El nitrógeno es un elemento esencial para el crecimiento de casi todas las formas de vida, especialmente las plantas. Aunque el nitrógeno está es disponible en abundancia en el aire como un gas, que es inutilizable por las plantas y los animales hasta que se transforma en nitrato o amoniaco, que luego se utiliza para fabricar proteínas y otros compuestos importantes. Algunas plantas utilizan especiales cianobacterias, llamadas heterocistos, con el fin de convertir el nitrógeno en el aire en una forma biológicamente disponible. Identificación

heterocistos son células que fijan el nitrógeno especiales formados en ciertos tipos de cianobacterias en tiempos de escasez de nitrógeno. Estas células especializadas, con el fin de transformar el nitrógeno en el aire a una forma de las bacterias pueden utilizar, tienen que mantener el oxígeno fuera de la célula. Esto requiere varios cambios en la propia célula, incluyendo las paredes adicionales para mantener el oxígeno. Además, puesto que la célula necesita para ser libre de oxígeno para la fijación de nitrógeno a suceder, no es capaz de producir algunos de los compuestos que necesita para producir energía y mantenerse con vida. Como resultado, estas células participan en un intercambio con otras células cercanas, el intercambio de nitrógeno utilizable para los compuestos se puede convertir en energía. Una vez que una célula de cianobacterias normal se convierte en un heterocyst, no se puede volver atrás. Se cree que la formación de heterocyst se basa en la cantidad de amoníaco y nitrato que están disponibles.
Significado

heterocistos a menudo forman una relación simbiótica con ciertos tipos de azul- algas verdes. Esto significa que los dos organismos trabajan juntos para su beneficio mutuo. Heterocistos proporcionan las algas con el amoníaco y los nitratos y las algas en las curvas proporciona los heterocistos con otros nutrientes. En esta forma de simbiosis, los heterocistos pueden constituir la mayoría de las bacterias y la formación de heterocyst ya no está regulada por la cantidad de amoníaco y los nitratos, pero en base a las señales de que la planta ofrece. Este tipo de relación no es raro entre las plantas y las bacterias, ya que permite que las plantas obtienen los nutrientes que no podrían obtener de otro modo.
Características

formación heterocyst es marcado por varios cambios en la célula, incluyendo la formación de tres paredes celulares adicionales. Heterocistos también comienzan a producir ciertas proteínas que están implicadas en la fijación de nitrógeno, y se degradan las proteínas que producen oxígeno. Por último, la célula produce más enzimas glucolíticas, lo que permite a la célula para producir energía sin oxígeno. Por último, con el fin de asegurarse de que no hay oxígeno presente en la célula, la célula produce proteínas heterocyst que limpian el oxígeno restante.
Tipos

Además de la simbiosis entre heterocistos y algas verde-azules, la simbiosis entre fijadores de nitrógeno bacterias y plantas que ocurre con otras especies. La planta más común que utiliza esta técnica es la familia de las leguminosas, que incluye habas, cacahuetes, trébol, y la alfalfa. Estas plantas utilizan un tipo de bacteria llamada Rhizobium en sus raíces para producir nitrógeno.
Importancia

fijación de nitrógeno, por heterocistos y otras bacterias simbióticas, es una parte importante de ecología y es crítico para prevenir el agotamiento de nitrógeno utilizable, no sólo para las plantas individuales que utilizan esta simbiosis, pero para los sistemas ecológicos en su conjunto. La fijación de nitrógeno es la base de prácticas tales como la rotación de cultivos, en la que los agricultores rotan los campos entre las plantas los nutrientes que consumen, como el maíz con otros cultivos más reposición, como frijoles y legumbres. Sin heterocistos y otras bacterias fijadoras de nitrógeno, los nitratos y amoníaco necesario para sostener la vida sería muy limitado, lo que permite sólo ciertos tipos de plantas para crecer y restringiendo severamente la variedad de fauna y flora que pueblan el planeta.