PILZZELLEN: EIGENSCHAFTEN, ORGANELLEN UND FUNKTIONEN - BIOLOGIE - 2025

Die Pilzzellen sind der Zelltyp, der die Struktur von Pilzen bildet, ob diese einzellig oder filamentär sind. Pilze sind eine Gruppe von Organismen, die trotz gemeinsamer Eigenschaften mit Pflanzen zu einem eigenen Königreich gehören. das Pilzreich. Dies liegt daran, dass sie bestimmte Eigenschaften haben, die es ihnen nicht erlauben, sich mit anderen Lebewesen zu gruppieren.

Diese Unterschiede sind hauptsächlich auf die Eigenschaften der Zellen zurückzuführen, aus denen sie bestehen. Pilzzellen haben einige Organellen, die in anderen nicht zu finden sind, wie beispielsweise Wöronings Körper, zusätzlich zu der Tatsache, dass sie mehrkernig, zweikernig und sogar anukleiert sein können.

Pilze bestehen aus Zellen mit besonderen Eigenschaften. Quelle: pixabay.com

Bei Fadenpilzen bilden diese Zellen die Hyphen, die zusammen das Myzel bilden, das wiederum den Fruchtkörper des Pilzes bildet. Das Studium dieser Art von Zellen ist sehr interessant und es gibt noch viele Dinge zu klären.

Eigenschaften

Pilzzellen haben viele Aspekte mit allen anderen eukaryotischen Zellen gemeinsam. Sie haben jedoch auch ihre eigenen Eigenschaften.

Sie sind Eukaryoten

Das genetische Material dieses Zelltyps befindet sich in einer Struktur, die als Zellkern bekannt ist, und wird durch eine Membran begrenzt. Ebenso ist es verpackt und bildet eine Struktur, die als Chromosomen bezeichnet wird.

Gestalten

Pilzzellen zeichnen sich durch eine längliche und röhrenförmige Form mit abgerundeten Kanten aus.

Sie haben eine Zellwand

Wie Pflanzenzellen sind Pilzzellen von einer starren Struktur umgeben, die als Zellwand bekannt ist. Sie schützt die Zelle, gibt ihr Halt und eine definierte Form. Diese Zellwand besteht aus einem Kohlenhydrat namens Chitin.

Hyphen schminken

Bei Fadenpilzen bilden die Zellen zusammen größere Strukturen, sogenannte Hyphen, die den Körper dieser Pilze bilden. Hyphen können wiederum eine variable Anzahl von Kernen haben. Sie sind nichtkernig (1 Kern), zweikernig (2 Kerne), mehrkernig (mehrere Kerne) oder anukleatisch (kein Kern).

Sie können geteilt werden

Zellen innerhalb von Hyphen können durch eine Struktur getrennt gefunden werden, die als Septum bekannt ist.

Die Septen trennen in gewisser Weise die Zellen, wenn auch nicht vollständig. Sie sind unvollständig, was bedeutet, dass sie Poren haben, durch die Zellen miteinander kommunizieren können.

Diese Poren ermöglichen es einem Kern, von einer Zelle zur anderen zu gelangen, wodurch Hyphen mit mehr als einem Kern existieren können.

Sie haben Mitose geschlossen

Der Mitoseprozess, den Pilzzellen durchlaufen, unterscheidet sich vom Rest der eukaryotischen Zellen darin, dass die Kernmembran erhalten bleibt und sich nicht wie üblich auflöst.

Innerhalb des Kerns findet die Trennung der Chromosomen statt. Später wird die Kernmembran erwürgt und bildet zwei Kerne.

In ähnlicher Weise weist die Mitose auch andere Varianten auf: In der Metaphase befinden sich die Chromosomen nicht in der Äquatorialebene der Zelle, und die Trennung der Chromosomen während der Anaphase erfolgt ohne Synchronität.

Struktur

Wie alle eukaryotischen Zellen haben Pilzzellen eine Grundstruktur: Kernmembran, Zytoplasma und Zellkern. Es hat jedoch eine gewisse Ähnlichkeit mit Pflanzenzellen, da es neben diesen drei Strukturen auch eine Zellwand aufweist, die starr ist und hauptsächlich aus einem Polysaccharid namens Chitin besteht.

Zellmembran

Die Zellmembran aller eukaryotischen Organismen ist ähnlich geformt. Pilze sind natürlich keine Ausnahme. Seine Struktur erklärt sich aus dem Fluidmosaikmodell, das 1972 von Singer und Nicholson vorgeschlagen wurde.

Nach diesem Modell ist die Zellmembran eine Doppelschicht aus Glycerophospholipiden, die durch ein hydrophiles Ende (bezogen auf Wasser) und ein hydrophobes Ende (wasserabweisend) gekennzeichnet sind. In diesem Sinne sind die hydrophoben Bereiche nach innen gerichtet, während die hydrophilen nach außen gerichtet sind.

Einige Arten von Proteinen befinden sich auf der Oberfläche der Zellmembran. Es gibt die peripheren Proteine, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie die gesamte Membran in ihrer Ausdehnung durchqueren und sowohl mit dem intrazellulären Raum als auch mit dem extrazellulären Raum in Kontakt stehen. Im Allgemeinen fungieren diese Proteine ​​als Ionenkanäle, die den Durchgang bestimmter Substanzen in die Zelle ermöglichen.

Ebenso gibt es die sogenannten peripheren Proteine, die nur mit einer der Seiten der Membran in Kontakt stehen, diese nicht kreuzen.

Neben den integralen und peripheren Proteinen befinden sich auf der Oberfläche der Zellmembran weitere Verbindungen wie Glykolipide und Glykoproteine. Diese fungieren als Rezeptoren, die andere Verbindungen erkennen.

Darüber hinaus enthalten die Zellmembranen von Pilzen einen hohen Prozentsatz an Sterolen und Sphingolipiden sowie Ergosterol.

Unter den Funktionen der Zellmembran in Pilzzellen können erwähnt werden:

• Schützt die Zelle und ihre Komponenten vor äußeren Einflüssen.
• Es ist ein Regulator bei den Transportprozessen zum Inneren und Äußeren der Zelle.
• Ermöglicht die Zellerkennung
• Es ist eine semipermeable Barriere, die den Durchgang von Molekülen verhindert, die die Zelle schädigen können

Zellwand

Unter den Lebewesen, die eine Zellwand haben, befinden sich Pilze, Bakterien und Pflanzen.

Die Zellwand von Pilzen befindet sich außerhalb der Zellmembran und ist eine starre Struktur, die dazu beiträgt, der Zelle eine definierte Form zu geben. Im Gegensatz zu dem, was viele vielleicht denken, unterscheidet sich die Zellwand von Pilzen stark von der in Pflanzenzellen vorhandenen Zellwand.

Es besteht im Wesentlichen aus Proteinen und Polysacchariden. Ersteres ist mit Polysacchariden assoziiert, die sogenannte Glykoproteine ​​bilden, während die in der Zellwand vorhandenen Polysaccharide Galactomannan, Glycan und Chitin sind.

Schema der Zellwand von Pilzzellen. Quelle: Maya und Rike

Ebenso zeichnet sich die Zellwand durch ein konstantes Wachstum aus.

Glykoproteine

Sie machen einen großen Prozentsatz der Zusammensetzung der Zellwand aus. Unter den Funktionen, die sie erfüllen, können wir erwähnen: Sie tragen dazu bei, die Form der Zelle aufrechtzuerhalten, sie greifen in die Transportprozesse zur und von der Zelle ein und tragen zum Schutz der Zelle vor Fremdstoffen bei.

Galactomannan

Es sind chemische Verbindungen, deren chemische Struktur aus zwei Monosacchariden besteht; ein Mannosemolekül, an das Galaktosezweige gebunden sind. Es kommt hauptsächlich in der Zellwand von Pilzen der Gattung Aspergillus vor, die als Schimmelpilze bekannt sind.

Glucan

Es sind sehr große Polysaccharide, die aus der Vereinigung vieler Glucosemoleküle bestehen. Glykane umfassen eine Vielzahl von Polysacchariden, von denen einige bekannt sind, wie Glykogen, Cellulose oder Stärke. Es macht zwischen 50 und 60% des Trockengewichts der Zellwand aus.

Wichtig ist, dass Glucane die wichtigsten Strukturkomponenten der Zellwand sind. Andere Komponenten der Wand sind verankert oder daran befestigt.

Chitin

Es ist ein bekanntes und in der Natur häufig vorkommendes Polysaccharid, das Teil der Zellwände von Pilzen sowie des Exoskeletts einiger Arthropoden wie Spinnentiere und Krebstiere ist.

Es besteht aus der Vereinigung von N-Acetylglucosaminmolekülen. Es kann in zwei Formen gefunden werden: ß-Chitin und α-Chitin. Letzteres ist in Pilzzellen vorhanden.

Zu seinen Eigenschaften gehören: Es ist nicht wasserlöslich, sondern in konzentrierten Säuren wie Fluoralkoholen; es hat eine geringe Reaktivität und ein hohes Molekulargewicht.

Zellzytoplasma

Das Zytoplasma von Pilzzellen ähnelt stark dem Zytoplasma anderer eukaryotischer Zellen: Tiere und Pflanzen.

Es nimmt den Raum zwischen der zytoplasmatischen Membran und dem Zellkern ein. Es hat eine kolloidale Textur und die verschiedenen Organellen, die der Zelle helfen, ihre verschiedenen Funktionen zu erfüllen, sind darin verstreut.

Organellen

Mitochondrien

Es ist eine essentielle Organelle in der Zelle, da in ihr der Zellatmungsprozess stattfindet, der ihr den höchsten Prozentsatz an Energie liefert. Sie sind im Allgemeinen länglich und messen bis zu 15 Nanometer.

Ebenso bestehen sie aus zwei Membranen, einer äußeren und einer inneren. Die innere Membran faltet und biegt sich und bildet Invaginationen, die als Mitochondrienkämme bekannt sind.

Golgi-Apparat

Es ist nicht wie der Golgi-Apparat in anderen eukaryotischen Zellen. Es besteht aus einer Reihe von Zisternen. Seine Funktion hängt mit dem Zellwachstum sowie der Ernährung zusammen.

Endoplasmatisches Retikulum

Es ist ein membranöser Satz, der in einigen Teilen mit Ribosomen bedeckt ist (raues endoplasmatisches Retikulum) und in anderen nicht (glattes endoplasmatisches Retikulum).

Das endoplasmatische Retikulum ist eine Organelle, die mit der Synthese von Biomolekülen wie Lipiden und Proteinen zusammenhängt. In ähnlicher Weise werden hier auch bestimmte intrazelluläre Transportvesikel gebildet.

Schema einer Pilzzelle. (1) Wand der Hyphe. (2) Septo. (3) Mitochondrion. (4) Vakuole. (5) Ergosterolkristall. (6) Ribosom. (7) Kern. (8) Endoplasmatisches Retikulum. (9) Lipidkörper. (10) Plasmamembran. (11) Vesikel. (12) Golgi-Apparat. Quelle: AHiggins12

Mikrokörper

Sie sind eine Art Vesikel, die hauptsächlich Enzyme enthalten. Dazu gehören Peroxisomen, Hydrogenosomen, Lysosomen und Wöroning-Körper.

• Peroxisomen: Dies sind Vesikel, die häufig rund sind und einen Durchmesser von bis zu 1 Nanometer haben. Sie speichern Enzyme wie Peroxidasen im Inneren. Seine Hauptfunktion ist die ß-Oxidation ungesättigter Fettsäuren.
• Hydrogenosomen: vesikelförmige Organellen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1 Nanometer. Seine Funktion besteht darin, molekularen Wasserstoff und Energie in Form von ATP-Molekülen zu erzeugen.
• Lysosomen: Sie sind größere Vesikel als die vorhergehenden und haben eine Verdauungsfunktion. Sie enthalten Enzyme, die zum Abbau bestimmter von der Zelle aufgenommener Verbindungen beitragen. Einige der Enzyme, die sie enthalten, sind unter anderem: Katalase, Peroxidase, Protease und Phosphatase.
• Wöroning-Körper: Es handelt sich um kristalline Organellen, die nur in Fadenpilzen vorkommen. Seine Form ist variabel und kann rechteckig oder rhomboidal sein. Sie sind mit den Septen zwischen jeder Zelle verbunden und haben die Aufgabe, sie bei Bedarf zu verstopfen.

Ribosomen

Sie sind Organellen, die aus Proteinen und RNA bestehen. Sie können frei im Zytoplasma oder auf der Oberfläche des endoplasmatischen Retikulums gefunden werden. Ribosomen sind eine der wichtigsten zytoplasmatischen Organellen, da sie für die Synthese und Herstellung von Proteinen zuständig sind.

Vakuolen

Es ist eine für Pflanzen- und Pilzzellen typische Organelle, die durch eine Membran begrenzt ist, die der Plasmamembran ähnlich ist. Der Gehalt der Vakuolen ist sehr unterschiedlich und kann Wasser, Salze, Zucker und Proteine ​​sowie der eine oder andere Elektrolyt sein. Zu den Funktionen, die sie in der Zelle erfüllen, gehören: Lagerung, pH-Regulierung und Verdauung.

Zellkern

Es ist eine der wichtigsten Strukturen der Pilzzelle, da es das gesamte genetische Material des Pilzes enthält, das durch eine Kernmembran begrenzt ist. Diese Membran hat kleine Poren, durch die eine Kommunikation zwischen dem Zytoplasma und dem Inneren des Kerns möglich ist.

Im Kern ist das genetische Material enthalten, das unter Bildung der Chromosomen verpackt ist. Diese sind klein und körnig und selten filamentös. Abhängig von der Pilzart weist die Zelle eine bestimmte Anzahl von Chromosomen auf, obwohl sie sich immer zwischen 6 und 20 Chromosomen befindet.

Die Kernmembran hat die Besonderheit, dass sie während des Prozesses der Zellteilung oder Mitose bestehen bleibt. Es stellt einen Nucleolus dar, der in den meisten Fällen eine zentrale Position einnimmt und ziemlich prominent ist.

Ebenso kann der Kern je nach dem Moment im Lebenszyklus des Pilzes haploide (mit der Hälfte der genetischen Belastung der Art) oder diploide (mit der vollständigen genetischen Belastung der Art) sein.

Schließlich variiert je nach Art des Pilzes die Anzahl der Kerne. In einzelligen Pilzen wie dem Hefetyp gibt es nur einen Kern. Im Gegensatz dazu weisen Fadenpilze wie Basidiomyceten oder Ascomyceten für jede Hyphe eine variable Anzahl von Kernen auf.

Auf diese Weise gibt es monokaryotische Hyphen mit einem einzigen Kern, dikaryotische Hyphen mit zwei Kernen und polykariotische Hyphen mit mehr als zwei Kernen.

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