Часть этого

Сканирующие электронные микрофотографии панцирей некоторых видов водорослей - масштабная линейка = 10 микрометров на рисунках a, c и d и 20 микрометров на рисунках b.

Панцирь — это твердая и пористая клеточная стенка или внешний слой диатомей . Панцирь почти полностью состоит из кремнезема , полученного из кремниевой кислоты , и покрыт слоем органического вещества, которое в ранней литературе по диатомовым водорослям называлось пектином , волокном, наиболее часто встречающимся в клеточных стенках растений . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Этот слой на самом деле состоит из нескольких типов полисахаридов . ^{[ 3 ]}

Структура панциря обычно состоит из двух перекрывающихся частей, известных как теки (или, менее формально, створки). Соединение между двумя теками поддерживается полосами кремнезема (поясными полосами), которые удерживают их вместе. Такое перекрытие обеспечивает некоторое внутреннее пространство для расширения и имеет важное значение в процессе воспроизведения. Панцирь также содержит множество пор, называемых ареолами, и щелей, которые обеспечивают диатомовым водорослям доступ к внешней среде для таких процессов, как удаление отходов и секреция слизи .

Микроструктурный анализ панцирей показывает, что поры имеют различные размеры, форму и объем. Большинство пор открыты и не содержат примесей. Размеры нанопор находятся в диапазоне 250–600 нм. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Тека

Панцирь обычно состоит из двух теков одинаковой формы, но несколько разного размера. Тека, которая немного меньше, имеет край, который немного входит в соответствующий край более крупной теки. Эта область перекрытия армирована поясками из кремнезема и представляет собой естественный «компенсатор». Большую теку обычно называют «верхней» и поэтому называют эпитекой. Меньшую теку обычно считают «нижней» и поэтому называют гипотекой. ^{[ 1 ]} По мере деления диатомеи каждая дочка сохраняет одну теку исходной панциря и производит одну новую теку. Это означает, что одна дочерняя клетка имеет тот же размер, что и родительская (эпитека и новая гипотека), тогда как у другой дочерней старая гипотека становится эпитекой, которая вместе с новой, немного меньшей гипотекой, составляет меньшую клетку.

Псевдосептум

У некоторых родов диатомей на внутренней поверхности панцирей образуются гребни, заходящие во внутреннюю полость. Гребни обычно называют псевдосептами во множественном числе псевдосептами . ^{[ 7 ]} В семействе Aulacoseiraceae гребень более конкретно называют ринглейстом или ринглейстом . ^{[ 8 ]}

Скелеты диатомей и их использование

Когда диатомовые водоросли умирают и их органический материал разлагается, панцири опускаются на дно водной среды. Этот остаточный материал представляет собой диатомит или « кизельгур », и он используется в коммерческих целях в качестве фильтров, минеральных наполнителей, механических инсектицидов, в изоляционном материале, средствах, препятствующих слеживанию, в качестве тонкого абразива и в других целях. ^{[ 9 ]} Также проводятся исследования, касающиеся использования панцирей диатомовых водорослей и их свойств в области оптики, наряду с другими клетками, например, клетками чешуи бабочки. ^{[ 2 ]}

Образование панцирей

Когда диатомея готовится к разделению, она претерпевает несколько процессов, чтобы начать образование либо новой гипотеки, либо новой эпитеки. Как только каждая клетка полностью отделяется, они получают одинаковую защиту и способность продолжать образование панцирей. ^{[ 10 ]}

Краткую и предельно упрощенную версию можно объяснить так: ^{[ 10 ]}

После митоза внутри родительской клетки образуются две дочерние клетки, при этом ядро каждой дочерней клетки перемещается на ту сторону диатомеи, где образуется новая гипотека.
располагается Центр микротрубочек между ядром и плазматической мембраной, над которой будет расположена новая гипотека.
везикула, известная как везикула отложения кремнезема Между плазматической мембраной и центром микротрубочек образуется . Это образует центр узора, и от этой точки отложение кремнезема может продолжаться наружу, образуя огромный везикула вдоль одной стороны клетки.
Новый клапан формируется внутри пузырька отложения кремнезема в результате целенаправленного транспорта кремнезема, белков и полисахаридов. После формирования клапан экзоцитозируется путем слияния мембраны везикул отложения кремнезема (силикалеммы) с плазматической мембраной.
Дочерние клетки полностью разделяются, и внутренняя поверхность силикалеммы становится новой плазматической мембраной.
После разделения дочерние клетки образуют поясковые полосы, позволяющие клеткам однонаправленно расширяться вдоль оси клеточного деления.

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б «Диатомовые водоросли: еще о морфологии» .
^ Перейти обратно: ^а ^б Паркер, Эндрю Р.; Таунли, Хелен Э. (3 июня 2007 г.). «Биомиметика фотонных наноструктур». Природные нанотехнологии . 2 (6): 347–353. Бибкод : 2007NatNa...2..347P . дои : 10.1038/nnano.2007.152 . ПМИД 18654305 .
^ Прогресс в психологических исследованиях: т. 7 (1991), автор: FE Round (редактор тома), Дэвид Дж. Чепмен (редактор тома)
^ Река, Арианит; Ановский, Тодор; Богоевский, Слободан; Павловский, Благой; Бошковский, Бошко (29 декабря 2014 г.). «Физико-химические и минералого-петрографические исследования диатомита из месторождения близ села Рожден, Республика Македония» . Геология Македонии . 28 (2): 121–126.
^ Река, Арианит А.; Павловский, Благой; Макрески, Петре (октябрь 2017 г.). «Новый оптимизированный метод низкотемпературного гидротермального производства пористой керамики с использованием диатомита». Керамика Интернешнл . 43 (15): 12572–12578. doi : 10.1016/j.ceramint.2017.06.132 .
^ Река, Ариан А.; Павловский, Благой; Адеми, Эгзон; Джашари, Ахмед; Боев, Блазо; Боев, Иван; Макрески, Питер (31 декабря 2019 г.). «Эффект термической обработки трепеля в диапазоне температур 800-1200 ̊С » Открытая химия . 17 (1): 1235–1243. doi : 10.1515/chem-2019-0132 .
^ «Псевдосептум» . Диатомовые водоросли . Проверено 11 апреля 2022 г.
^ «Ринглейсте» . Диатомовые водоросли . Проверено 11 апреля 2022 г.
^ Панцирь диатомовой водоросли 2
^ Перейти обратно: ^а ^б Сурзоло, Кьяра; Боулер, Крис (1 декабря 2001 г.). «Изучение формирования бионеорганических структур у диатомовых водорослей. История поляризованной торговли» . Физиология растений . 127 (4): 1339–1345. дои : 10.1104/стр.010709 . ПМК 1540160 . ПМИД 11743071 .

Внешние ссылки

Фрустула на Британнике
фрагмент диатомовой водоросли на astrographics.com
Геометрия и узоры в природе 1: Исследование форм панцирей диатомовых водорослей с помощью суперформулы Йохана Гилиса , Кристина Броди, Великобритания

По поводу формулы Супер

Исследование миниатюрного мира на microscopy-uk.org.uk
Суперэллипс и суперэллипсоид , геометрический примитив для компьютерного проектирования, Пол Бурк, январь 1990 г.
Суперформы (Суперформула) Пола Бурка, март 2002 г.

[MM-1] Перейти обратно: ^а ^б «Диатомовые водоросли: еще о морфологии» .

[ParkerTownley2007-2] Перейти обратно: ^а ^б Паркер, Эндрю Р.; Таунли, Хелен Э. (3 июня 2007 г.). «Биомиметика фотонных наноструктур». Природные нанотехнологии . 2 (6): 347–353. Бибкод : 2007NatNa...2..347P . дои : 10.1038/nnano.2007.152 . ПМИД 18654305 .

[PPR_7-3] Прогресс в психологических исследованиях: т. 7 (1991), автор: FE Round (редактор тома), Дэвид Дж. Чепмен (редактор тома)

[4] Река, Арианит; Ановский, Тодор; Богоевский, Слободан; Павловский, Благой; Бошковский, Бошко (29 декабря 2014 г.). «Физико-химические и минералого-петрографические исследования диатомита из месторождения близ села Рожден, Республика Македония» . Геология Македонии . 28 (2): 121–126.

[5] Река, Арианит А.; Павловский, Благой; Макрески, Петре (октябрь 2017 г.). «Новый оптимизированный метод низкотемпературного гидротермального производства пористой керамики с использованием диатомита». Керамика Интернешнл . 43 (15): 12572–12578. doi : 10.1016/j.ceramint.2017.06.132 .

[6] Река, Ариан А.; Павловский, Благой; Адеми, Эгзон; Джашари, Ахмед; Боев, Блазо; Боев, Иван; Макрески, Питер (31 декабря 2019 г.). «Эффект термической обработки трепеля в диапазоне температур 800-1200 ̊С » Открытая химия . 17 (1): 1235–1243. doi : 10.1515/chem-2019-0132 .

[Pseudoseptum-7] «Псевдосептум» . Диатомовые водоросли . Проверено 11 апреля 2022 г.

[Ringleiste-8] «Ринглейсте» . Диатомовые водоросли . Проверено 11 апреля 2022 г.

[9] Панцирь диатомовой водоросли 2

[ZurzoloBowler2001-10] Перейти обратно: ^а ^б Сурзоло, Кьяра; Боулер, Крис (1 декабря 2001 г.). «Изучение формирования бионеорганических структур у диатомовых водорослей. История поляризованной торговли» . Физиология растений . 127 (4): 1339–1345. дои : 10.1104/стр.010709 . ПМК 1540160 . ПМИД 11743071 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]