Hallo zusammen,
ich suche nach einer plausiblen Erklärung warum die Zellwände verschiedener Organismen verschiedene Bestandteile haben.
Vielen Dank schonmal für hilfreiche Antworten.
Hallo!
Wenn man in der Biologie nach dem „warum“ fragt, ist das immer zweideutig.
Man unterscheidet ultimate und proximate Gründe.
ultimat: Frage nach dem Ziel, nach dem Sinn und Zweck oder nach dem Nutzen.
proximat: Frage nach der Ursache oder Herkunft.
ich suche nach einer plausiblen Erklärung warum die Zellwände
verschiedener Organismen verschiedene Bestandteile haben.
- Zellwand der Pflanzen: Polysaccharide die keinen
Stickstoff enthalten -> Cellulose- Zellwand der Pilze: Polysaccharide die Stickstoff enthalten
-> Chitin- Zellwand der Bakterien: Polysaccharide die Stickstoff
enthalten -> Murein
Was steckt dahinter, wieso macht das Sinn?
Zum proximaten Grund: Pflanzen, Bakterien und Pilze sind nicht näher miteinander verwandt. Die Zellwände sind dreimal unabhängig von einander entstanden. Es wäre daher eher verwunderlich, wenn alle drei Taxa sich derselben Stoffe bedienen.
Zur ultimaten Grund: Ganz abschließend kann ich das nicht sagen, nur so viel:
Stickstoff (N2) ist ein relativ inerter Stoff, d. h. er ist für Lebewesen allgemein schwer zugänglich. Ammoniak, Harnstoff und Nitrate (als andere Stickstoffquellen) sind selten in ausreichender Menge vorhanden.
Bakterien sind von der Biochemie her vielseitiger als Eukaryoten. Sie können sich Ressourcen erschließen, die für Pflanzen und Pilze unzugänglich sind. Z. B. gibt es stickstofffixierende Bakterien.
Pflanzen können selbst keinen Stickstoff fixieren, weshalb der Stickstoff (neben dem Phosphat) meist die Ressource ist, bei der der Mangel am größten ist. Die Nitrifikation müssen meist Bakterien übernehmen, die als Symbionten leben (z. B. Knöllchenbakterien bei Leguminosen). Das ist der Grund, warum Nitrate der Hauptbestandteil vieler Kunstdünger sind.
Pflanzen werden also, wo immer es geht, auf Stickstoff verzichten.
Für Pilze gilt dieses Problem nicht. Sie sind heterotroph. D. h. sie bauen organisches Material ab, das schon viel Stickstoff in biochemisch verwertbarer Form (Proteine, Aminosäuren, Nukleobasen, …) enthält. Insekten haben zwar keine Zellwände, bilden aber trotzdem Chitin (auch sie sind heterotroph).
HTH, Michael
Wofür brauchst Du das?
Wofür brauchst Du das?
Ich danke dir für deine Überlegungen und deine kompetente Antwort.
Wofür brauchst Du das?
tutenchamun benötigt das zur Aufklärung einer für die Biologie grundlegenden Frage: „Warum ist die Banane krumm?“
Unser Professor mag es wenn wir uns über solche Dinge den Kopf zerbrechen… 
Wenn Pflanzen und Pilze von den Bakterien abstammen, warum sollen dann deren Zellwände unabhängig von einander entstanden sein?
Was sagt denn dein Professor dazu?
Gruß
Naturschützer
Hallo!
Wenn Pflanzen und Pilze von den Bakterien abstammen, warum
sollen dann deren Zellwände unabhängig von einander entstanden
sein?
Wie Du hier siehst, sind die Pilze (Fungi) mit den mehrzelligen Tieren (Metazoa), die bekanntlich keine Zellwand haben, erheblich näher verwandt, als mit den Pflanzen (Plantae). Auch viele der einzelligen Eukaryota verfügen über keine Zellwand.
Außerdem scheinen die Eukaryota mit den Archaea näher verwandt zu sein, als mit den Eubacteria. Archaeen haben ganz unterschiedlich gebaute Zellwände, teilweise auch gar keine.
Wie der letzte gemeinsame Vorfahr von Archaea, Eukaryota und Eubacteria aussah, wissen wir heute nicht. Es ist aber durchaus möglich (wenn nicht sogar wahrscheinlich), dass er keine Zellwand hatte.
Michael