Micrografías de electrones escaneantes de frustules de algunas especies de algas - barra de escala = 10 micrometros en a,c y d y 20 micrometros en bUna frústula es la pared celular dura y porosa, o capa externa, de las diatomeas. Está compuesta casi exclusivamente de sílice, derivada del ácido silícico, y recubierta por una capa de sustancia orgánica, conocida en la literatura inicial sobre diatomeas como pectina, una fibra que se encuentra comúnmente en las paredes celulares de las plantas. Esta capa está compuesta de varios tipos de polisacáridos.La estructura de la frústula suele estar compuesta por dos secciones superpuestas conocidas como tecas (o, de forma menos formal, valvas). La unión entre ambas tecas se sostiene mediante bandas de sílice (cinturones) que las mantienen unidas. Esta superposición permite cierto espacio de expansión interna y es esencial durante el proceso reproductivo. La frústula también contiene numerosos poros llamados areolas y hendiduras que permiten a la diatomea acceder al entorno externo para procesos como la eliminación de desechos y la secreción de mucílago.El análisis microestructural de los frústulos muestra que los poros presentan diversos tamaños, formas y volúmenes. La mayoría de los poros están abiertos y no contienen impurezas. Las dimensiones de los nanoporos se encuentran en el rango de 250 a 600 nm.
Thecae
Una frústula suele estar compuesta por dos tecas de forma idéntica, pero con un tamaño ligeramente diferente. La teca, ligeramente más pequeña, tiene un borde que encaja ligeramente dentro del borde correspondiente de la teca mayor. Esta región superpuesta está reforzada con bandas de sílice y constituye una "junta de dilatación" natural. La teca mayor suele considerarse "superior" y, por lo tanto, se denomina epiteca. La teca menor suele considerarse "inferior" y, por lo tanto, se denomina hipoteca. A medida que la diatomea se divide, cada teca hija conserva una teca de la frústula original y produce una nueva. Esto significa que una célula hija tiene el mismo tamaño que la progenitora (epiteca y nueva hipoteca), mientras que en la otra, la antigua hipoteca se convierte en la epiteca, que, junto con una nueva hipoteca ligeramente más pequeña, forma una célula más pequeña.
Pseudoseptum
Algunos géneros de diatomeas desarrollan crestas en la superficie interna de los frústulos que se extienden hacia la cavidad interna. Estas crestas se denominan comúnmente Pseudoseptum, en plural pseudosepta. En la familia Aulacoseiraceae, la cresta se denomina más específicamente ringleist o ringleiste.
Esqueletos de Diatom y sus usos
Cuando las diatomeas mueren y su materia orgánica se descompone, las frústulas se hunden en el fondo del medio acuático. Este material remanente, conocido como diatomita o tierra de diatomeas, se utiliza comercialmente como filtro, relleno mineral, insecticida mecánico, material aislante, antiaglomerante, abrasivo fino y otros usos. También se está investigando el uso de las frústulas de diatomeas y sus propiedades en el campo de la óptica, junto con otras células, como las de las escamas de las mariposas.
Formación fructífera
A medida que la diatomea se prepara para separarse, experimenta varios procesos para iniciar la producción de una nueva hipoteca o una nueva epiteca. Una vez que cada célula está completamente separada, cuenta con una protección similar y la capacidad de continuar la producción de frústulas.Una versión breve y extremadamente simplificada se puede explicar así:
Siguiendo la mitosis, se forman dos células hijas dentro de la célula madre, con el núcleo de cada célula hija se mueve al lado del diatom donde se formará la nueva hipoteca.
Un centro de microtúbulo se sitúa entre el núcleo y la membrana plasmática sobre la que se colocará la nueva hipoteca.
Una vesícula conocida como la vesícula de silica deposición entre la membrana plasmática y el centro de microtúbulas. Esto forma el centro del patrón y la deposición de sílice puede continuar hacia fuera desde ese punto, formando una gran vesícula a lo largo de un lado de la célula.
Una nueva válvula se forma dentro de la vesícula de silica deposición por el transporte específico de sílice, proteínas y polisacáridos. Después de la formación, la válvula se exocitó mediante la fusión de la membrana vesícula silica de la deposición (el silicalemma) con la membrana plasmática.
Las células hija completamente separadas, con la cara interior de la silicalema convirtiéndose en la nueva membrana plasmática.
Después de la separación, las células hijas generan bandas de circunferencia, permitiendo que las células se expandan unidireccionalmente a lo largo del eje de la división celular.
Referencias
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^Frustrol de Diatom 2
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Enlaces externos
Frustule on Britannica
diatom frustule on astrographics.com
Geometría y Patrón en la Naturaleza 1: Explorando las formas de frustulos de diatom con la Superformula de Johan Gielis, por Christina Brodie, Reino Unido
Con respecto a la fórmula Super
Explorando el mundo en miniatura en microscopy-uk.org.uk
Superellipse And Superellipsoid, A Geometric Primitive for Computer Aided Design, by Paul Bourke, January 1990
Supershapes (Superformula) de Paul Bourke, marzo 2002
