Pflanzenzelle und Tierzelle

Einstieg: Warum ist eine Kartoffel fest und deine Wange weich?

Eine rohe Kartoffel kannst du kaum zusammendrücken, deine Wange schon. Ein Salatblatt wird schlaff, wenn es zu lange liegt, und wieder knackig, wenn du es in Wasser legst. Diese Unterschiede beginnen in den Zellen. Pflanzenzellen und Tierzellen haben vieles gemeinsam, aber nicht alles.

Erklärung: Zwei Präparate im Vergleich

Mundschleimhaut: eine Tierzelle

Der Mensch ist biologisch gesehen ein Tier, genauer ein Säugetier. Zellen von der Innenseite deiner Wange sind deshalb Tierzellen.

So gehst du vor: Streiche mit einem frischen Holzspatel sanft über die Innenseite deiner Wange. Verteile das, was am Spatel hängt, in einem Wassertropfen auf dem Objektträger. Deckglas auflegen, mit Methylenblau durchsaugen. Jede und jeder untersucht nur die eigenen Zellen, der Spatel kommt danach sofort in den Abfall.

Was du siehst: einzelne, flache, unregelmäßig geformte Zellen, oft etwas gefaltet. Sie sind von einer dünnen Zellmembran begrenzt. Innen liegt das blau angefärbte Cytoplasma und ein deutlich dunklerer Zellkern. Eine feste Zellwand fehlt, ebenso eine große Vakuole.

Wasserpest: eine Pflanzenzelle mit Chloroplasten

Die Wasserpest ist eine Aquarienpflanze. Ihre Blättchen sind nur zwei Zellschichten dick. Du kannst ein ganzes Blättchen ohne Färbung mikroskopieren.

Was du siehst: rechteckige Zellen mit fester Zellwand, dicht an dicht. In jeder Zelle liegen viele kleine, grüne, linsenförmige Körner: die Chloroplasten. In ihnen findet die Fotosynthese statt. Den großen Mittelraum füllt die Vakuole, deshalb liegen die Chloroplasten am Rand. Manchmal wandern die Chloroplasten an der Wand entlang im Kreis. Diese Bewegung heißt Plasmaströmung. Sie zeigt dir, dass die Zelle lebt.

Der Vergleich in einer Tabelle

Bestandteil	Pflanzenzelle	Tierzelle	Aufgabe
Zellmembran	ja	ja	grenzt die Zelle ab und kontrolliert, welche Stoffe hinein und hinaus gelangen
Zellkern	ja	ja	steuert die Zelle und enthält die Erbinformation
Cytoplasma	ja	ja	Zellinneres, in dem viele Stoffwechselvorgänge ablaufen
Zellwand	ja	nein	gibt Form und Festigkeit
große Vakuole	ja	nein	speichert Zellsaft, hält die Zelle prall
Chloroplasten	ja, in grünen Teilen	nein	Fotosynthese

In beiden Zelltypen gibt es noch weitere, sehr kleine Bestandteile, etwa die Mitochondrien. Sie liegen an der Grenze dessen, was ein Schulmikroskop zeigen kann. Du lernst sie bei der Zellatmung kennen.

Warum ist das Salatblatt knackig?

Die Vakuole nimmt Wasser auf und drückt das Cytoplasma von innen gegen die feste Zellwand. Die Zelle wird prall wie ein aufgepumpter Fahrradreifen im Mantel. Viele pralle Zellen nebeneinander machen ein Blatt fest. Fehlt Wasser, schrumpft die Vakuole, der Druck sinkt und das Blatt wird schlaff. Tierzellen haben keine Zellwand. Ihre Festigkeit kommt aus anderen Strukturen, zum Beispiel aus Knochen.

Beispiele

Beispiel 1: Einen Zelltyp bestimmen Unter dem Mikroskop siehst du runde, unregelmäßige Zellen mit Kern, ohne erkennbare feste Wand und ohne Chloroplasten. Deutung: Es handelt sich wahrscheinlich um Tierzellen. Begründung: Es fehlen Zellwand und große Vakuole.

Beispiel 2: Vorsicht bei Chloroplasten Ein Präparat zeigt Zellen mit Zellwand und großer Vakuole, aber ohne Chloroplasten. Ist das eine Tierzelle? Nein. Das Fehlen von Chloroplasten sagt nur, dass das Gewebe keine Fotosynthese betreibt, zum Beispiel Wurzel, Zwiebelschuppe oder Kartoffelknolle. Zellwand und große Vakuole zeigen, dass es keine Tierzellen sind. Stammt das Präparat aus einem Pflanzenteil wie hier, sind es Pflanzenzellen. Pilze haben ebenfalls eine Zellwand, dazu mehr in Aufgabe 7.

Merksatz

Pflanzen- und Tierzellen besitzen beide Zellmembran, Zellkern und Cytoplasma. Pflanzenzellen haben zusätzlich eine Zellwand, eine große Vakuole und, in grünen Teilen, Chloroplasten. Tierzellen fehlen diese Bestandteile.

Übungen

Grundlagen

1. Nenne drei Bestandteile, die Pflanzen- und Tierzellen gemeinsam haben.
2. Nenne drei Bestandteile, die Pflanzenzellen besitzen, Tierzellen aber nicht.
3. Warum musst du Mundschleimhautzellen färben, das Wasserpestblatt aber nicht?

Weiter

4. Unter dem Mikroskop liegen Zellen mit Zellwand, Zellkern und einer großen, klaren Vakuole, aber ohne grüne Körner. Bestimme den Zelltyp und begründe.
5. Erkläre mit dem Bau der Pflanzenzelle, warum welke Blumen sich im Wasser wieder aufrichten.
6. Lisa beobachtet, dass die Chloroplasten der Wasserpest an der Zellwand entlangwandern. Was folgt daraus für den Zustand der Zelle?

Knobeln

7. Ein Pilz hat Zellen mit Zellwand, aber ohne Chloroplasten. Ist ein Pilz deshalb eine Pflanze? Begründe mit den Kriterien aus der Tabelle und erkläre, warum eine einzelne Eigenschaft nicht ausreicht.
8. Zeichne nach den Zeichenregeln je eine Pflanzenzelle und eine Tierzelle nebeneinander und beschrifte die Bestandteile, die du im Lichtmikroskop sehen kannst.

Lösungen

1. Zellmembran, Zellkern, Cytoplasma (auch Mitochondrien sind richtig).
2. Zellwand, große Vakuole, Chloroplasten.
3. Mundschleimhautzellen sind farblos und flach, ihr Kern ist ohne Färbung kaum zu erkennen. In der Wasserpest sind die grünen Chloroplasten von Natur aus gefärbt und machen die Zellen gut sichtbar.
4. Pflanzenzelle. Zellwand und große Vakuole kommen bei Pflanzenzellen vor, nicht aber bei Tierzellen. Die fehlenden Chloroplasten zeigen, dass das Gewebe aus einem nicht grünen Pflanzenteil stammt.
5. In der welken Pflanze haben die Vakuolen Wasser verloren und drücken nicht mehr gegen die Zellwand. Im Wasser nehmen die Vakuolen wieder Wasser auf, die Zellen werden prall und das Gewebe wird wieder fest.
6. Die Plasmaströmung ist ein Lebensvorgang. Die Zelle lebt.
7. Nein. Die Zellwand allein reicht nicht, um eine Pflanze zu bestimmen. Pilze haben keine Chloroplasten und betreiben keine Fotosynthese. Sie nehmen ihre Nährstoffe aus der Umgebung auf. Biologen ordnen Pilze deshalb einem eigenen Reich zu. Man muss mehrere Merkmale gemeinsam betrachten. Ihre Zellwand besteht außerdem aus einem anderen Stoff als bei Pflanzen.
8. Pflanzenzelle: rechteckig, Zellwand als Doppellinie zur Nachbarzelle, Zellmembran direkt an der Wand, Cytoplasma als Randschicht, Zellkern, große Vakuole, mehrere Chloroplasten. Tierzelle: unregelmäßig rund, eine einfache Linie als Zellmembran, Cytoplasma, Zellkern. Beide mit waagerechten Beschriftungsstrichen und Kopfzeile.