Zellwand und extrazelluläre Matrix

Die Zellwand

Die Zellwand ist eine Hülle, die bei Bakterien, Pflanzen, Algen und Pilzen vorkommt.

Chemische Zusammensetzung

Bei Pilzen besteht sie aus Chitin (einem Polymer). Bei den meisten Algen und höheren Pflanzen besteht sie aus Cellulose. Cellulose ist ein lineares Polymer aus Tausenden von Glucose-Monomeren, die lange Ketten bilden und sich zu starken Mikrofibrillen verbinden. Diese Mikrofibrillen sind mit zwei weiteren Polysacchariden assoziiert: Hemicellulose und Pektin.

Struktur

Die Zellwand besteht aus zwei Schichten: der Mittellamelle und der Primärwand. Wenn die Zelle reift, bildet sie eine dritte Schicht, die sogenannte Sekundärwand, zwischen der Plasmamembran und der Primärwand aus.

• Mittellamelle: Sie liegt zwischen den Primärwänden benachbarter Zellen, ausgenommen an Stellen, an denen Plasmodesmen (Zellverbindungen) vorhanden sind. Sie besteht hauptsächlich aus Pektin.
• Primärwand: Ein Merkmal wachsender Zellen. Sie ist dünn und besteht hauptsächlich aus Cellulose, Hemicellulose und Pektin.
• Sekundärwand: Sie bildet sich, wenn das Wachstum der Zelle aufhört. Sie besteht aus einer dritten Schicht aus Cellulose. Viele enthalten zudem Lignin, das für die Härte des Holzes verantwortlich ist.

Funktionen

Die Zellwand fungiert als Exoskelett, das die Zelle schützt, ihr Form verleiht und Widerstand bietet, ohne das Wachstum zu beeinträchtigen. Sie ist für die aufrechte Haltung der Pflanze verantwortlich, verhindert ein Brechen und ist aktiv an der Aufrechterhaltung des intrazellulären osmotischen Drucks beteiligt.

Extrazelluläre Matrix

Faserproteine

• Kollagen: Sehr widerstandsfähige Proteine gegen mechanische Beanspruchung, die dem Gewebe Festigkeit verleihen und die wichtigste Komponente darstellen.
• Elastin: Begleitet gewöhnlich Kollagen. Es verleiht Blutgefäßen oder Lungengewebe ihre elastische Kapazität.

Proteoglykane

Sie sind komplexe Moleküle, die aus einer zentralen Polypeptidkette bestehen, an die Glykosaminoglykane gebunden sind. Besonders hervorzuheben ist die Hyaluronsäure.

Strukturelle Glykoproteine

• Fibronectin: Fördert die Zelladhäsion.
• Laminin: Ein Protein, das die Zelladhäsion während der embryonalen Entwicklung fördert.

Funktionen der extrazellulären Matrix

Sie hält Zellen miteinander verbunden, um Gewebe zu bilden, und verleiht diesen Elastizität sowie Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen. Sie greift in die dreidimensionale Organisation von Geweben und Organen ein, die während der Embryonalentwicklung entstehen, und dient als Kommunikationsmedium für die Verbreitung vieler Stoffe.