 68:290–298PubMedGoogle Scholar
  17. Steward FC, Mühlethaler K (1953) Ann Bot 17:295–316Google Scholar
  18. Trebst A, Hauska G (1974) Naturwiss 61:308–316PubMedCrossRefGoogle Scholar
  19. Weissenböck G (1976) Biologie in unserer Zeit 6:140–147CrossRefGoogle Scholar
  20. Zugenmeyer P (1981) In: Robinson DG, Quader H (eds) Cell wall ‘81. Wissensch Verlagsges, Stuttgart, pp 57–65Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1999

Authors and Affiliations

  • Peter Schopfer
    • 1
  • Axel Brennicke
    • 2
  1. 1.Institut für Biologie II, BotanikUniversität FreiburgFreiburgDeutschland
  2. 2.Allgemeine BotanikUniversität UlmUlmDeutschland

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