Биология - Гетероцисты

08 февраля 2011


Оглавление:
1. Гетероцисты
2. Обмен веществом между гетероцистой и вегетативными клетками
3. Регуляция образования гетероцист



Гетероцисты — конечно дифференцированные клетки нитчатых цианобактерий, осуществляющие азотфиксацию. При недостатке соединений азота в среде они появляются регулярно вдоль трихомы из вегетативных клеток и акинет. Цианобактерии — фототрофы, осуществляющие оксигенный фотосинтез, однако кислород, атмосферный и выделяемый при фотосинтезе, ингибирует фермент нитрогеназу, необходимую для азотфиксации, поэтому у нитчатых цианобактерий в процессе эволюции возникли специализированные клетки для азотфиксации.

Особенности строения

Гетероцисты неспособны обычно к делению и росту. В них разрушается фотосистема 2, соответственно не идет фотосинтез и не образуется внутренний кислород. От внешнего молекулярного кислорода гетероцисты защищены 2 толстыми дополнительными оболочками. Внутренняя состоит из гидроксилированных гликолипидов, наружняя — из полисахаридов. Для гетероцист отмечена высокая оксидазная активность, нейтрализующая прошедший кислород.

При дифференцировке активируется нитрогеназный комплекс и начинается усвоение молекулярного азота. Гетероцисты связаны с соседними клетками в трихоме с помощью плазмодесм, по которым идет транспорт связанного азота из гетероцисты, а органических соединений в неё.

Показано, что у некоторых видов Anabaena гетероцисты выделяют специфические пептиды и углеводы, привлекающие гетеротрофных бактерий. Гетеротрофные бактерии, обладая высокой дыхательной активностью, "уничтожают" весь кислород вокруг гетероцисты, создавая анаэробные условия. Это увеличивает продуктивность работы нитрогеназы.



Просмотров: 8587


<<< Анаэробное окисление аммония
Денитрификация >>>