Heterocyster är specialiserade celler som finns i vissa filamentösa cyanobakterier. Deras primära funktion är kvävefixering , processen för att konvertera atmosfärisk kvävgas (n ₂ ) till en användbar form av kväve, såsom ammoniak (NH ₃ ). Detta är viktigt för cyanobakterias tillväxt och överlevnad, eftersom kväve är en avgörande del av proteiner, nukleinsyror och andra vitala biomolekyler.

Här är en uppdelning av hur heterocyster bidrar till kvävefixering:

1. Anaerob miljö: Heterocyster skapar en anaerob miljö internt, vilket är avgörande för det nitrogenasenzymet som är ansvarigt för kvävefixering. Nitrogenas är mycket känsligt för syre och kan inaktiveras i dess närvaro.

2. Tjock cellvägg: Heterocyster har en tjock cellvägg som förhindrar syrediffusion från den omgivande miljön. Detta hjälper till att upprätthålla de anaeroba förhållanden som är nödvändiga för kvävefixering.

3. Fotosystem II -hämning: Heterocyster saknar fotosystem II, den fotosyntetiska komponenten som är ansvarig för syreproduktionen. Detta bidrar vidare till den anaeroba miljön i cellen.

4. Nitrogenasproduktion: Heterocyster innehåller nitrogenasenzymet, som katalyserar omvandlingen av N ₂ till NH ₃ .

5. Glukostransport: Heterocyster får glukos från angränsande fotosyntetiska celler, som de använder som en energikälla för kvävefixering.

6. Ammoniakutgåva: Ammoniak som produceras genom kvävefixering släpps ut i den omgivande miljön, där den kan användas av cyanobakterierna och andra organismer.

Sammanfattningsvis är heterocyster specialiserade celler i cyanobakterier som skapar en anaerob miljö som bidrar till kvävefixering. De spelar en viktig roll i kvävecykeln och omvandlar atmosfärisk kväve till en form som är tillgänglig för organismer. Detta gör dem viktiga bidragsgivare till ekosystemets produktivitet och den allmänna hälsan i vattenmiljöer.