Гетероцисты

Характерные для нитчатых цианобактерий (синезелёных водорослей) специализированные клетки. Они образуются из вегетативных клеток в различных участках нити (трихома) и отличаются от них рядом ключевых признаков:

• Наличие хорошо выраженной двухслойной оболочки.
• Содержимое клетки всегда лишено:
  • фотосинтетических пигментов (хлорофилла, фикобилинов);
  • газовых вакуолей (аэротопов);
  • гранул запасных веществ (например, цианофициновых зёрен).

Современный контекст

Гетероцисты играют центральную роль в фиксации атмосферного азота у цианобактерий. Их толстая оболочка создаёт внутри клетки анаэробные условия, необходимые для работы чувствительного к кислороду фермента нитрогеназы. Кислород, вырабатываемый соседними вегетативными клетками в процессе фотосинтеза, в гетероцисты не поступает. Взамен гетероцисты получают от них продукты фотосинтеза (углеводы), а сами поставляют фиксированный азот (в форме глутамина) для синтеза аминокислот и белков во всей нити. Таким образом, гетероцисты — это пример высокоспециализированных клеток, обеспечивающих разделение двух несовместимых биохимических процессов (фотосинтеза и азотфиксации) в пределах одного организма.