Pflanzenzellen sind in der Regel von einer mehr oder weniger starren, cellulosehaltigen Wand umgeben. Lediglich einige wenige Algen, sowie manche Eizellen und gelegentlich auch die Zellen des Endosperms, sind zellwandlos. Bei einigen Algengruppen findet man anstelle der Cellulose andere Gerüstsubstanzen.
Die Zellwand nimmt eine Reihe von Funktionen wahr: Sie verleiht der Zelle Stabilität, sie determiniert ihre Form, beeinflußt ihre Entwicklung, schützt sie vor Pathogenen (Viren, Bakterien, Pilzen u.a.) und wirkt dem osmotischen Druck entgegen. In sich streckenden Zellen ist sie noch plastisch dehnbar, bei ausdifferenzierten Zellen geht diese Eigenschaft verloren. Man unterscheidet daher zwischen der Primär- und der Sekundärwand.
Erstere wird während der Zellteilung angelegt. Normalerweise entsteht sie zwischen zwei Tochterzellen während der frühen Telophase.
Die Vorstufe einer neuen Zellwand ist die Zellplatte, ein lamellenähnliches Gebilde in der ursprünglichen Äquatorialebene des Mitoseapparates. Aus elektronenmikroskopischen Untersuchungen geht hervor, daß sie durch Fusion zahlreicher Vesikel entsteht. Die Platte wächst zentrifugal bis zum Erreichen der longitudinalen Seitenwände der Mutterzelle aus. An ihren beiden Seiten kommt es zur Anlagerung elektronendichten Materials. Die sich dabei bildende Struktur nennt man Phragmoplast. Er ist die unmittelbare Vorstufe einer Primärwand.
Die noch elastisch dehnbare Sekundärwand entsteht sukzessive durch Auf- und Einlagerungen von Cellulosefibrillen und anderer Komponenten, sobald die Zelle ihr Wachstum eingestellt hat. Im Prinzip ist die Struktur von Zellwänden mit der von Stahlbeton vergleichbar. Die Gerüstsubstanz, hier Cellulose, dort Eisen, ist in eine amorphe Grundsubstanz (Matrix) eingebettet.
Während die Primärwandstruktur bei nahezu allen Zelltypen und Arten gleich ist, findet man im Bau der Sekundärwand deutliche zelltypspezifische und artspezifische Unterschiede.
Zum Verständnis von Zellwandeigenschaften muß man sich mit ihrer chemischen Zusammensetzung und ihrer physikalischen Struktur befassen. Dazu gehören:
die Organisationsform der Cellulose,
die Bedeutung und Struktur weiterer Polysaccharide (Matrixpolysaccharide),
die Bedeutung und Struktur von Polymeren anderer Stoffklassen
(z.B. Lignin und Glykoproteine),
die Kenntnis der Begleitstoffe: niedermolekulare Oligo- und
Polysaccharide, Enzyme, Lipide.
Zusätzlich stellen sich Fragen nach der Biosynthese und deren Regulation (z.B. durch das Phytohormon Auxin) sowie nach den Eigenschaften von Fraktionen, die von der Zellwand abgegeben oder durch sie hindurch sezerniert werden. Hierher gehört die Bildung von Auflagerungen (Kutikula u.a.), die Ausscheidung von Gallerten und die Expression von Rezeptormolekülen, die der artspezifischen Zell-Zell-Erkennung dienen und die auch bei einer Wirt-Parasit-Interaktion eine Rolle spielen.
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