VL 3 Zellwand Flashcards
Funktion und Wirkung der Zellwand (ausführlich)
Primärwand: ausgezeichnet durch hohe Elastizität und Reißfestigkeit
Sonst:
*Kontrolle des Zellvolumens, (erlaubt dynamische Expansion und
Wachstum)
*Mechanische Stärke (Exoskelett), sekundäre Zellwand mit Lignin
*Bestimmung der Zellform
*Toleranz des Turgordrucks
*Adhäsion der Zellen: Zellwände „kleben“ Zellen zusammen
*Zur Kommunikation zwischen Zellen über Plasmodesmata
*In Samen: ZW-Polysaccharide: Nahrungsreserve
*Signalmoleküle: ZW-Polysaccharide
*strukturelle Barriere gegen Pathogene und zur Abschreckung
von Herbivoren
Bestandteile der Zellwände
- Cellulose (20-30%) (aus Glucose
- Hemicellulose (20-30%)
- Pektine
- Proteine
- Lignin
Aufbau einer Cellulosemikrofibrille
besteht aus mehreren Cellulosesträngen
1-4 glykosidisch verbunden
dient der Festigkeit
Hemicellulose - Zweck und Aufbau
Hemicellulosen sind flexible Polysaccharide (aus Glucose, Mannose, Xylose, Galactose, ..)
-> formen Netzwerk zw den Mikrofibrillen -verbinden sie und halten sie auf Distanz zueinander
-> über WBB mit Mikrofibrillen verbunden
Zweck der Pektine
Pektine bilden die Zellwandmatrix (ein hydratisiertes Gel, wie ein Füllstoff) -> darin ist das Hemicellulose Netzwerk eingebettet
-> verhindern Aggregation& Kollaps der Mikrofibrillen
- bestimmen die Porösität der Zellwand für Makromoleküle, die durch diffundieren
Funktionen der primären&sekundären ZW und der Mittellamelle
Primärwand: Flächenzunahme, gleichzeitiger Einbau von ZW Material und Dehnung/ Streckung
Sekundärwand: spezialisierte Struktur nach Beendigung des Zellwachstums
beim Xylem: verstärkt durch Lignin
Mittellamelle: verbindet die Zellwände, hat hohen Pektingehalt
Zellwände dienen auch dem apoplastischem Transport
Cellulose Synthase Aufbau
in der Plasmamembran
in Rosetten angeordnet: jede Rosette besteht aus 6 UE, die auch aus 6 CesA Proteinen bestehten
=> es können gleichzeitig 36 Celluloseketten synthetisiert werden, die zu einer Mikrofibrille werden
Rosetten bilden eine Pore in der Plasmamembran, durch die die neue Mikrofibrille in die EZM entweicht
Cellulose Synthase -Substrate und Enzyme
Saccharose Synthase spaltet Saccharose+UDP in Fructose und UDP Glucose (aktivierte Form der Glucose) -> Glucose wird als Baustein genutzt
Alternatives Enzym:
1. zytosolische Invertase: Suc -> Frc+Glc
2. Glcuose wird phosphoryliert
3. UGPase aktiviert die Glc zu UDP-Glucose
Anordnung der Mikrotubuli
Innerzelluläre Mikrotubuli ordnen sich parallel mit Mikrofibrillen an und scheinen
den Zellulosesynthasekomplex während der Mikrofibrillenbildung auszurichten
Mikrotubuli: in Plasmamembran
Mikrofibrillen: in Zellwand
parallel zueinander
Transport des CesA Proteins zur Plasmamebran
Mikrotubuli transportieren sie vom Golgi zur PM
> so können ganz konkrete, einzelne Bereiche sich ausdehnen
-> Volumenzunahme
Synthese der anderen Zellwandbestandteile außer Cellulose
+ Unterschied zur Cellulose Synthese
=Hemicellulose&Pektine
werden im Golgi synthetisiert und mittels Exocytose zur Plasmamebran transportiert
Exocytose= Fusion der Vesikel und Freigabe des Inhalts an den Apoplasten
Unterschied zu Cellulose Synthese:
Bausteine der CesA werden im ER synthetisiert, transportiert und erst am Ziel zsmgebaut
- Weitere Zellwandproteine und ihre Funktionen
Zellanheftung (AGPs)
*Zellsignalgebung (AGPs)
*ZW-abbauende und modifizierende Enzyme (Pektinase, Phosphatase)
Extensin (Glycorprotein) in der Zellwand
-werden bei der Zellstreckung oder Ausdehnung gebraucht
-haben Bereiche aus hdyrophilen und hydrophen Teilen -> Netzwerkbildung in jungen ZW
Wachstum der Zelle: Richtung
-Die Orientierung neu eingelagerter Cellulosemikrofibrillen bestimmt die Richtung der Zelldehnung
- Kugelbildung durch zufällige Anordnung
- longitudonale Ausdehnung durch parallel Anordnung der Cellulosefibrillen
Definition von Zellwachstum und Voraussetzungen
Def.: von Wachstum: irreversible Volumenzunahme durch
- Aufnahme des Wassers in die Vakuolen
- irreversible Dehnung der durch den Turgor elastisch gespannten Zellwand
