Skip to main content

Die Zelle als morphologisches System

  • Chapter
Pflanzenphysiologie
  • 20k Accesses

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 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 grundlegenden Zellfunktionen: 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 Druck 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 Exkrete herausgebildet. 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 für spezielle Funktionen auftreten.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 54.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Weiterführende Literatur

  • Baker A, Graham IA (eds) (2002) Plant peroxisomes. Kluwer, Dordrecht

    Google Scholar 

  • Battey NH, Blackbourn HD (1993) The control of exocytosis in plant cells. New Phytol 125: 307–338

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Brett C, Waldron K (1996) Physiology and biochemistry of plant cell walls, 2. edn, Unwin Hyman, London

    Google Scholar 

  • Carpita NC, Campbell M, Tierney M (eds) (2001) Plant cell walls. Plant Mol Biol (special issue) 47: 1–340

    Google Scholar 

  • Erhardt DW, Shaw SL (2006) Microtubule dynamics and organization in the plant cortical array. Annu Rev Plant Biol 57: 859–875

    Article  Google Scholar 

  • Fowler JE, Quatrano RS (1997) Plant cell morphogenesis: Plasma membrane interactions with the cytoskeleton and cell wall. Annu Rev Cell Dev Biol 13: 697–743

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Francis D (2007) The plant cell cycle — 15 years on. New Phytol 174: 261–278

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Gould SB, Waller RF, McFadden GI (2008) Plastid evolution. Annu Rev Plant Biol 59: 491–517

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Grebe M, Xu J, Scheres B (2001) Cell axiality and polarity in plants — adding pieces to the puzzle. Curr Opin Plant Biol 4: 520–526

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Gunning BES, Steer MW (1996) Bildatlas zur Biologie der Pflanzenzelle. Struktur und Funktion. 4. Aufl. Fischer, Stuttgart

    Google Scholar 

  • Haupt W (1962) Die Entstehung der Polarität in pflanzlichen Keimzellen, insbesondere die Induktion durch Licht. Erg Biol 25: 1–32

    Google Scholar 

  • Inzé D (ed) (2007) Cell cycle control and plant development. Annu Plant Rev, Vol 32, Wiley-Blackwell, Oxford

    Google Scholar 

  • Jürgens G (2005) Cytokinesis in higher plants. Annu Rev Plant Biol 56: 281–299

    Article  PubMed  Google Scholar 

  • Kleinig H, Sitte P (1999) Zellbiologie. 4. Aufl. Urban & Fischer, Stuttgart

    Google Scholar 

  • Larkin JC, Brown ML, Schiefelbein J (2003) How do plant cells know what they want to be when they grow up? Lessons from epidermal patterning in Arabidopsis. Annu Rev Plant Biol 54: 403–430

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Larsson C, Møller IM (eds) (1990) The plant plasma membrane. Structure, function and molecular biology. Springer, Berlin

    Google Scholar 

  • Ledbetter MC, Porter KR (1970) Introduction to the fine structure of plant cells. Springer, Berlin

    Google Scholar 

  • Leigh RA, Sanders D (eds) (1997) The plant vacuole. Adv Bot Res Vol 25, Academic Press, San Diego

    Google Scholar 

  • Lewis NG, Yamamoto E (1990) Lignin: Occurrence, biogenesis and biodegradation. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 41: 455–496

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Lindsey K (ed) (2004) Polarity in plants. Annu Plant Rev Vol 12, Blackwell, Oxford

    Google Scholar 

  • Lucas WL, Lee J-Y (2004) Plasmodesmata as a supracellular control network in plants. Nature Rev Mol Cell Biol 5: 712–726

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Lynch TM, Lintilhac PM (1997) Mechanical signals in plant development: A new method for single cell studies. Dev Biol 181: 246–256

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Maier U-G, Hofmann, CJB, Sitte P (1996) Die Evolution von Zellen. Naturwiss 83: 103–112

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Margulis L (1981) Symbiosis in cell evolution. Freeman, San Francisco

    Google Scholar 

  • Nick P (ed) (2008) Plant microtubules. Development and flexibility. Plant Cell Monographs Vol 11, Springer, Berlin

    Google Scholar 

  • Quatrano RS, Shaw SL (1997) Role of the cell wall in the determination of cell polarity and the plane of cell division in Fucus embryos. Trends Plant Sci 2: 15–21

    Article  Google Scholar 

  • Race HL, Herrmann RG, Martin W (1999) Why have organelles retained genomes? Trends in Genetics 15: 364–370

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Roberts AG, Oparka KJ (2003) Plasmodesmata and the control of symplastic transport. Plant Cell Envir 26: 103–124

    Article  Google Scholar 

  • Robinson DG, Herranz M-C, Bubeck J, Pepperkok R, Ritzenthaler C (2007) Membrane dynamics in the early secretory pathway. Crit Rev Pl Sci 26: 199–225

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Rose JKC (ed) (2003) The plant cell wall. Annu Plant Rev Vol 8, Blackwell, Oxford

    Google Scholar 

  • Scheres B, Benfey PN (1999) Asymmetric cell division in plants. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 50: 505–537

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Sommerville C (2006) Cellulose synthesis in higher plant. Annu Rev Cell Devel 22: 53–78

    Article  Google Scholar 

  • Sommerville C et al. (2004) Toward a systems approach to understanding plant cell walls. Science 306: 2206–2211

    Article  Google Scholar 

  • Staehelin LA, Hepler PK (1996) Cytokinesis in higher plants. Cell 84: 821–824

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Staehelin LA, Moore I (1995) The plant Golgi apparatus: Structure, functional organization and trafficking mechanisms. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 46: 261–288

    Google Scholar 

  • Stiller J W (2007) Plastid endosymbiosis, genome evolution and the origin of green plants. Trends Plant Sci 12: 391–396

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Verma DP (2001) Cytokinesis and building of the cell plate in plants. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 52: 751–784

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Vöchting H (1878) Über Organbildung im Pflanzenreich. Cohen, Bonn

    Google Scholar 

  • Wojtaszek P (2000) Genes and plant cell walls: A difficult relationship. Biol Rev 75: 437–475

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Wojtaszek P (2001) Organismal view of a plant and a plant cell. Acta Biochim Polon 48: 443–451

    Google Scholar 

In Abbildungen und Tabellen zitierte Literatur

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2010 Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Brennicke, A., Schopfer, P. (2010). Die Zelle als morphologisches System. In: Pflanzenphysiologie. Spektrum Akademischer Verlag. https://doi.org/10.1007/978-3-8274-2352-8_2

Download citation

Publish with us

Policies and ethics