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[Ultra-structure of the cell wall and chloroplast of Chlorella].

1966; National Institutes of Health; Volume: 74; Issue: 3 Linguagem: Alemão

L. Andrew Staehelin,

Microbial Community Ecology and Physiology

Verschiedene Chlorella-Stamme wurden mit der Gefrieratzungsmethode untersucht. Die Zellwand von Chlorella vulgaris ist aus drei Schichten aufgebaut. Die auserste Lage besteht aus verfestigter Matrixsubstanz. Sie wird bei alten Zellen aufgelost. In der breiteren, mittleren Zone liegen Zellulosefibrillen und 80 A-Teilchen in einer amorphen Grundmasse. Eine dunne, fibrillenfreie Matrixschicht bildet die innere Zellwandlage. Das Plasmalemma ist mit verschieden tief eingelagerten 80 A-Partikeln in statistischer Verteilung besetzt. Zellwandentwicklung: Die Matrixsubstanz entsteht in den Golgi-Vesikeln. Diese werden mit ihrer Umgrenzungsmembran in den Raum zwischen Plasmalemma und Zellwand befordert. Wahrend sich die Plasmamembran einschnurt, platzen die Blaschen und geben ihren Inhalt frei. Von der dabei entstehenden Matrix verfestigt sich die auserste Lage unter der alten Zellwand und zwischen den Tochterzellen. Darunter sammeln sich ausgeschiedene, 80 A grose Plasmalemmapartikel an. Die Zellulosefibrillen erscheinen zuerst in dieser partikelreichen Zone, kurz darauf in der ganzen mittleren Zellwandschicht. Es wird angenommen, das die ausgestosenen Plasmalemmapartikel Enzymkomplexe darstellen, die die Fahigkeit besitzen, in der Matrix Zellulosefibrillen zu synthetisieren. Von den andern Zellbestandteilen wurde besonders der Chloroplast naher untersucht. Die Thylakoidmembran besteht aus einer zentralen Tragerschicht, die beidseitig mit Proteinpartikeln bedeckt ist. Die in der Membran-Ausenseite eingelassenen Partikel haben in der Aufsicht einen Durchmesser von 120 A. Sie scheinen aus vier oder mehr Untereinheiten in quadratischer Anordnung zu bestehen und besitzen eine zentrale Vertiefung. Ihre Dichte ist starken Anderungen unterworfen. Nach den vorliegenden Befunden sind die 120 A-Teilchen nicht adsorbierte Partikel aus dem Chloroplastenstroma, sondern membraneigene Bestandteile. Auf der Innenseite der Thylakoide liegen 60 A-Teilchen in dichter Packung. Die innere Plastidenmembran besitzt den gleichen Aufbau wie die Thylakoidmembranen, doch ist die Zahl der A 120-Partikel sehr gering. Neue Thylakoide entstehen durch Einstulpungen der innern Chloroplastenmembran oder durch Gabelung oder Zuruckfaltung schon vorhandener Lamellen. Dabei erfolgt die Synthese der drei Membrankomponenten (Tragerschicht, 120 A- und 60 A-Partikel) synchron. In Dunkelzellen der Chlorella-Mutante 5/520 weist die Chloroplasten-Doppelmembran keine Veranderungen auf, wahrend Zahl und Grose der Thylakoide stark abnehmen. Die verbleibenden Lamellen sind blasenformig erweitert. Bei der Wiederbelichtung der Zellen entstehen neue Thylakoide wie in normalen Chloroplasten. Begast man Dunkelzellen wahrend der Belichtung mit reinem Stickstoff, so bilden die 60 A-Partikel auf der Ausenseite der innern Plastidenmembran wie im Innern der Thylakoide ein polygonales Netzwerk. Im Grundplasma konnen zahlreiche Verzweigungen des endoplasmatischen Reticulums und eine starke Zunahme der Fetttropfchen beobachtet werden.