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Função dos heterocistos em cianobactérias

Identificação

Heterocistos são células especializadas de fixação de nitrogênio formadas por certas cianobactérias quando o nitrogênio é escasso. Para converter N₂ atmosférico em forma assimilável, precisam manter O₂ fora da célula. Isso exige paredes extras e desativação da fotossíntese produtora de O₂. Como não geram energia sozinhas, trocam nitrogênio fixado por compostos energéticos com células vizinhas. Uma vez diferenciado, o heterocisto não reverte. A formação depende da disponibilidade de amônia/nitrato.

Significado ecológico

Simbiose com algas azul-verdes: heterocistos fornecem amônia/nitratos; algas retribuem nutrientes. Nessa parceria, a formação de heterocistos é regulada por sinais da planta, não apenas por níveis de nitrogênio. Comum em leguminosas (feijão, amendoim, trevo, alfafa) com bactérias rhizobium nas raízes.

Características celulares

• Três paredes celulares adicionais.
• Produção de proteínas de fixação de N₂; degradação de proteínas que geram O₂.
• Mais enzimas glicolíticas para energia anaeróbica.
• Proteínas "catadoras" de O₂ residual.

Importância global

A fixação biológica de nitrogênio sustenta a agricultura (rotação de culturas) e a biodiversidade planetária. Sem heterocistos e bactérias simbióticas, nitratos e amônia seriam escassos, limitando severamente a vida vegetal e animal.