Allgemeiner Aufbau
Beide Zelltypen gehören zu den Eukaryoten und weisen daher eine gemeinsame Grundarchitektur auf. Das innere Milieu wird durch das Cytoplasma repräsentiert, in dem sich Organellen und der Zellkern befinden.
Der Kernapparat umfasst den Zellkern selbst, das Nucleolus und die Kernhülle.
Zu den gemeinsamen memranösen Organellen gehören:
- Das raue und glatte endoplasmatische Retikulum (ER).
- Der Golgi-Apparat.
- Mitochondrien (verantwortlich für die Energieversorgung).
- Peroxisomen.
Zu den nicht-membranösen Strukturen gehören Ribosomen sowie Elemente des Cytoskeletts: Mikrotubuli, Aktin- und Intermediärfilamente. Begrenzt wird der innere Inhalt beider Zellen durch die Plasmamembran.
Spezifische Merkmale der Pflanzenzelle
Das Hauptmerkmal der Pflanzenzelle ist das Vorhandensein einer starren Zellwand, die sich außerhalb der Plasmamembran befindet.
Sie besteht aus Polysacchariden (vor allem Cellulose). Die Komponenten dieser Hülle werden von der Zelle selbst synthetisiert, anschließend aus dem Cytoplasma abgegeben und im extrazellulären Raum zusammengesetzt.
Die Zellwand erfüllt eine Reihe wichtigster Aufgaben:
- Sie dient als äußeres Gerüst und übernimmt eine Stützfunktion.
- Sie schützt das Zellinnere.
- Sie gewährleistet die Turgoreigenschaften und reguliert den Wasserhaushalt. Die Wand begrenzt die übermäßige Wasseraufnahme: Der entstehende innere Druck (Turgor) hindert die Flüssigkeit physisch am weiteren Einströmen.
Zur Verbindung benachbarter Pflanzenzellen verlaufen spezielle Kanäle durch die Zellwände — Plasmodesmen.
Das zweite wesentliche Merkmal ist das Vorhandensein von Plastiden (Chloroplasten, Chromoplasten und Leukoplasten). Chloroplasten sind spezifische Organellen, in denen neben den Mitochondrien die ATP-Synthese stattfindet. Der ATP-Abbau kann bei Pflanzen auch direkt in den Chloroplasten erfolgen. Das Zentrosom ist nur bei niederen Pflanzen vorhanden.
Besonderheiten der Tierzelle
Die Tierzelle besitzt keine feste Cellulosewand und keine Plastiden. Die ATP-Synthese läuft hier ausschließlich in den Mitochondrien ab, während der Abbau in allen Bereichen der Zelle stattfindet, in denen Energie benötigt wird.
Zu den strukturellen Besonderheiten der Membran gehört das Vorhandensein von Mikrovilli. Im Cytoplasma tierischer Zellen befinden sich Lysosomen (Organellen, die für den intrazellulären Abbau von Makromolekülen verantwortlich sind) und Centriolen, die das Zentrosom bilden, das in allen tierischen Zellen (im Gegensatz zu höheren Pflanzen) vorhanden ist.
Vergleichende Charakteristik des Stoffwechsels
Die strukturellen Unterschiede sind eng mit dem Metabolismus verknüpft. Pflanzen verfügen über einen autotrophen Ernährungstyp (fototroph oder chemotroph), während Tiere heterotroph sind (sie können eine saprophytische oder parasitische Lebensweise führen).
Dies spiegelt sich auch in den Zellinwüchsen bzw. -einschlüssen wider – den Speicherstoffen, die Zellen für die spätere Verwendung ansammeln.
| Merkmal | Pflanzenzelle | Tierische Zelle |
|---|---|---|
| Reservekohlenhydrate | Stärkekörner | Glykogengranula |
| Fettreserven | Öltröpfchen | Fetttröpfchen |
| Spezifische Inklusionen | Vakuolen mit Zellsaft, Protein | Pigmente, Endprodukte des Stoffwechsels |
In beiden Zelltypen können Salzkristalle als Inklusionen vorkommen.
Kurz gefasst: Antworten auf Fragen zum Thema
Wie sind die Plasmodesmen einer Pflanzenzelle aufgebaut?
Plasmodesmen sind feine zytoplasmatische Kanäle, die durch die pflanzlichen Zellwände verlaufen. Das Lumen jedes solchen Kanals ist mit der Plasmamembran ausgekleidet. Die Gesamtheit aller durch Plasmodesmen verbundenen Zellen bildet den Symplasten.
Aus welchen spezifischen Proteinen bestehen die Intermediärfilamente des Zytoskeletts?
Die Intermediärfilamente des Zytoskeletts bestehen je nach Zelltyp aus verschiedenen spezifischen Proteinen. In Muskelzellen werden sie durch das Protein Desmin gebildet. In Zellen mesenchymalen Ursprungs bestehen die Intermediärfilamente aus Vimentin und in Epithelzellen aus Keratinen.
Um sich die Hauptunterschiede zu merken, nutzen Sie die „Drei-P“-Regel für die Pflanzenzelle: Pektin-/Pflanzenwand, Plastiden, Plasmodesmen.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Wo wird ATP in pflanzlichen und tierischen Zellen synthetisiert?
In der tierischen Zelle wird ATP ausschließlich in den Mitochondrien synthetisiert. In der Pflanzenzelle findet dieser Prozess sowohl in den Mitochondrien als auch in den Chloroplasten statt.
Besitzen tierische Zellen eine Zellwand?
Nein, die tierische Zelle ist nur von einer Plasmamembran bedeckt. Die Zellulose-Zellwand ist ein charakteristisches Merkmal von Pflanzen.
Kommt das Zellzentrum bei Pflanzen vor?
Das Zentriol (Zellzentrum) kommt nur in den Zellen niedriger Pflanzen vor. Bei höheren Pflanzen fehlt es, während es bei Tieren in allen Zellen vorhanden ist.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Mechanismus der Turgordruckbildung
- Aufbau und Funktionen von Plasmodesmen
- Arten von Plastiden: Chloroplasten, Leukoplasten, Chromoplasten
- Organisation des Zytoskeletts einer eukaryotischen Zelle
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