Om funktionen av Heterocysts

Kväve är en viktig förutsättning för tillväxt av nästan alla livsformer , speciellt växter . Även kväve är finns i överflöd i luften som en gas , är den oanvändbar av växter och djur tills den förvandlas till nitrat eller ammoniak , som sedan används för att tillverka proteiner och andra viktiga ämnen . Vissa växter använder 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 cellen själv , inklusive extra väggar för att hålla syre ute . Dessutom, eftersom cellen måste vara syrefri för kvävefixering ske, är det inte att producera några av de föreningar som det behöver för att alstra energi och överleva. Som ett resultat av dessa celler engagera sig i en handel med andra närliggande celler , utbyta användbar kväve för föreningar kan förvandlas till energi . När en vanlig cyanobakterier cell förvandlas till en heterocyst , kan det inte vända tillbaka . Det är tänkt att heterocyst bildning baseras på mängden av ammoniak och nitrat som finns tillgängliga. Addera Signifikans

Heterocysts bildar ofta ett symbiotiskt förhållande med vissa typer av blå - grönalger. Det innebär att de två organismerna arbetar tillsammans till ömsesidig nytta . Heterocysts ger algerna med ammoniak och nitrater , och algerna i varv ger heterocysts med andra näringsämnen . I denna form av symbios kan heterocysts utgör majoriteten av bakterierna , och heterocyst bildning inte längre regleras av mängden av ammoniak och nitrater , men baserat på signaler att anläggningen erbjuder. 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 markeras med flera ändringar i cellen , inklusive 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 , som gör det möjligt för cellen att producera energi utan syre. Slutligen, för att säkerställa att inget syre är närvarande i cellen , producerar heterocyst cellproteinersom rensar ut eventuell kvarvarande syre.

Typer

Förutom symbios mellan heterocysts och blå - gröna alger , symbios mellan kväve fixerande bakterier och växter sker med andra arter också. Den vanligaste växt som använder denna teknik är baljväxter familjen , som inkluderar bönor , jordnötter, klöver, 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 näringskrävandeväxter såsom majs med andra , mer fylla på grödor , till exempel bönor och baljväxter . Utan heterocysts och andra kvävefixerande bakterier , skulle nitrat och ammoniak som är nödvändiga för att upprätthålla liv vara mycket begränsad , vilket gör att bara vissa typer av växter att växa och stränga restriktioner för olika djur och växter som befolkar planeten .

Addera