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Los heterocistos son células especializadas fijadoras de nitrógeno formadas por la necesidad de nitrógeno por algunas cianobacterias filamentosas. Estas pueden formar diferentes tipos de células especializadas: acinetos, hormogonios y heterocistos. Las cianobacterias que pueden formar heterocistos son Nostoc punctiforme, y . Fijan nitrógeno del aire usando la enzima nitrogenasa, para proporcionar a las células del filamento con nitrógeno para la biosíntesis. La nitrogenasa se inactiva en presencia de oxígeno, por lo que el heterocisto debe crear un ambiente microanaeróbico. La estructura y fisiología únicas de los heterocistos requieren un cambio global en la expresión génica. El papel de los heterocistos es: * producir tres paredes celulares adicionales, incluyendo una de glucolípido que forma una barrera hidrofóbica para el oxígeno * producir nitrogenasa y otras proteínas involucradas en la fijación de nitrógeno * degradar el fotosistema II, que produce oxígeno * aumentar la regulación de enzimas glicolíticas * producir proteínas que eliminan el oxígeno restante * contiene tapones polares compuestos de cianoficina que ralentiza la difusión de célula a célula
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