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Zellwand,

 

mechanisch versteifende Umhüllung von Pflanzenzellen, vielen Protozoen, Pilzen und Bakterien; nicht zu verwechseln mit der Plasmamembran (Plasmalemma). Bei Pflanzenzellen ist Cellulose der Hauptbestandteil der Zellwand. Die Cellulose bildet Mikrofibrillen, die allen pflanzlichen Geweben Zugfestigkeit verleihen. Diese Mikrofibrillen sind in eine Matrix aus Hemicellulosen, negativ geladenen Pektinmolekülen und dem faserartigen Glykoprotein Extensin eingebettet. Die Wände können z. B. durch Lignin oder Suberine verfestigt werden. Abbauprodukte der Zellwand durch Pilz- oder Bakterienzerfall regen die Bildung von Abwehrstoffen (Phytoalexinen) gegen die Infektion an. Bei der Zellteilung entsteht zunächst eine Lage von Zellwandgrundsubstanz (Mittellamelle), auf die von beiden Tochterzellen Mikrofibrillen aufgelagert werden. Diese Primärwand ist noch plastisch verformbar und erlaubt ein ausgedehntes Streckungswachstum, während dessen immer neue Wandschichten aufgelagert werden, bis das nur noch gering dehnbare Sakkoderm entstanden ist, das durch den Turgor der Zelle gespannt ist und so dem Pflanzenkörper Festigkeit verleiht. Durch Auflagerung weiterer Wandschichten und Inkrustierung können von manchen Zellen Sekundärwände gebildet werden, die den Zellen besondere Eigenschaften (z. B. mechanische Festigkeit in Holz und Fasern, Verdunstungsschutz) verleihen. Im Xylem der Leitbündel stirbt das Plasma ab, und die Wandstrukturen allein bilden das Wasserleitungssystem.

 

Bei den meisten prokariontischen Zellen ist die Zellwand sehr komplex gebaut: Zwischen einer äußeren und einer inneren Zellmembran befindet sich in diesem periplasmatischen Raum eine Peptidoglykanschicht (Murein), die bei grampositiven Bakterien besonders ausgeprägt ist. Die äußere Membran entspricht in ihrem Grundaufbau zwar einer Plasmamembran, kann jedoch völlig neu entstehen (nicht nur durch Wachstum vorgegebener Membranen). Sie enthält die bakteriellen O-Antigene und Proteinkomplexe für die Stoffaufnahme (Porine). Vielen Zellwänden liegt eine Schleimschicht (Kapsel) auf.