Magnétosome
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Un magnétosome est un organite responsable de la magnétotaxie — ou magnétotactisme — chez certains êtres vivants tels que les bactéries magnétotactiques, mais aussi, sous des formes variables, chez des eucaryotes, voire des organismes multicellulaires. Il s'agit d'une structure membraneuse formant une chaîne de 15 à 20 cristaux de magnétite (oxyde de fer(II,III) FeO·Fe2O3), parfois de greigite (sulfure de fer(II,III) FeS·Fe2S3), agissant comme l'aiguille d'une boussole afin de permettre aux microorganismes qui en sont pourvus de s'orienter par rapport au champ magnétique terrestre.
Chaque cristal d'un magnétosome est entouré d'une bicouche lipidique dotée de protéines membranaires, l'ensemble résultant d'une invagination de la membrane plasmique et demeurant lié à cette dernière[1] : ce ne sont pas, dans ce cas, des vésicules indépendantes. De tels magnétosomes à cristaux de magnétite ont également été identifiés dans des algues magnétotactiques[2], cellules eucaryotes qui peuvent contenir plusieurs milliers de cristaux[réf. nécessaire].
Les cristaux des magnétosomes présentent à la fois une grande pureté chimique, des tailles et des morphologies comparables au sein d'un même organisme, et une disposition particulière dans les cellules, ce qui suggère qu'ils résultent de processus de biominéralisation très contrôlés. Outre la magnétite et la greigite, divers sulfures de fer ont été observés, tels que la mackinawite (un sulfure de fer(II) FeS tétragonal) et un FeS cubique dont on pense qu'ils sont des précurseurs de sulfure de fer(II,III) Fe3S4[réf. nécessaire].
Trois grands types de morphologies ont été identifiés chez les bactéries magnétotactiques pour les cristaux des magnétosomes : cuboïde, prismatique ou en forme de pointe de flèche, d'obus ou de dent. Chaque cristal mesure environ entre 35 et 120 nm de long, et ne contient donc qu'un seul domaine de Weiss, ce qui correspond à une magnétisation maximum. Des cristaux plus petits seraient superparamagnétiques — c'est-à-dire à la magnétisation instable et susceptible de s'inverser spontanément — tandis que des cristaux plus grands auraient plusieurs domaines de Weiss et donc une magnétisation globale plus faible[réf. nécessaire].
Chez la plupart des bactéries magnétotactiques, les cristaux des magnétosomes forment une ou plusieurs chaînes dont les moments magnétiques sont alignés parallèlement à la chaîne, dont le moment magnétique résultant est suffisant pour permettre mécaniquement à la bactérie de rester alignée sur les lignes du champ magnétique terrestre malgré le mouvement brownien et les turbulences thermiques du milieu dans lequel elles se trouvent[réf. nécessaire].
