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3.6.4: Magnetosomas - Biología

3.6.4: Magnetosomas - Biología


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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

  • Ilustrar la estructura de los magnetosomas y las ventajas que brindan a las bacterias magentotácticas.

Los magnetosomas son orgánulos intracelulares que se encuentran en las bacterias magnetotácticas y que les permiten detectar y alinearse a lo largo de un campo magnético (magnetotaxis). Contienen de 15 a 20 cristales de magnetita que, en conjunto, actúan como una aguja de brújula para orientar las bacterias magnetotácticas en los campos geomagnéticos, simplificando así la búsqueda de sus entornos microaerófilos preferidos. Cada cristal de magnetita dentro de un magnetosoma está rodeado por una bicapa lipídica. Las proteínas solubles y transmembrana específicas se clasifican en la membrana. Investigaciones recientes han demostrado que los magnetosomas son invaginaciones de la membrana interna y no vesículas independientes. También se han encontrado magnetosomas portadores de magnetita en algas magnetotácticas eucariotas, y cada célula contiene varios miles de cristales.

Las bacterias magnetotácticas generalmente mineralizan los magnetosomas de óxido de hierro, que contienen cristales de magnetita (Fe3O4), o magnetosomas de sulfuro de hierro, que contienen cristales de greigita (Fe3S4). También se han identificado varios otros minerales de sulfuro de hierro en los magnetosomas de sulfuro de hierro, incluida la mackinawita (FeS tetragonal) y un FeS cúbico, que se cree que son precursores del Fe3S4. Se sabe que un tipo de bacteria magnetotáctica presente en la zona de transición óxico-anóxica (OATZ) de la cuenca sur del estuario del río Pettaquamscutt, Narragansett, Rhode Island, produce magnetosomas de óxido de hierro y sulfuro de hierro.

La morfología de las partículas de los cristales de magnetosomas varía, pero es consistente dentro de las células de una única especie o cepa bacteriana magnetotáctica. Se han informado tres morfologías de cristales generales en bacterias magnetotácticas sobre la base: aproximadamente cuboidal, prismático alargado (aproximadamente rectangular) y en forma de diente, bala o punta de flecha. Los cristales de magnetosoma suelen tener entre 35 y 120 nm de largo, lo que los convierte en un solo dominio. Los cristales de dominio único tienen el momento magnético máximo posible por unidad de volumen para una composición dada. Los cristales más pequeños son superparamagnéticos, es decir, no son permanentemente magnéticos a temperatura ambiente, y las paredes de los dominios se formarían en cristales más grandes. En la mayoría de las bacterias magnetotácticas, los magnetosomas están dispuestos en una o más cadenas.

Las interacciones magnéticas entre los cristales del magnetosoma en una cadena hacen que sus momentos dipolares magnéticos se orienten paralelos entre sí a lo largo de la cadena. El momento dipolar magnético de la célula suele ser lo suficientemente grande como para que su interacción con el campo magnético de la Tierra supere las fuerzas térmicas que tienden a aleatorizar la orientación de la célula en su entorno acuoso. Las bacterias magnetotácticas también utilizan la aerotaxis, una respuesta a los cambios en la concentración de oxígeno que favorece la natación hacia una zona de concentración óptima de oxígeno. En lagos u océanos, la concentración de oxígeno suele depender de la profundidad. Siempre que el campo magnético de la Tierra tenga una inclinación descendente significativa, la orientación a lo largo de las líneas del campo ayuda a buscar la concentración óptima. Este proceso se llama magneto-aerotaxis.

Puntos clave

  • Los magnetosomas contienen de 15 a 20 cristales de magnetita que, en conjunto, actúan como una aguja de brújula para orientar a las bacterias magnetotácticas en los campos geomagnéticos, lo que simplifica la búsqueda de sus entornos microaerófilos preferidos.
  • La morfología de las partículas de los cristales de magnetosomas varía, pero es constante dentro de las células de una única especie o cepa bacteriana magnetotáctica.
  • Cada cristal de magnetita dentro de un magnetosoma está rodeado por una bicapa lipídica. Las proteínas solubles y transmembrana específicas se clasifican en la membrana.

Términos clave

  • magnetotaxis: La supuesta capacidad de sentir un campo magnético y coordinar el movimiento en respuesta, que luego se descubrió que es el magnetismo natural: tales criaturas se orientan magnéticamente incluso después de la muerte.
  • magnetosoma: Orgánulo procariota membranoso, que contiene cristales minerales, presente en bacterias magnetotácticas.


Ver el vídeo: البكتيريا المغناطيسية-magnetic bacteria (Julio 2022).


Comentarios:

  1. Armando

    Maravillosa frase

  2. Hunter

    Espero que encuentres la decisión correcta.

  3. Faujas

    Genial información muy divertida



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