Sind Sie jemals auf den Widerstand einer Säugetierzelllinie gestoßen, als Sie versucht haben, den Inhalt zu extrahieren? Wahrscheinlich nicht, denn die Zerstörung von Zellmembranen ist einfach. Bei den Zellwänden sieht es jedoch anders aus. Sie sind starre, schützende Schichten, die so stark sein können, dass der Organismus zugunsten des Schutzes auf Bewegung verzichtet!

Zellwände gibt es in allen Reichen außer den Tieren: Pflanzen, Protisten (Algen), Pilze, Bakterien und Achänen. Wenn man die Zellen aufbrechen will, um an die guten Stoffe im Inneren zu gelangen, gibt es je nach Art der Zellwand und Anwendung verschiedene Methoden. In diesem ersten Teil werde ich Ihnen fünf Arten von Zellwänden vorstellen. In Teil II zeige ich dir, wie du diese Abwehrkräfte durchbrechen kannst.

1. Pflanzliche Zellwände

Hauptbestandteile: Zellulose, Pektin (primär), Lignin (sekundär)

Pflanzenzellwände bestehen aus einer primären und (optional) sekundären Membran. Die pflanzliche Zellwand steht in Wechselwirkung mit dem Zellinneren, das Wasser aufnimmt und gegen die sich nicht biegende Zellwand drückt. Dieser so genannte Turgordruck ist der Schlüssel zur Stabilität der Pflanze. Die primären Zellwände sind jedoch flexibel, so dass die Pflanze wachsen kann und ihre Plastizität behält. Sie bestehen größtenteils aus den Polysacchariden Cellulose (aus Glucose), Pektin und Hemicellulose. Die sekundären Membranen enthalten Lignin, ein sehr großes und komplexes organisches Molekül. Lignin ist im Grunde der Stoff, aus dem das Holz der Bäume besteht. Es trägt dazu bei, dass die Zellen des Wassertransportsystems (Xylem) stark und wasserdicht sind.

2. Algenzellwände

Hauptbestandteile: Zellulose und andere Polysaccharide

Algenzellwände bestehen, ähnlich wie die primären Zellwände von Pflanzen, zum größten Teil aus Polysacchariden. Neben Zellulose können sie auch Mannan (aus Mannose) oder Xylan (aus Xylose) enthalten. Ihre Kombination ist ein Merkmal, das die Klassifizierung von Algen erleichtert. Einige Algenzellwände enthalten spezielle Stoffe, wie zum Beispiel die Alginsäure der Braunalgen, die Wasser absorbieren und einen geschmacksneutralen Gummi bilden kann, der in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie verwendet wird. Die schönen Kieselalgen verstärken ihre Zellwände mit Kieselsäure, die aus hydratisierter Kieselsäure besteht.

3. Bakterielle Zellwände

Hauptbestandteil: Peptidoglykan

Bakterielle Zellwände sind das Hauptmerkmal, das grampositive und gramnegative Bakterien unterscheidet. Wahrscheinlich haben Sie schon einmal eine Gram-Färbung durchgeführt, bei der die dicke, peptidoglykanreiche Zellwand von grampositiven Bakterien (~90% Peptidoglykan) violett gefärbt wird und gramnegative Bakterien (10% Peptidoglykan) rosa bleiben. Peptidoglykan besteht aus Glykanpolysaccharidketten, die durch Aminosäuren verbunden sind und ein starkes Netz um die Zelle bilden. Dieses Molekül kommt nur in Bakterien vor, was es zu einem ausgezeichneten Ziel für das Immunsystem und Therapeutika macht.

4. Zellwände von Archaeen

Hauptbestandteil: Pseudo-Peptidoglykan

Archaeen sind eine sehr vielfältige und noch nicht vollständig erforschte Gruppe, und so sind auch ihre Zellwände. Viele enthalten Pseudo-Peptidoglykan (ähnlich dem in der Bakterienwand) mit Zusätzen, die ihre extremen Lebensräume widerspiegeln.

5. Pilzzellwände

Hauptbestandteil: Chitin

Die Zellwände echter Pilze bestehen aus Chitin, einem Polysaccharid, das der Zellulose ähnelt, aber Stickstoffgruppen (Acetyl-Amin) anstelle von Hydroxylgruppen enthält. Chitin kommt auch in den Panzern von Gliederfüßern vor, wo es mit Sklerotin gemischt wird, um ein stabiles Exoskelett zu bilden.

Jetzt wissen Sie, womit Sie es zu tun haben, aber keine Sorge, alle diese Wände werden fallen, wenn Sie die Methoden ausprobieren, die Sie in Teil II finden werden!