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Lexikon der Biologie: Primärwand

Primärwand, extrazelluläre Matrix, umschließt die junge, noch wachsende Pflanzenzelle. Sie besteht aus dehnungsfähigen, an Cellulose reichen Lamellen, welche die Tochterzellen nach der Zellteilung (Cytokinese) auf die Mittellamelle auflagern. Sie ist im Gegensatz zu der später innen aufgelagerten Sekundärwand (Zellwand) nicht verholzt. Die Primärwand ist eine dynamische Struktur, die nicht nur wesentlich zur Stabilität von Pflanzen-Geweben beiträgt, sondern auch für viele Differenzierungs- (Differenzierung) und Wachstumsprozesse (Wachstum; ä vgl. Infobox ) von essentieller Bedeutung ist. Das Bauprinzip der Primärwand ähnelt dem anderer Abschlußgewebe; eine außerordentlich reißfeste fibrilläre Struktur wird in eine komplexe Matrix eingebettet. Bei Pflanzen bestehen die Fibrillen aus Cellulose, während die Matrix aus Netzwerken langkettiger Polysaccharide, den Hemicellulosen, den Pektinen und den Zellwandproteinen, aufgebaut wird. Die Zusammensetzung der Primärwand ist im Pflanzenreich nicht einheitlich. Besonders groß sind die Unterschiede zwischen Zweikeimblättrigen Pflanzen (Dikotylen) und Poaceen (Süßgräser) ( ä vgl. Tab. ). Die Primärwände der Süßgräser enthalten einen hohen Anteil an Glucuronoarabinoxylanen (GAX), der bei Dikotylen gering bleibt. Umgekehrt enthält die Primärwand der Dikotylen viel Xyloglucan, das bei Gräsern nur wenig vorkommt. Die β(1→3),(1→4)-D-Glucane kommen nur bei den Gräsern vor. – Frühere Modelle des molekularen Aufbaus der Primärwand gingen von einer kovalenten Verknüpfung der Zellwandpolymere aus. Heute wird hingegen ein Multi-Netzwerk-Gel-Modell favorisiert. Dabei besteht die Primärwand aus voneinander unabhängigen, aber interagierenden Netzwerken. Ein Netzwerk wird von den Cellulose-Mikrofibrillen und den diese miteinander vernetzenden Xyloglucanen (Dikotylen) oder Glucuronoarabinoxylanen (Gräser) gebildet. Die Hemicellulosen sind dabei über Wasserstoffbrücken an die Cellulose gebunden. Ein weiteres Netzwerk wird von den zum Teil als Gel vorliegenden Pektinen gebildet. Ihr Veresterungsgrad bzw. der Anteil an freien Polygalacturonsäure-Abschnitten legt die „Maschenweite“, d.h. die Größe der „Zellwandporen“, fest. Die Zellwandstrukturproteine bilden möglicherweise ein drittes Netzwerk. Hierbei sind die Hydroxyprolin-reichen Glykoproteine (HRGPs) von besonderer Bedeutung. extrazelluläre Matrix, Glycin-reiche Proteine, Prolin-reiche Proteine, Rhamnogalacturonan I, Rhamnogalacturonan II; Zellwand.

T.S.

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