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Wie Pflanzen das Wachstum regulieren - Ausdehnen und Teilen

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Pflanzen wachsen, indem sich ihre Zellen ausdehnen und viel weniger durch die Zellteilung. Die Zellteilung ist hier anders organisiert als bei Tieren oder Menschen, denn dass sich Zellen vermehren geschieht nur an den Spitzen der Wurzeln oder Sprossen. Das Ausdehnen ist daher wesentlich für Wachstum und Stabilität der Pflanze. Dieser Vorgang wird hormonell gesteuert.

Zellteilung finden nur in wenigen Bereichen statt
Bei Tieren und Menschen basiert das Wachstum auf der Teilung von Zellen. Dieses Vorgang ist auch als Mitose bekannt. Zunächst kommt es dabei zu einem Zellwachstum, wobei sich anschließend die Kerne und final die gesamte Zelle teilen. Diese wachsen wiederum und teilen sich später erneut. Bei Pflanzen ist der Prozess des Wachstums jedoch anders organisiert. Die pflanzlichen Zellen sind von einer stabilen Wand mit hohem Cellulose-Anteil umgeben. Eine Zellteilung, die Elastizität voraussetzt, ist nicht möglich. Die Mitose findet daher nur an den Spitzen der Wurzeln oder Sprossen statt, also dort, wo das Gewebe noch keine feste Wand gebildet hat. Dieses Bildungsgewebe wird als Meristem bezeichnet und befindet sich nur an wenigen Bereichen der Pflanze. Haben sich hier sie Zellen geteilt, dann durchlaufen sie ein Muster an Wachstumsprozessen und eine zunehmende Ausdifferenzierung. Dabei bleiben die Zellen durch ihre Zellwand immobil. Sie sind also an der Stelle, an der sie gewachsen sind, fixiert.

Hormonelle Regulation des Zellwachstums
Das Wachstum der Pflanzenzellen ist hormonell gesteuert. Unter der Oberfläche der Zellwände befinden sich Rezeptoren, die eine Proteinkinase initiieren. D.h. wenn bestimmte Hormone an diese Rezeptoren andocken, führt dies durch eine Kette chemischer Prozesse zur Bildung von Proteinen, die dann das Wachstum der Zellen bewirken. So werden die Entwicklung von Wurzeln, das Wachstum von Sprossen und Stängeln sowie die Ausdehnung von Blättern und anderen Pflanzenbestandteilen gesteuert. Gemäß dem Schlüssel-Schloss-Prinzip bewirkt ein Hormon diese Prozesse nur bei einer bestimmten Art von Rezeptoren. Ob die entscheidenden Hormone ausgeschüttet werden, hängt von Faktoren, wie dem vorhandenen Licht, den verfügbaren Nährstoffen sowie anderen Umweltbedingungen ab. Allerdings gibt es nicht nur eine Art von Rezeptoren oder Hormonen. Schließlich müssen Pflanzen ihre Wachstumsprozesse sorgsam dosieren, da die Zellen ja ortsgebunden sind und durch die festen Cellulose-Wände fixiert sind. Das Wachstum muss daher an die äußeren Bedingungen genau angepasst werden und dafür sind eine Vielzahl von Rezeptoren und Hormonen zuständig, die von jeweils anderen Bedingungen beeinflusst werden.

Quelle: http://www.wisc.edu/
Bilder über Wie Pflanzen das Wachstum regulieren - Ausdehnen und Teilen von Mo 27 Jan, 2014 8:42 Uhr
Zellteilung-Zellausdehnung-Wurzelzellen.jpg
Bildnachweis: Michael Sussman, Miyoshi Haruta

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