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Stell Dir eine große Blumenwiese vor, mit vielen verschiedenen Blumen darauf. Jede dieser Blumen besteht aus unzähligen Pflanzenzellen. Damit Informationen wie die Farbe der Blüte oder Nährstoffe von den Wurzeln in die Zellen gelangen, haben Pflanzenzelle eine spezielle Zell-Zell-Verbindung. Diese Zell-Zell-Verbindung nennt man Plasmodesmos.
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Team Plasmodesmen Lehrer
Die Plasmodesmen bilden die Grundlage für die Zell-Zell-Verbindung der Pflanzenzellen. Du kannst sie Dir als kleine Plasmastränge in den Pflanzenzellen vorstellen.
Der Begriff Plasmodesmos, der Singular von Plasmodesmen, setzt sich aus dem griechischen Wort plasmo (dt. “Gebilde”) und dem lateinischen Wort desmos (dt. “Band”) zusammen.
Als Plasmodesmen bezeichnet man die Plasmastränge innerhalb von Pflanzenzellen. Sie bilden Zell-Zell-Verbindungen, die von Pflanzenzellen über lange Strecken miteinander verbindet.
Du kannst Dir einen Plasmodesmos wie eine Art Faden aus Plasma, also der Grundsubstanz von Zellen, vorstellen. Dabei ist ein Plasmodesmos mit einer fusionierend wirkenden Plasmamembran ausgekleidet. Über Aussparungen in der Zellwand schafft der Plasmodesmos die Zell-Zell-Verbindung zu den Nachbarzellen, wodurch zahlreiche Stoffe wie Proteine oder Lipide, aber auch Informationen ausgetauscht werden können.
Plasmodesmen kommen so gut wie in allen Pflanzenzellen innerhalb einer Pflanze vor. Sie bilden die Zell-Zell-Verbindungen zwischen den einzelnen Pflanzenzellen und ermöglichen damit den Informations- und Nährstoffaustausch. Eine einzige Ausnahme bilden die Schließzellen, die keine Plasmodesmen besitzen. Schließzellen sind Zellen, die meistens an der Unterseite eines Blattes liegen und für die Spaltöffnung verantwortlich sind. Dadurch wird der Gasaustausch mit der umliegenden Luft ermöglicht.
Anders als bei den Pflanzenzellen spricht man bei Tierzellen nicht von einem Plasmodesmos. Bei Tierzellen spricht man von Gap Junctions. Wenn Du mehr dazu wissen möchtest, schau gleich beim passenden StudySmarter Artikel vorbei!
Du kannst Dir einen einzelnen Plasmodesmos als dünnen Plasmastrang merken. Er ist umgeben von Plasmamembran und führt durch eine kleine Aussparung in der Zellenwand, dem sogenannten Tüpfel, zu einer Nachbarzelle.
Als Tüpfel bezeichnet man die Aussparung innerhalb der Sekundärwand. Durch die erweiterte Verdickung der Wand können sogenannte Tüpfelkanäle entstehen, durch die die Plasmodesmen führen. Die Tüpfel werden von der Tüpfelmembran, also der Schließhaut, geschlossen und können bei Bedarf geöffnet werden.
Ein solcher Kanal ist durchschnittlich zwischen 30 und 50 mm breit. In diesen Kanälen befinden sich die Stränge, die das Cytoplasma, oder genauer gesagt das Cytosol (der flüssige Bestandteil des Cytoplasmas), miteinander verbinden.
Der Fachbegriff für diesen Strang ist Desmotubulus und die Zell-Zell-Verbindung zwischen den Zellen kann auch als Plasmabrücke bezeichnet werden.
Eine Pflanzenzelle muss nicht nur ein Plasmodesmos haben: In der Zellwand können sich auch mehrere dieser Plasmodesmen befinden. Plasmodesmen bleiben während der Zellteilung bestehen und können somit Tochterzellen gleich mit in den Plasmodesmen-Komplex verbinden.
Der Plasmastrang, der den Plasmodesmos durchzieht, wird auch Desmotubulus genannt und bildet sozusagen das Cytoskelett des Plasmodesmos. Er ist stäbchenförmig und besteht aus Proteinen. Durch ihn wird der Plasmodesmenkanal stabilisiert. Außerdem ist er mit dem endoplasmatischen Retikulum und der Zellmembran beider Zellen verbunden. Der Desmotubulus kann seine Größe verändern und so bestimmen, welche Moleküle durch den Kanal durchlaufen dürfen.
Durch die Plasmodesmen wird eine Zell-Zell-Verbindung zwischen den Zellen ermöglicht. Diese Zell-Zell-Verbindungen dienen dem Austausch von Stoffen und von Informationen zwischen den Zellen. Dabei können die Moleküle entweder über die Plasmodesmen selbst oder über den Desmotubulus transportiert werden.
Für den Transport gibt es drei Möglichkeiten:
Der Transport von Stoffen beschränkt sich allerdings nicht nur auf Stoffe wie Lipide, sondern ermöglicht es auch Pathogenen sich auszubreiten.
Du kannst Dir bei den Plasmodesmen zwei verschiedene Wege des Stofftransportes merken. Gemeinsam bilden sie den zellulären Raum des Pflanzengewebes.
Der Symplast verbindet das Innere aller Pflanzenzellen durch Plasmodesmen miteinander. Der Symplast bildet daher den Gesamtkomplex der Plasmodesmen. Durch die vielen Zell-Zell-Verbindungen über den Symplast können verschiedene Moleküle und Mineralien direkt zwischen den Protoplasten der Pflanzenzellen weitergegeben werden. Das bedeutet, dass diese Stoffe nicht über die Zellwand weitergegeben werden, sondern direkt über Plasmodesmen.
Sein Gegenstück ist der Apoplast. Dieser umfasst die Zellwände und Zell-Zwischenräume innerhalb einer Pflanze. Der Apoplast sorgt dafür, dass verschiedene Moleküle und Mineralien wie Wasser oder Magnesium aufgenommen werden können. Dafür werden die Nährstoffe direkt über den Boden aufgenommen und den Zellen zugeführt.
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Haben tierische Zellen Plasmodesmen?
Nein, Plasmodesmen gibt es nur in Pflanzenzellen. Man könnte aber die Gap Junctions, die es nur in Tierzellen gibt, als das tierische Gegenstück betrachten.
Was machen Plasmodesmen?
Plasmodesmen sind Verbindungen zwischen Pflanzenzellen, durch welche Stoffe transportiert und Informationen weitergegeben werden. Die Moleküle können dabei auf verschiedene Arten ein Plasmadesmos durchqueren.
Sind Plasmodesmen Tüpfel?
Plasmodesmen befinden sich in den Tüpfeln (Aussparungen in der Zellwand), aber sind nicht die Tüpfel selbst. Plasmodesmen sind die Stränge, die die Kanäle durchziehen und so die Pflanzenzellen miteinander verbinden.
Wo sind Plasmodesmen?
Plasmodesmen befinden sich in fast allen Pflanzenzellen außer den Schließzellen. Über die Tüpfel verbinden sich die Plasmodesmen.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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