Om funktionen hos Heterocysts

Kväve är en väsentlig faktor för tillväxten av nästan alla former av liv, speciellt växter. Även kväve finns i överflöd i luften som en gas, är det obrukbart av växter och djur tills det omvandlas till nitrat eller ammoniak, som sedan används för att tillverka proteiner och andra viktiga föreningar. Vissa växter använda speciella cyanobakterier, kallade heterocysts, för att omvandla kvävet i luften till en biologiskt tillgänglig form. Identifiering

Heterocysts är speciella kvävefixerande celler bildas i vissa typer av cyanobakterier under tider av låg kväve. Dessa specialiserade celler, för att omvandla kvävet i luften till en form bakterierna kan använda, måste hålla syre ut ur cellen. Detta kräver flera förändringar i själva cellen, inklusive extra väggar för att hålla syre ute. Dessutom, eftersom cellen måste vara syrefritt för kvävefixering att hända, är det inte att producera några av de föreningar som den behöver för att producera energi och överleva. Som ett resultat av dessa celler engagera sig i en handel med andra närliggande celler, utbyta användbara kväve för föreningar kan förvandlas till energi. När en vanlig cyanobakterier cell förvandlas till en heterocyst, kan det inte vända tillbaka. Man tror att heterocyst bildning är baserad på mängden ammoniak och nitrat som finns tillgängliga.
Betydelse

Heterocysts ofta bildar ett symbiotiskt förhållande med vissa typer av blå- grönalger. Detta innebär att de två organismerna samarbetar till ömsesidig nytta. Heterocysts ger algerna med ammoniak och nitrater, och alger i varv ger heterocysts med andra näringsämnen. I denna form av symbios kan heterocysts utgöra majoriteten av bakterierna, och heterocyst bildning inte längre regleras av mängden av ammoniak och nitrater, men baserat på signaler att anläggningen ger. Denna form av relation är inte ovanligt mellan växter och bakterier, eftersom det gör att växter att få näringsämnen de annars inte skulle få.
Funktioner

Heterocyst bildning är präglats av flera förändringar i cellen, däribland bildandet av ytterligare tre cellväggar. Heterocysts börjar också producera vissa proteiner som är involverade i kvävefixering, och bryta ned proteiner som producerar syre. Slutligen producerar cellen mer glykolytiska enzymer, vilket gör att cellen att producera energi utan syre. Slutligen, för att säkerställa att inget syre är närvarande i cellen, producerar heterocyst cellen proteiner som rensar ut det kvarvarande syret.
Typer

Utöver den symbios mellan heterocysts och blågröna alger, symbios mellan kväve fixering bakterier och växter sker med andra arter. Den vanligaste växt som använder denna teknik är baljväxter familjen, som inkluderar bönor, jordnötter, klöver, och alfalfa. Dessa växter använder en typ av bakterier som kallas Rhizobia i sina rötter för att producera kväve.
Betydelse

Kvävefixering genom heterocysts och andra symbiotiska bakterier, är en viktig del av ekologi och är kritisk för att förhindra utarmning av användbara kväve, inte bara för de enskilda anläggningarna som använder denna symbios, men för ekologiska system som helhet. Kvävefixering är grunden för sådana metoder som växelbruk, där bönderna rotera fält mellan näringsämnen tidskrävande växter såsom majs med andra, mer påfyllning grödor som bönor och baljväxter. Utan heterocysts och andra kvävefixerande bakterier, skulle de nitrater och ammoniak är nödvändig för att upprätthålla liv vara mycket begränsad, vilket gör att bara vissa typer av växter att växa och allvarligt begränsa olika djur och växter som befolkar planeten.

Addera