¿Cómo metabolizan los organismos (como las diatomeas) el silicio?

No lo sé, pero me gustaría averiguarlo, así que investigué un poco. De Wikipedia wiki Diatom:

Una característica única de las células de diatomeas es que están encerradas dentro de una pared celular hecha de sílice (dióxido de silicio hidratado) llamada frustule. Estas frústulas muestran una gran diversidad de formas, pero generalmente son simétricas casi bilateralmente, de ahí el nombre del grupo. La simetría no es perfecta ya que una de las válvulas es ligeramente más grande que la otra, lo que permite que una válvula encaje dentro del borde de la otra.

Adaptación de la imagen original en www.researchgate.net, Algas y cianobacterias en ambientes extremos “, capítulo Diatomeas ( Frithjof AS Sterrenburg et al., 2007):

Resumen

Las diatomeas (Bacillariophyta) son algas unicelulares eucariotas diploides con una amplia gama de formas regulares y decorativas (Lámina 1) que los botánicos o los Stramenopiles colocan en los Heterokontophytes (Medlin et al., 1997). Usando carotenoides oxigenados como pigmentos de recolección de luz, generalmente son fotofotróficos, aunque hay especies N-heterotróficas. Las diatomeas ocurren en poblaciones muy grandes tanto en agua dulce como en ambientes marinos, en todas las zonas climáticas. Han sido un grupo muy exitoso desde un momento temprano en su historia. Si bien las afirmaciones de observaciones en Pérmico o incluso en depósitos carboníferos (Zanon, 1930) eran espurias, el origen del grupo generalmente se ubica en el Jurásico, como en Round et al. (1990) Los registros fósiles más antiguos son de especies marinas, algunas apenas diferentes de las modernas, otras sin parientes sobrevivientes, y en los depósitos del Cretácico, tanto la diversidad de especies como el número de especímenes ya pueden ser impresionantes (Harwood y Nikolaev, 1995).

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Estructura de diatomeas frustule , título original:

Figura 3 Estructura diatomea . (a) Diagrama esquemático de un tronco de diatomeas céntrico con perfil tridimensional (3D) de la pared de sílice en base a datos SEM. La capa interna contiene cámaras verticales en forma de panal llamadas areolae. El gran agujero en el piso de una areola se conoce como foramen. El techo de las areolas se llama cribrum, que contiene un patrón regular de poros. La capa sobre el cribrum es una delgada membrana silícea conocida como el cribelo, que consiste en pequeños poros. (b) Imagen SEM de Coscinodiscus sp. con capas correspondientes.

No he encontrado ninguna referencia al metabolismo del silicio . Según Wikipedia , el proceso utilizado por las diatomeas para tomar dióxido de silicio no se conoce (¿todavía?). De la sección wiki Mecanismo de absorción de sílice:

Se desconoce el mecanismo exacto de transferencia de sílice absorbida por la diatomea a la pared celular , aunque todavía se están realizando investigaciones. Gran parte de la secuenciación de los genes de diatomeas proviene de la búsqueda del mecanismo de absorción y depósito de sílice en patrones de nanoescala en el tronco. El mayor éxito en esta área proviene de dos especies, Thalassiosira pseudonana, que se ha convertido en la especie modelo, ya que se secuenciaron todo el genoma y se establecieron métodos para el control genético, y Cylindrotheca fusiformis, en la que se descubrieron por primera vez las importantes proteínas de deposición de sílice silaffins .

Las diatomeas también se utilizan en la investigación en nanotecnología:

La deposición de sílice por las diatomeas también puede resultar útil para la nanotecnología. Las celdas de diatomeas fabrican repetidamente y de manera confiable válvulas de varias formas y tamaños, lo que potencialmente permite que las diatomeas fabriquen estructuras a micro o nanoescala que pueden usarse en una variedad de dispositivos, que incluyen: sistemas ópticos; semiconductornanolitografía; e incluso vehículos para la entrega de drogas.

La sílice diatomea se disuelve por enzimas en algunas bacterias (de la sección wiki Degradación microbiana):

Ciertas especies de bacterias en los océanos y lagos pueden acelerar la velocidad de disolución de la sílice en las diatomeas vivas y muertas mediante el uso de enzimas hidrolíticas para descomponer el material orgánico de algas.

En todas las citas de Wikipedia , se agregó cursiva en negrita para enfatizar.

Las frústulas de diatomeas vienen en una maravillosa variedad de hermosos diseños. Este es un collage de micrografías que reuní hace unos años (consulta de búsqueda de imágenes de Google diatom frustule; todos los tamaños diferentes (“estandarizados” para el collage):

¡Observe la Cruz de Hierro alemana perfecta (fila superior, tercera desde la derecha)!

¡La vida es realmente asombrosa!