Frustule
En frustule är den hårda och porösa cellväggen eller det yttre lagret av kiselalger . Frustelen består nästan rent av kiseldioxid , gjord av kiselsyra , och är belagd med ett lager av organisk substans, som i den tidiga litteraturen om kiselalger kallades pektin , en fiber som oftast finns i cellväggar hos växter . Detta lager består faktiskt av flera typer av polysackarider .
Frustulans struktur är vanligtvis sammansatt av två överlappande sektioner som kallas thecae (eller mindre formellt som ventiler). Förbandet mellan de två thecae stöds av band av kiseldioxid (gördelband) som håller ihop dem. Denna överlappning möjliggör ett visst internt expansionsrum och är väsentligt under reproduktionsprocessen. Frustlen innehåller också många porer som kallas areolae och slitsar som ger kiselalgen tillgång till den yttre miljön för processer som avfallsborttagning och slemsekretion .
Den mikrostrukturella analysen av frustlarna visar att porerna har olika storlekar, former och volym. Majoriteten av porerna är öppna och innehåller inga föroreningar. Dimensionerna på nanoporerna ligger i intervallet 250–600 nm.
Thecae
| Del av en serie relaterad till |
| biomineralisering |
|---|
 |
En frustule är vanligtvis sammansatt av två identiskt formade men något olika stora thecae. Theca som är lite mindre har en kant som passar något innanför motsvarande kant på den större theca. Detta överlappande område är förstärkt med silikagördelband och utgör en naturlig "expansionsfog". Den större theca brukar betraktas som "övre" och kallas därför epitheca. Den mindre theca brukar betraktas som "lägre" och kallas därför hypotheca. När kiselalgen delar sig behåller varje dotter en theca av den ursprungliga frustelen och producerar en ny theca. Det betyder att den ena dottercellen är lika stor som föräldern (epitheca och new hypotheca) medan den gamla hypotheca i den andra dottern blir epitheca som tillsammans med en ny och lite mindre hypotheca utgör en mindre cell.
Pseudoseptum
Vissa släkten av kiselalger utvecklar åsar på den inre ytan av frustlarna som sträcker sig in i den inre håligheten. Åsarna kallas vanligen Pseudoseptum med plural pseudosepta . I familjen Aulacoseiraceae kallas åsen mer specifikt för ringleist eller ringleiste .
Kiselalger
Kiselalger har olika livsstrategier inklusive flytande i vattenpelaren ( växtplankton ), koloniserande av nedsänkta ytor och att leva inom ytan av avsatta sediment. Vissa celler är väsentligen cylindriska (centriska) medan andra har en långsträckt "båtliknande" form. Eftersom de är alger som tillhör divisionen Bacillariophyta behöver de ljus för fotosyntesen. Den kanske mest studerade gruppen av kiselalger tillhör växtplanktonet. Växtplanktoniska kiselalger är beroende av havsströmmar och vind för att hålla dem i de övre oceaniska nivåerna eftersom deras cellvägg är tätare än vattnet runt dem. De skulle naturligtvis sjunka annars.
Kiselalgerskelett och deras användningsområden
När kiselalger dör och deras organiska material sönderfaller sjunker frustlarna till botten av vattenmiljön. Detta restmaterial är kiselgur eller " kiselgur ", och används kommersiellt som filter, mineralfyllmedel, mekanisk insekticid, i isoleringsmaterial, antiklumpningsmedel, som ett fint slipmedel och andra användningsområden. Det pågår också forskning om användningen av kiselalgerfrustler och deras egenskaper för optikområdet, tillsammans med andra celler, såsom de i fjärilsfjäll.
Frustulbildning
När kiselalgen förbereder sig för att separera genomgår den flera processer för att starta produktionen av antingen en ny hypotheca eller ny epitheca. När varje cell är helt separat har de liknande skydd och förmågan att fortsätta produktionen av frustler.
En kort och extremt förenklad version kan förklaras som:
- Den nybildade kärnan och den redan existerande kärnan rör sig var och en till sidan av kiselalgen där den nya hypoteken kommer att bildas.
- En vesikel känd som kiseldioxidavsättningsvesikeln bildas nära plasmamembranet.
- Detta utgör mitten av mönstret och kiseldioxidavsättningen kan fortsätta utåt från den punkten, tills frustelen produceras.
externa länkar
- Frustule på Britannica
- kiselalger på astrographics.com
- Geometry and Pattern in Nature 1: Utforska formerna på kiselalgerfrustler med Johan Gielis Superformula, av Christina Brodie, Storbritannien
Angående superformeln
- Utforska miniatyrvärlden på microscopy-uk.org.uk
- Superellipse And Superellipsoid , A Geometric Primitive for Computer Aided Design, av Paul Bourke, januari 1990
- Supershapes (Superformula) av Paul Bourke, mars 2002
