Heterocyt

Heterocyty (heterocysty) jsou specializované buňky sinic vytvářené vegetativními buňkami v případě nutnosti syntézy vlastního enzymatického aparátu, zejména nitrogenázy striktně vyžadující anaerobní prostředí (samotná příčina procesu), z důvodu fixace molekulárního dusíku z atmosféry.

Vznik 
Vznik heterocysty z normální asimilující buňky je velmi složitý proces sestávající z několika na sebe navazujících pochodů. Budoucí heterocysta se obalí tlustou trojvrstevnou buněčnou stěnou a dochází k odbourání fotosystému II (molekulární komplex zodpovědný předně za štěpení vody a uvolňování O2) vlastního sinicového fotosyntetického aparátu, přičemž se plně spustí dýchací řetězec spotřebovávající zbylý kyslík. Déle nedochází k fixaci uhlíku, ten musí být dodáván ve formě disacharidů z veget. buněk. Pentózový cyklus (vzájemné přeměny hexos) zajišťuje přísun redukčních ekvivalentů do heterocysty. Z veget. buněk. je importován glutamát tvořící společně s amoniakem (viz biologická fixace dusíku) glutamin, který je exportován zpět do veget. buňky, kde spolu s α-ketoglutarátem tvoří 2 molekuly glutamátu. Vlákna sinic s heterocyty se nazývají Nostocales. Životnost heterocystů není dlouhá a relativně rychle se rozpadají.

Prostorové oddělení 
Tato schopnost byla zjištěna u vláknitých sinic, které tvoří rozsáhlé polštáře, pod nimiž se utváří anaerobní prostředí (např. Coleofasciculus (Microcoleus) chthonoplastes). Jedná se o časové oddělení fixace N2 (v noci) a oxygenní fotosyntézy (ve dne): nejprve se degradují fykobiliproteiny, dále se zastaví fotosystém II - produkce O2 a dochází k oné klíčové syntéze nitrogenázy a fixaci N2 ukládané ve formě cyanofycinu. Následně dochází k opačnému procesu přes resyntézu fykobiliproteinů až k opětovné fotosyntéze.

Klasifikace Nostocales (typ – př. rodů a druhů sinic) 
 interkalární
 Anabaena - druhově bohatý rod, planktonní, tvoří vodní květ, některé jsou toxické.
 A. sphaerica
 A. planktonica
 A. affinis
 Aphanizomenon - na koncích mají rovnoměrně zúžená vlákna
 A. gracile
 A. flos-aque - tvorba vodního květu zvaného „jehličí na hladině“ (v posledních letech poněrně vzácný)
 Nostoc - stočená nevětvená vlákna uložená ve slizu, tvoří akineta ze všech vegetativních buněk, sladkovodní a půdní rod, symbionti
 N. punctiforme - symbióza s rostlinným rodem Gunnera - pozn.: Gunnera je jediným rodem ze všech krytosemenných rostlin, který vstupuje do symbiotického svazku se sinicí - jedná se o silný svazek, jelikož sinice je později výživou zcela závislá na svém hostiteli
 Nodularia - akineta v řadě za sebou, planktonní, žijí ve sladkých i slaných vodách, vodní květ, toxické
 N. spumigena
 N. harveyana
 terminální
 Cylindrospermopsis - heterocyty jsou kuželovitého tvaru, asymetrické dělení koncových buněk, vodní květ, eutrofní vody (bohaté na živiny), toxické
 Cylindrospermum - tenká slizová pochva, heterocyty kulovité až oválné, litorál vod, půda
 bazální
 Calothrix – vlákna jednotlivá nebo tvoří chomáče, mají slizové pochvy, výskyt v ponořených substrátech a v půdě
 C. parietina
 Dichothrix - svazky vláken ve slizu, často žlutohnědé barvy
 Gloeotrichia - tvoří kulovité kolonie, makroskopické, planktonní, v substrátech
 Rivularia - tuhé kulovité kolonie, makroskopické, v ponořených substrátech, kalcifikace (tvorba krust a travertinu)
 nepravé větvení
 Tolypothrix - boční vlákna vyrůstají po jednom, s podélně vrstevnatou pochvou či bez pochvy, epifyt, obalují ponořené kameny a rostliny
 Hassallia - poměrně běžný rod na bazických skalách
 Scytonema - slizová pochva, boční větévky zejména po dvou, tvorba travertinu
 S. crispata
 Petalonema - šikmo vrstevnatá pochva

Odkazy

Související články 
 Sinice
 Biologická fixace dusíku
 Koloběh dusíku

Externí odkazy 
 http://www.sinicearasy.cz/files/docs-FixaceN.pdf 

Typy buněk
Sinice