Zellwand

Die Zellwand ist eine feste Zellhülle, die den Plasmamembran der meisten Pflanzenzellen sowie vieler Pilze, Bakterien und einiger Algen umgibt. Sie liegt außerhalb der Membran und bietet mechanische Stabilität, Formgebung und Schutz. Tierische Zellen besitzen in der Regel keine Zellwand; sie umgeben sich stattdessen überwiegend mit einer Zellmembran und extrazellulären Substanzen.

Aufbau und Zusammensetzung variieren je nach Organismus. In Pflanzen bildet die primäre Zellwand ein dünnes, dehnbares Netzwerk aus Cellulose-Mikrofibrillen, eingebettet in einer Matrix aus Hemicellulosen und Pektinen. Viele Zellen entwickeln danach eine sekundäre Zellwand, die stärker und oft lignifiziert ist. Zwischen den Zellen liegt die Mittellamelle, reich an Pektinen, die die Zellen miteinander verkettet. Bakterielle Zellwände bestehen hauptsächlich aus Peptidoglykan, pilzliche aus Chitin, während Algen und andere Gruppen je nach Taxon unterschiedliche Wandtypen aus Polysacchariden, Proteinen oder Mineralien verwenden.

Die Zellwand ist dynamisch aufgebaut und wird während des Wachstums kontinuierlich angepasst. In Pflanzen synthetisieren Zellwand-Komplexe in der Plasmamembran Cellulose-Mikrofibrillen, deren Orientierung durch Mikrotubuli die Formgebung beeinflusst. Enzyme wie Expansine, Pektinasen oder Cellulasen lösen Wandbestandteile, um das Wachstum zu ermöglichen. Plasmodesmata, Kanäle durch die Wand hindurch, verbinden benachbarte Pflanzenzellen und ermöglichen den symplastischen Stoffaustausch.

Funktionen umfassen Schutz vor mechanischer Belastung undPathogenen, Kontrolle des Zellvolumens durch Turgordruck, Bestimmung der Form sowie Regulation des Transports von Wasser, Ionen und Molekülen. Die Zellwand beeinflusst auch Signale und Interaktionen mit der Umgebung und spielt eine zentrale Rolle in Wachstum, Entwicklung und Abwehr.