Biologie · Klasse 5–8 · aktualisiert
Pflanzenzelle: Aufbau und Organellen verstehen
Erkenne Pflanzenzellen an Zellwand und großer Vakuole und erkläre, warum Chloroplasten nicht in jeder Pflanzenzelle vorkommen.
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Kurz gesagt
Eine Pflanzenzelle besitzt typischerweise eine Zellwand und eine große Zentralvakuole. Zellen grüner Pflanzenteile haben oft Chloroplasten für die Fotosynthese; viele Wurzelzellen kommen ohne sie aus.
Eine Pflanzenzelle ist eine eukaryotische Zelle: Ihr Erbmaterial liegt in einem Zellkern, und verschiedene Zellorganellen übernehmen bestimmte Aufgaben. Besonders typisch sind Zellwand und eine große Vakuole. Zellen grüner Pflanzenteile besitzen außerdem Chloroplasten. Auf dieser Seite lernst du, Pflanzenzellen an begründenden Merkmalen zu erkennen und ihre wichtigsten Bestandteile mit deren Funktionen zu verknüpfen.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Stell dir eine unbekannte Zelle mit Zellkern, Zellwand, Chloroplasten und einer großen Vakuole vor. Mehrere Merkmale zusammen zeigen: Es handelt sich um eine Pflanzenzelle. Pflanzenzellen sind keine starren Einheitsbilder. Ihre genaue Gestalt und Ausstattung hängen von ihrer Aufgabe ab. Zur Bestimmung solltest du deshalb nicht nur auf den Umriss oder ein einzelnes Merkmal schauen, sondern mehrere Strukturen prüfen. Chloroplasten kommen vor allem in Zellen vor, die Fotosynthese betreiben. Viele Wurzelzellen erhalten kein Licht und besitzen daher keine Chloroplasten. Zellwand und große Vakuole zeigen im Vergleich mit einer Tierzelle dennoch ihren pflanzlichen Zelltyp.
Definition
Zellorganell
Ein Zellorganell ist ein Bestandteil einer Zelle mit einer bestimmten Aufgabe. Der Zellkern speichert zum Beispiel die Erbinformation, während Mitochondrien an der Energieversorgung beteiligt sind.
Merke: Zellwand und große Vakuole sind typische Merkmale einer Pflanzenzelle. Chloroplasten sind ein deutlicher Hinweis, fehlen aber in manchen Pflanzenzellen. Ein Zellkern allein genügt nicht zur Bestimmung, denn auch Tierzellen besitzen einen Zellkern.
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Viele Organellen der Pflanzenzelle kommen auch in Tierzellen vor. Gemeinsam ermöglichen sie Steuerung, Stoffaustausch, Proteinherstellung und Energieversorgung. Die Zellmembran reguliert den Stoffaustausch; die außen liegende Zellwand sorgt für Form, Stabilität und mechanischen Schutz.
Benötigt eine Pflanzenzelle ein Protein, liegt dessen genetische Information im Zellkern. Ribosomen setzen das Protein zusammen. Es kann am rauen ER weiterverarbeitet werden. Transportbläschen bringen Stoffe zum Golgi-Apparat, wo sie verändert, sortiert und weiterverteilt werden. Keine einzelne Struktur erledigt alle Schritte.
| Bestandteil | Grundfunktion |
|---|---|
| Zellmembran | grenzt den Zellinhalt ab und reguliert die Aufnahme und Abgabe von Stoffen |
| Cytoplasma | bildet den Zellinnenraum, in dem Organellen liegen und viele Stoffwechselvorgänge stattfinden |
| Zellkern | enthält die DNA mit der Erbinformation und wirkt an der Steuerung von Zellvorgängen mit |
| Ribosomen | stellen Proteine her |
| Endoplasmatisches Retikulum (ER) | verarbeitet und transportiert Stoffe innerhalb der Zelle |
| Golgi-Apparat | verändert, sortiert und verpackt Stoffe für den Weitertransport |
| Mitochondrien | stellen bei der Zellatmung nutzbare Energie in Form von ATP bereit |
Beispiel: Mineralstoffe aufnehmen
- 1Eine Wurzelzelle nimmt Mineralstoffe aus ihrer Umgebung auf.
- 2Die Zellmembran reguliert dabei den Stoffaustausch.
- 3Mitochondrien stellen ATP für energiebedürftige Transportvorgänge bereit.
- 4Zellwand und Vakuole geben der Zelle dabei Halt.
Teste dich
Die Zellwand liegt außerhalb der Zellmembran. Sie besteht hauptsächlich aus Cellulose, Pektinen und Hemicellulosen sowie einigen Proteinen. Ihre feste Struktur schützt die Zelle und gibt ihr Form. Die Zentralvakuole ist ein großer, mit Flüssigkeit gefüllter Zellraum. Ihre Membran heißt Tonoplast. Die Vakuole speichert Wasser, Nährstoffe, Farbstoffe und weitere Stoffe. In jungen Pflanzenzellen sind Vakuolen häufig noch klein. Ihr zunehmendes Volumen trägt wesentlich zum Zellwachstum bei.
Chloroplasten enthalten Chlorophyll, das Licht aufnimmt. Bei der Fotosynthese wird Lichtenergie genutzt, um aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Glucose und Sauerstoff zu bilden. Glucose speichert chemische Energie. Mitochondrien nutzen Glucose und Sauerstoff bei der Zellatmung und stellen ATP für Zellvorgänge bereit. Dabei entstehen Kohlenstoffdioxid und Wasser. Fotosynthese und Zellatmung sind verschiedene Vorgänge in verschiedenen Organellen.
Definition
Turgor
Der Turgor ist der Innendruck, durch den der Zellinhalt gegen die Zellwand drückt. Die feste Zellwand hält diesem Druck entgegen. So gewinnt die Zelle Stabilität.
Beispiel
- 1Nimmt die Vakuole Wasser auf, vergrößert sich ihr Volumen. Sie drückt den übrigen Zellinhalt nach außen gegen die Zellwand. Die Zellwand begrenzt die Ausdehnung und gibt Halt.
- 2Entscheidend ist das Zusammenspiel: Die Vakuole erzeugt den Druck, die Zellwand bietet den festen Widerstand.
Merke: Chloroplasten bilden mithilfe von Licht energiereiche Glucose. Mitochondrien stellen bei der Zellatmung ATP aus der in Glucose gespeicherten Energie bereit.
Teste dich
Pflanzen- und Tierzellen sind eukaryotisch. Beide besitzen unter anderem Zellmembran, Cytoplasma, Zellkern, Ribosomen, ER, Golgi-Apparat und Mitochondrien. Die Unterschiede erkennst du an zusätzlichen Strukturen.
| Merkmal | Pflanzenzelle | Tierzelle |
|---|---|---|
| Zellmembran | vorhanden | vorhanden |
| Zellkern | vorhanden | vorhanden |
| Mitochondrien | vorhanden | vorhanden |
| Zellwand | typisch vorhanden | nicht vorhanden |
| Chloroplasten | in fotosynthetisch aktiven Zellen vorhanden | nicht vorhanden |
| große Zentralvakuole | typisch vorhanden | nicht vorhanden |
Beispiel
- 1Eine unbekannte Zelle besitzt Zellmembran, Zellkern und Mitochondrien. Diese Merkmale erlauben noch keine eindeutige Entscheidung.
- 2Zusätzlich werden eine Zellwand, Chloroplasten und eine große Vakuole erkannt. Nun ist die Zuordnung begründet: Es handelt sich um eine fotosynthetisch aktive Pflanzenzelle.
- 3Eine Wurzelzelle kann dagegen Zellwand und große Vakuole, aber keine Chloroplasten besitzen. Im Vergleich mit einer Tierzelle sprechen die pflanzlichen Strukturen dennoch für eine Pflanzenzelle.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Pflanzenzelle
Erkennen
Zellwand und große Vakuole; Chloroplasten nicht immer vorhanden
Abgrenzen und steuern
Zellmembran; Zellkern
Herstellung
Ribosomen bilden Proteine; ER und Golgi-Apparat bearbeiten und verteilen Stoffe
Stabilität
Zellwand; Vakuole und Turgor
Energieumwandlung
Fotosynthese im Chloroplasten; Zellatmung im Mitochondrium
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Eine Wurzelzelle ohne Chloroplasten bestimmen
- 1Eine unbekannte Wurzelzelle besitzt eine Zellwand, einen Zellkern und eine große Vakuole.
- 2Der Zellkern allein unterscheidet sie nicht von einer Tierzelle.
- 3Zellwand und große Vakuole sprechen zusammen für eine Pflanzenzelle.
- 4Fehlende Chloroplasten passen zur Aufgabe vieler Wurzelzellen ohne Licht.
Fehler finden
Eine Zelle aus einem Pflanzenspross einordnen In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Richtig: Fehlende Chloroplasten schließen eine Pflanzenzelle nicht aus. Die Zellwand und die große Vakuole sprechen hier für sie.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Die gibt einer Pflanzenzelle feste Form. Die reguliert den Stoffaustausch. Die große speichert Wasser und trägt zum Turgor bei.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback