1838 stellte M. SCHLEIDEN die Zelltheorie auf, die besagt, daß alle Pflanzen aus Zellen aufgebaut sind. 1839 erweiterte T. SCHWANN die Aussage auf tierische Organismen. 1855 folgte R. VIRCOWs
"Omnis cellula e cellula".
Dieser Satz gilt universell und gehört zu den wenigen, man könnte schon sagen, Dogmen in der Biologie.
Eine Vermehrung
pflanzlicher Zellen durch Teilung wurde erstmals von dem Tübinger
Botaniker H. v. MOHL im Jahre 1835 beobachtet.
Um die Mitte des 19. Jahrhunderts war das Bild über den zellulären
Aufbau pflanzlicher Gewebe weitgehend abgerundet. Die steigende Perfektion
beim Bau und der Nutzung der Mikroskope, die Vervollkommnung der Schneide-
und Konservierungstechniken sowie der Einsatz selektiver Farbstoffe erlaubten
es, pflanzliche Zellen und Gewebe reproduzierbar darzustellen. Es erschienen
durch Graphiken illustrierte Lehrbücher, von denen J.
v. SACHS' "Lehrbuch der Botanik" (1. Aufl. 1868), später
als "Vorlesungen über Pflanzenphysiologie" fortgeführt,
eine herausragende und richtungweisende Rolle einnahm. Abbildungen daraus
(s. auch nebenstehendes Bild) wurden - oft graphisch vereinfacht - in viele
nachfolgende Lehrbücher übernommen, wodurch die Tatsache dokumentiert
wird, daß sauber ausgearbeitete wissenschaftliche Ergebnisse nicht
veralten oder durch neuere Daten falsifiziert werden. Vielmehr bilden sie
eine tragfähige Grundlage, auf der spätere Forschungen aufbauen
können.
Seit jener Zeit gehören auch mikroskopisch-botanische Übungen zum Repertoire des Grundstudiums der Botanik. Ein Standardwerk, dessen Inhalt ebenfalls über Jahrzehnte hinweg bis in unsere Zeit Gültigkeit behielt, ist E. STRASBURGERs "Kleines Botanisches Praktikum" (1. Aufl. 1884).
Die Untersuchungen im vorigen Jahrhundert beschränkten sich weitgehend auf die Beobachtung und Auswertung von Längs- und Querschnitten durch die verschiedensten Pflanzenteile. In unserem Jahrhundert konzentrierte man sich, mehr noch als im vorangegangenen, auf Probleme der Entwicklung einzelner Gewebe im Verlauf der Individualentwicklung (Ontogenese) und der Evolution (Phylogenie). Man war und ist bemüht, den Pflanzenkörper als dreidimensionale Struktur zu verstehen und die Bedeutung der relativen Anordnung einzelner Gewebe zueinander zu erfassen.
Zellen sind vielgestaltig. Eine typische Zelle, oder gar eine typische Pflanzenzelle gibt es nicht. Was in manchen Lehrbüchern als eine solche hingestellt wird, ist ein Kompendium aus Beobachtungen an einer Reihe verschiedener Zelltypen. Es gibt eine Anzahl von Merkmalen, die allen Zellen eigen sind, darüber hinaus gibt es eine Gruppe von Merkmalen, die man nur bei Pflanzenzellen findet, sodann gibt es eine weitere Gruppe, durch die sich undifferenzierte von differenzierten Zellen unterscheiden.
Zunächst aber ein allgemein gültiges Merkmal: jede Zelle ist von einer Membran umgeben.
Tierische und pflanzliche Zellen enthalten einen Zellkern, der den Bakterienzellen und den Zellen der Blaualgen fehlt. Man unterscheidet daher zwischen den Eukaryoten ( = Eukaryonten, = Organismen mit echtem Zellkern) und den Prokaryoten (= Prokaryonten, = Organismen ohne Zellkern). Im Gegensatz zu den tierischen Zellen sind die pflanzlichen fast immer von einer Zellwand umgeben, und viele von ihnen enthalten einen bestimmten Organellentyp: die Plastiden, von denen die Chloroplasten am auffälligsten sind. Zellwände kommen zwar auch bei Bakterien und Blaualgen vor, allerdings gibt es keinerlei Gemeinsamkeiten in der chemischen Zusammensetzung und dem Synthesemechanismus zwischen diesen Wänden und denen der Pflanzenzellen. Wir haben es daher mit einer sogenannten analogen Erscheinung zu tun, worunter man die Ausbildung ähnlicher Strukturen mit gleichartiger Funktion versteht, die nicht auf eine gemeinsame Vorstufe zurückgeführt werden können.
Der Inhalt einer Pflanzenzelle (das Plasma oder Protoplasma) ändert seine Zusammensetzung im Verlauf des Wachstums und der Entwicklung. Ausdifferenzierte Zellen sind typischerweise durch eine voluminöse Vakuole gekennzeichnet.
Außer den klar erkennbaren Strukturen wie Zellkern und Chloroplasten, sieht man im Lichtmikroskop in jeder Zelle eine Vielzahl granulär erscheinender Partikel, von denen einige mit spezifischen Farbstoffen selektiv anfärbbar sind. Gelegentlich lassen sich auch unterschiedliche Formen (z.B. längliche, runde usw.) voneinander unterscheiden. Die Mehrzahl dieser Partikel liegt an oder unter der Auflösungsgrenze des konventionellen Lichtmikroskops, und ihre Identifikation, genaue Charakterisierung und Strukturaufklärung gelang erst nach Einsatz des Elektronenmikroskops. Als typische Beispiele seien hier die Mitochondrien genannt.
Neben den in Pflanzenzellen weit verbreiteten Organellen kommen manchmal, vor allem in spezialisierten Zellen, bestimmte Einschlüsse, wie Kristalle, Fetttröpfchen, Stärkekörner u.a. vor.
Zellen sind keine statischen Gebilde. Sehr oft sieht man in ihnen eine mehr oder weniger ausgeprägte Plasmaströmung, durch die Zellorganellen, z.B. die Chloroplasten und die verschiedensten Granula bewegt werden. Abgesehen von der Brownschen Molekularbewegung laufen die meisten dieser Bewegungen gerichtet ab, und es sieht oft so aus, als würden sich die einzelnen Partikel wie auf Schienen bewegen. Wie wir im Thema Intrazelluläre Bewegungen sehen, gibt es auf molekularer Ebene inzwischen sichere Belege dafür, daß diese Annahme zutrifft.
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