Plastiden der Pflanzenzelle
Plastiden entstehen ausschließlich durch die Teilung einer Mutterplastiden.
Das bedeutet, dass ein Pflanzenembryo undifferenzierte Vorstufen, so genannte
Proplastiden, bereits von den Eltern erhalten muss. Diese sind vor allem in Eibzw.
Meristemzellen vorhanden. Aus diesen gehen dann die verschiedenen
Plastidentypen mit unterschiedlichsten Funktionen hervor, die sich bei
entsprechenden Umweltreizen ineinander umwandeln können.
In der Regel verfügen alle lebenden Pflanzenzellen über Plastiden. Dabei
unterscheidet man zwischen Plastiden, die über lichtabsorbierende Moleküle
(= Pigmente) verfügen (Chloroplasten, Chromoplasten), und solchen, die über
keine Pigmente verfügen. Letztere werden unter dem Begriff „Leukoplasten“
zusammengefasst.
Chloroplasten
Zu Chloroplasten werden Proplastiden in solchen Zellen, die dem Licht
ausgesetzt sind – etwa im Gewebe von Blättern und Sprossen. Sie dienen der
für die Pflanzen lebenswichtigen Fotosynthese, bei der СО2, in organische
Kohlenhydratverbindungen umgewandelt wird. Die für diesen Vorgang
benötigte (Sonnen-) Energie wird über spezielle Pigmente, wie z. B. das
Chlorophyll, bereitgestellt. Im Dunkeln wandeln sich die grünen Chloroplasten
zu „weißen“ Etioplasten um.
Chloroplasten zeichnen sich also durch ihren hohen Gehalt an Chlorophyll
aus, dem grünen Farbstoff, der eine wichtige Rolle bei der Fotosynthese spielt.
Das Chlorophyll ist auf den so genannten Thylakoiden konzentriert –
Membransystemen aus einzelnen in sich geschlossenen Säckchen.
Chloroplasten sind bei allen autotroph lebenden Pflanzen vorhanden,
besonders zahlreich sind sie in den auf Fotosynthese spezialisierten
Palisadenzellen der Laubblätter. Chloroplasten enthalten wie alle anderen
Plastidtypen und Mitochondrien eine eigene, zirkuläre DNA und Ribosomen.
Chromoplasten
Hierbei handelt es sich um Plastiden, die nicht fotosynthetisch aktiv, aber
pigmentiert sind. Sie kommen in den Zellen farbiger Blütenblätter und in
Früchten vor. Diese farbigen Plastiden sind durch einen hohen Lipid- und
Karotinoidgehalt charakterisiert. Die Färbung beruht auf speziellen Pigmenten,
den Karotinoiden, z.B. Karotin (gelb) oder Lutein (rot). Die Karotinoide
können in Form von Lipidtröpfchen (globulös), in Membranen eingebettet
(tubulös bzw. membranös) oder als Kristalle (kristallös) im Chromoplasten
Vorliegen. Alle Karotinoide sind wasserunlöslich (lipophil).
Leukoplasten
Leukoplasten sind Speicherorganelle der Pflanzenzellen, dementsprechend
findet man sie in Zellen, die auf Stoffspeicherung spezialisiert sind. Hier
differenzieren sich Proplastiden u.a. zu Amyloplasten. Die Amyloplasten
dienen z.B. der Speicherung von Kohlenhydraten.
Aus den kleinen, niedermolekularen Transportformen (z.B. Glukose,
Fruktose, Saccharose) werden innerhalb des Amyloplasten hochmolekulare
(große), immobile und osmotisch inaktive Stärkemoleküle gebildet. Diese
Stärkekörner können auch im Zytoplasma vorliegen. Neben Amyloplasten gibt
es außerdem Proteinoplasten, die der Proteinspeicherung dienen, und
Elaioplasten als Öl- bzw. Fettspeicher.
Zellwand – feste Hülle um die Zellmembran
Im Gegensatz zu tierischen Zellen besitzen Pflanzenzellen, eine starre
Zellwand. Diese besteht überwiegend aus Zellulose. Sie sorgt zusammen mit
der Zellsaftvakuole für die Stabilität der einzelnen Pflanzenzelle und der
krautigen Pflanze.
Zellsaftvakuole
Die Zellsaftvakuole wird von einer Membran umgeben. Sie dient v. a. der
Stoffspeicherung und z.T. der Färbung von Blütenblättern durch Einlagerung
von Farbstoffen. Außerdem sorgt sie gemeinsam mit der Zellwand für die
Stabilität der Pflanzenzelle. Aufgrund der hohen Konzentration von Teilchen
strömt Wasser in die Vakuole ein, sodass sie bis zu 90 % des Volumens der
Pflanzenzelle ausmachen kann. Der entstehende Innendruck bewirkt, dass die
Vakuolenmembran gegen die Zellmembran bzw. die Zellwand drückt. Dieser
von innen auf die Zellwand ausgeübte Zellsaftdruck, auch Turgor genannt,
sorgt für die Stabilität der Zelle.