Om funksjonen til Heterocysts

Nitrogen er et viktig element for vekst av nesten alle former for liv , særlig planter . Selv om nitrogen er er rikelig tilgjengelig i luften som en gass , er det ubrukelig av planter og dyr, inntil det er blitt til -nitrat eller ammoniakk , som deretter brukes til å lage proteiner og andre viktige forbindelser. Noen planter bruke spesielle cyanobakterier , kalt heterocysts , for å omdanne nitrogenet i luften til et biologisk tilgjengelig form . Identifikasjon

Heterocysts er spesielle nitrogenfikserendeceller som dannes i visse typer cyanobakterier i tider med lav nitrogen . Disse spesialiserte celler , for å omdanne nitrogenet i luften til en form bakterier kan bruke , må holde oksygen ut av cellen . Dette krever flere endringer i cellen selv , blant annet ekstra vegger for å holde oksygen ute. I tillegg, siden cellen må være oksygen -fri for nitrogenfiksering skal skje, er det ute av stand til å produsere noen av de forbindelser som det er behov for å produsere energi , og holde seg i live . Som et resultat av disse cellene deltar i en handel med andre nærliggende celler , utveksle bruk nitrogen i forbindelsene kan omdannes til energi. Når en vanlig cyanobakterier celle blir til en heterocyst , kan det ikke slå tilbake . Det er antatt at heterocyst dannelse er basert på mengden av ammoniakk og nitrat som er tilgjengelige .
Betydningen

Heterocysts ofte danner et symbiotisk forhold med visse typer blå- grønne alger . Dette betyr at de to organismer å arbeide sammen for deres innbyrdes fordel. Heterocysts gi alger med ammoniakk og nitrater , og alger i svinger gir heterocysts med andre næringsstoffer . I denne form for symbiose , kan heterocysts danne størstedelen av bakterier, og heterocyst dannelse ikke lenger regulert av mengden av ammoniakk og nitrater , men basert på signaler som planten gir. Denne formen for forholdet er ikke uvanlig mellom planter og bakterier , som det gjør at planter å få næringsstoffene de kunne ikke ellers får.
Funksjoner

Heterocyst formasjonen er markert med flere endringer i cellen , inkludert dannelsen av ytterligere tre celleveggene. Heterocysts også begynne å produsere visse proteiner som er involvert i binding av nitrogen , og degradere proteiner som produserer oksygen. Til slutt, produserer cellen mer glykolytiske enzymer , noe som gjør det mulig til celle for å produsere energi uten oksygen . Til slutt, for å sikre at ikke noe oksygen er tilstede i cellen , produserer heterocyst celle proteiner som scavenge eventuelt gjenværende oksygen.
Typer

I tillegg til symbiose mellom heterocysts og blå - grønne alger , oppstår symbiose mellom nitrogenfikserbakterier og planter med andre arter også. Den vanligste plante som bruker denne teknikken er legume familien , som inkluderer bønner , peanøtter, kløver , og alfalfa . Disse plantene bruker en type bakterier som kalles rhizobia i sine røtter for å produsere nitrogen .
Betydningen

Nitrogenfiksering , etter heterocysts og andre symbiotiske bakterier , er en viktig del av økologi og er avgjørende for å hindre utarming av brukbare nitrogen , ikke bare for de enkelte anlegg som utnytter denne symbiosen , men for økologiske systemer som helhet . Nitrogenfiksering er grunnlaget for slike fremgangsmåter som for eksempel vekselbruk , hvor bønder roterer felt mellom nærings -vende planter som mais med andre, mer påfyll avlinger , slik som bønner og belgfrukter . Uten heterocysts og andre nitrogenfikserendebakterier , vil de nitrater og ammoniakk som er nødvendige for å opprettholde livet være svært begrenset , og dermed gir bare visse typer planter til å vokse og sterkt begrenser utvalg av fauna og flora som befolker planeten .