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Plasmodesmen

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Biologie

Ein Plasmodesmos ist eine Zell-Zell-Verbindung, die Pflanzenzellen über lange Strecken miteinander verbindet. Plasmodesmen bestehen aus einem dünnen Plasmastrang und sitzen in den Poren der Zellwände zwei benachbarter Zellen. Da das Plasma beider Zellen in Kontakt steht, können die Zellen gegenseitig Stoffe austauschen. Die Gesamtheit aller Plasmodesmen bildet den Symplast, welches eine zusammenhängende Einheit des Pflanzengewebes ist.


Man könnte sagen, dass die Plasmodesmen für Pflanzenzellen das sind, was Gap Junctions für Tierzellen sind. Im Gegensatz zu Gap Junctions sind Plasmodesmen allerdings mit ihrer fusionierend wirkenden Plasmamembran ausgekleidet.


Diese Zell-Zell-Verbindung verbindet so gut wie alle Pflanzenzellen innerhalb einer Pflanze miteinander, die einzige Ausnahme bilden Schließzellen: Das sind Zellen, die meistens an der Unterseite eines Blattes liegen und für die Spaltöffnung verantwortlich sind.


Plasmodesmen dienen dem Austausch von Stoffen und Informationen, machen es aber auch Pathogenen wie Viren möglich, sich schnell von Zelle zu Zelle zu bewegen und so die Pflanze zu befallen.



Wie sind Plasmodesmen aufgebaut?


Abbildung 1: Darstellung des Aufbaus eines Plasmodesmos.
Quelle: link.springer.de
       


Alle Plasmodesmen befinden sich in den Aussparungen in den Zellwänden von Pflanzenzellen, die man auch Tüpfel nennt. Die Durchmesser der Kanäle betragen etwa 30–50 nm. In diesen Kanälen befinden sich 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 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 Desmotubulus


Der Plasmastrang, der die Plasmodesmen durchzieht, wird auch Desmotubulus genannt und bildet sozusagen das Cytoskelett der Plasmodesmen. Er ist stäbchenformig und besteht aus Proteinen. Durch ihn wird der Plasmodesmenkanal stabilisert. Außerdem ist er mit dem endoplasmatischen Reticulum und der Zellmembran beider Zellen verbunden. Der Desmotubulus kann seine Größe verändern und so bestimmen, welche Moleküle durch den Kanal durchlaufen dürfen.


Der Symplast


Der Symplast verbindet das Innere aller Pflanzenzellen durch Plasmodesmen miteinander. Sein Gegenstück ist der Apoplast. Dieser umfasst die Zellwände und Zell-Zwischenräume innerhalb einer Pflanze.


Beide Systeme haben mit dem Stofftransport zu tun. Während der Apoplast die Aufgabe hat, äußere Moleküle den Zellen zuzuführen (zum Beispiel Aufnahme von Wasser aus dem Boden), so gibt der Symplast die Moleküle zwischen den Zellen weiter. Gemeinsam bilden beide Systeme also den zellulären Raum des Pflanzengewebes.



Welche Funktion haben Plasmodesmen?


Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei Plasmodesmen um eine Verbindung zwischen Pflanzenzellen. Die Funktion von Plasmodesmen ist es, Stoffe zwischen Zellen zu transportieren und Informationen auszutauschen. Dabei können die Moleküle entweder über die Plasmodesmen selbst oder über den Desmotubulus transportiert werden.


Für den Transport gibt es drei Möglichkeiten:


  1. Der Desmotubulus bewegt die Moleküle entlang seiner Membran.
  2. Die Moleküle werden über den zytoplasmatischen Bereich der Plasmodesmen bewegt.
  3. Der Desmotubulus bewegt die Moleküle durch seinen Innenraum hindurch. Dabei kann er seine Größe verändern und so bestimmen, welche Moleküle die Plasmodesmen passieren können und welche nicht.

Plasmodesmen - Das Wichtigste auf einen Blick


  • Ein Plasmodesmos ist eine Zell-Zell-Verbindung, die dafür sorgt, dass Pflanzenzellen über lange Strecken miteinander verbunden werden.
  • Die Aufgabe von Plasmodesmen ist es, Stoffe zu transportieren und Informationen auszutauschen.
  • Plasmodesmen befinden sich in den Tüpfeln von pflanzlichen Zellwänden.
  • Der Desmotubulus ist der Plasmastrang, der die Kanäle durchzieht.
  • Der Gesamtkomplex aller Plasmodesmen wird als Symplast bezeichnet. 

Häufig gestellte Fragen zum Thema Plasmodesmen

Nein, Plasmodesmen gibt es nur in Pflanzenzellen. Man könnte aber die Gab Junctions, die es nur in Tierzellen gibt, als das tierische Gegenstück betrachten.

Plasmodesmen sind Verbindungen zwischen Pflanzenzellen, durch welche Stoffe transportiert und Informationen weitergegeben werden. Die Moleküle können dabei auf verschiedene Arten ein Plasmadesmos durchqueren.

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.

Finales Plasmodesmen Quiz

Frage

In welchen Zellen kommen Plasmodesmen vor?

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Antwort

Plasmodesmen kommen nur in Pflanzenzellen vor.

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Frage

Was sind Plasmodesmen?

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Antwort

Ein Plasmodesmos ist eine Zell-Zell-Verbindung, die Pflanzenzellen über lange Strecken miteinander verbindet.

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Frage

Aus was bestehen Plasmodesmen?

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Antwort

Plasmodesmen bestehen aus einem dünnen Plasmastrang.

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Frage

Wo sitzen Plasmodesmen?

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Antwort

Alle Plasmodesmen befinden sich in den Aussparungen in den Zellwänden von Pflanzenzellen, die man auch Tüpfel nennt.

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Frage

Wie nennt man die Gesamtheit aller Plasmodesmen?

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Antwort

Die Gesamtheit aller Plasmodesmen wird als Symplast bezeichnet, welches eine zusammenhängende Einheit des Pflanzengewebes ist.

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Frage

Mit welchen tierischen Zellen kann man Plasmodesmen vergleichen?

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Antwort

Man könnte sagen, dass die Plasmodesmen für Pflanzenzellen das sind, was Gap Junctions für Tierzellen sind.

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Frage

In welchen Pflanzenzellen kommen Plasmodesmen nicht vor?

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Antwort

Plasmodesmen verbinden so gut wie alle Pflanzenzellen innerhalb einer Pflanze miteinander, die einzige Ausnahme bilden Schließzellen: das sind Zellen, die meistens an der Unterseite eines Blattes liegen und für die Spaltöffnung verantwortlich sind.

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Frage

Was sind die beiden Unterschiede zwischen Plasmodesmen und Gap Junctions?

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Antwort

  • Plasmodesmen kommen nur in Pflanzenzellen vor, Gap Junctions nur in Tierpflanzen
  • Plasmodesmen sind mit einer fusionierend wirkenden Plasmamembran ausgekleidet, Gap Junctions nicht
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Frage

Was ist der Desmotubulus?

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Antwort

Der Plasmastrang, der die Plasmodesmen durchzieht, wird auch Desmotubulus genannt und bildet sozusagen das Cytoskelett der Plasmodesmen.

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Frage

Wie verhalten sich Plasmodesmen während der Zellteilung?

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Antwort

Plasmodesmen bleiben während der Zellteilung bestehen und können somit Tochterzellen gleich mit in den Plasmodesmen-Komplex verbinden.

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Frage

Was sind die Eigenschaften und Funktion des Desmotubulus?

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Antwort

Der Desmotubulus ist stäbchenformig und besteht aus Proteinen. Durch ihn wird der Plasmodesmenkanal stabilisert. Außerdem ist er mit dem endoplasmatischen Reticulum und der Zellmembran beider Zellen verbunden. Der Desmotubulus kann seine Größe verändern und so bestimmen, welche Moleküle durch den Kanal durchlaufen dürfen.

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Frage

Was ist das Gegenstück zum Symplast?

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Antwort

Das Gegenstück zum Symplast ist der Apoplast. Dieser umfasst die Zellwände und Zell-Zwischenräume innerhalb einer Pflanze.

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Frage

Wie sind Apoplast und Symplast am Stofftransport beteiligt?

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Antwort

Während der Apoplast die Aufgabe hat, äußere Moleküle den Zellen zuzuführen (z.B. Aufnahme von Wasser aus dem Boden), so gibt der Symplast die Moleküle zwischen den Zellen weiter. Gemeinsam bilden beide Systeme also den zellulären Raum des Pflanzengewebes.

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Frage

Was ist die Funktion von Plasmodesmen?

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Antwort

Die Funktion von Plasmodesmen ist es, Stoffe zwischen Zellen zu transportieren und Informationen auszutauschen. Dabei können die Moleküle entweder über die Plasmodesmen selbst oder über den Desmotubulus transportiert werden.

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Frage

Welche drei Möglichkeiten gibt es, Moleküle über Plasmodesmen zu transportieren?

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Antwort

  1. Der Desmotubulus bewegt die Moleküle entlang seiner Membran.
  2. Die Moleküle werden über den zytoplasmatischen Bereich der Plasmodesmen bewegt.
  3. Der Desmotubulus bewegt die Moleküle durch seinen Innenraum hindurch. Dabei kann er seine Größe verändern und so bestimmen, welche Moleküle die Plasmodesmen passieren können und welche nicht.
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