Zellwände: Struktur, Funktion und Zusammensetzung – Ein umfassender Leitfaden

Eine Zellwand ist eine zusätzliche Schicht, die in den Zellen bestimmter Organismen vorkommt. Zu ihren Hauptfunktionen gehört die Fähigkeit, das Wasser und die Materialien zu regulieren, die in eine Zelle eintreten und sie verlassen. Je nach Organismus kann eine Zellwand aus verschiedenen Materialien bestehen oder zusätzliche Merkmale aufweisen.

Zusammensetzung

Eine Zellwand umgibt jede Zelle von Pflanzen, Pilzen, Algen und Bakterien. Tierzellen, einschließlich menschlicher Zellen, enthalten keine Zellwände. Die Zellwand ist eine starre extrazelluläre Schicht, die außerhalb der Zellmembran liegt. Die Materialien, die eine Zellwand ausmachen, variieren zwischen den Arten. Cellulose macht beispielsweise den größten Teil der Zellwand von Pflanzen aus, während Algenzellwände meist aus Glykoproteinen und Polysacchariden bestehen.

Festigkeit

Eine Zellwand verleiht ihrer Zelle zusätzliche Festigkeit. Sie begrenzt das Eindringen größerer Moleküle in die Zelle, die sonst erhebliche Schäden verursachen würden. Die Zelle kann auch Wasser behalten, das sie mit nur einer Membran verlieren würde. Ein Organismus kann aufgrund der Zellwand seine physische Form halten und aufrechterhalten. Bei Pflanzen und mehrzelligen Organismen verbinden sich mehrere Pflanzenzellen durch ihre Zellwände miteinander.

Transport von Materialien

Eine Zellwand transportiert Materialien sicher zwischen Zellen. Bei mehrzelligen Organismen verbinden sich Zellen untereinander über die Zellwand. Durch kleine Poren in Zellwänden, sogenannte „Plasmodesmata“, ist das Zytoplasma einer Zelle mit einer benachbarten Zelle verbunden. Sobald sie verbunden sind, können Materialien im Zytoplasma wie Zytosol, Organellen, Vesikel und das Zytoskelett zwischen Zellen übertragen werden. Zusätzlich werden wichtige Nährstoffe wie Wasser und Kohlendioxid durch Zellwandtransporte im gesamten Organismus verteilt.

Sekundäre Zellwand

Eine sekundäre Zellwand kommt bei einigen Pflanzen, Algen und einzelligen Protisten vor. Die Wand ist im Wesentlichen eine dickere Schicht aus Cellulose oder anderen Materialien wie Lignin oder Suberin. Die Zellwand bildet sich innerhalb der primären Zellwand, nachdem die Zelle vollständig gewachsen ist. Die Wand verleiht der Zelle zusätzliche Steifigkeit und ist wasserdicht. Bei Pflanzenzellen existiert eine zusätzliche Schicht außerhalb der primären und sekundären Zellwand. Die sogenannte Mittellamelle enthält Pektin, ein Geliermittel. Die Mittellamelle verbindet mehrere Zellen miteinander.