Helmichs Biologie-Lexikon

Cutin

Cutin ist ein wichtiger Bestandteil der pflanzlichen Cuticula, einer wasserundurchlässigen Schicht, die die äußere Epidermis von Pflanzenorganen überzieht. Cutin besteht aus polymerisierten Omegahydroxysäuren wie 18-Hydroxy-Ölsäure oder 16-Hydroxy-Palmitinsäure.

Cutin enthält Polymere von Hydroxy-Fettsäuren
Autor: Ulrich Helmich 2021, Lizenz: siehe Seitenende

Dieses Bild zeigt die 16-Hydroxy-Palmitinsäure und ein Tetramer aus vier solcher Moleküle. Hydroxy-Fettsäuren haben ja nicht nur eine COOH-Gruppe, sondern am Omega-Ende auch noch eine Hydroxy-Gruppe. Carboxy- und Hydrox-Gruppen können bekanntlich unter Wasseraustritt eine Esterbindung bilden, und genau das passiert bei der Polymerisierung solcher Hydroxy-Fettsäuren. In der pflanzlichen Cuticula treten aber nicht nur vier dieser Moleküle zusammen, sondern Hunderte. Außerdem ist nicht nur 16-Hydroxy-Palmitinsäure an der Polymerbildung beteiligt, sondern auch noch andere Hydroxy-Fettsäuren wie 18-Hydroxy-Ölsäure oder 9,16- bzw. 10,16-Dihydroxy-Palmitinsäure[2]. Die beiden letzteren haben je zwei Hydroxy-Gruppen, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, Verzweigungen innerhalb des Polymerse zu bilden. Das erhöht die Festigkeit der Cuticula enorm.

Andererseits muss die Cuticula einer Pflanze in der Lage sein, das Wachstum der Pflanze mitzumachen. In diesem Fall wird das Cutin-Netzwerk durch besondere extrazelluläre Enzyme, die Cutinasen, gezielt aufgelockert [1]. Auch einige Pilze, die Pflanzen befallen, besitzen solche Cutinasen, damit sie besser in den Pflanzenkörper eindringen können [3]. Cutinasen spalten die Esterbindungen zwischen den Cutin-Monomeren.

Quellen:

  1. Kadereit , Körner, Nick, Sonnewald: Strasburger - Lehrbuch der Pflanzenwissenschaften, 38. Auflage, Springer Berlin Heidelberg 2021.
  2. engl. Wikipedia, Artikel "Cutin".
  3. Wikipedia, Artikel "Cutinase".