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Pflanzengentechnik

Besonderheiten der Pflanzenzelle

Pflanzen und Tiere zählt man zu den Eukaryonten, da ihre Zellen einen echten Zellkern besitzen. Sie bestehen jeweils aus einer Vielzahl von ausdifferenzierten Zellen, die unterschiedliche Aufgaben besitzen. Im Gegensatz dazu gibt es die Prokaryonten, Einzeller wie Bakterien und Archaea, die keinen Zellkern besitzen. Gegenüber einer tierischen Zelle weist eine Pflanzenzelle drei strukturelle Unterschiede auf: Zellwand, Chloroplasten und Vakuole. Die Zellwand und die Vakuole sind unter anderem für die mechanische Stabilität der Zelle verantwortlich. Die Chloroplasten sind der Ort der Photosynthese.

Für die praktische Durchführung der Pflanzengentechnik ist die Zellwand aus Cellulose äußerst nachteilig. Sie verhindert die Aufnahme von DNA. Die Botaniker können aber mithilfe von pilzlichen Cellulasen (Cellulose-spaltenden Enzymen) die Zellwand entfernen und den DNA-Transfer an diesen so genannten Protoplasten durchführen. Die Regeneration von Protoplasten zu adulten Pflanzen gelingt jedoch nicht immer.

Die Regenerationsfähigkeit der Pflanzenzelle ist ein weiteres Unterscheidungskriterium, das für die Züchtung von sehr großem Vorteil ist: Es ist möglich, aus einzelnen pflanzlichen Zellen einer Gewebekultur eine komplette Pflanze zu regenerieren.

Tab.1
Unterschiede zwischen prokaryontischen und eukaryontischen Zellen
Organismen Bakterien Tiere Pflanzen
Art der Zellen prokaryontisch eukaryontisch eukaryontisch
Zellwand flexibel, aus Phospolipiden nicht vorhanden starr, aus Cellulose
Cytoplasmamembran vorhanden vorhanden vorhanden
Cytoplasma ja ja ja
Ribosom ja, 70S ja, 80S ja, 80S
Polysom ja ja ja
Mitochondrium nein ja ja
Golgi-Apparat nein ja ja
endoplasmatisches Retikulum (ER) nein vorhanden vorhanden
Zellkern nicht vorhanden vorhanden vorhanden
Kernmembran nicht vorhanden vorhanden vorhanden
genetische Information einzelsträngig im Cytoplasma vorliegend doppelsträngig im Zellkern doppelsträngig im Zellkern
Regenerationsfähigkeit von Zellen nein ja, aber wie weit, ist abhängig vom Zelltyp ja
Regeneration des ganzen Organismus nicht möglich nicht möglich möglich
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