Magnetosom adalah organel intraseluler yang ditemukan dalam bakteri magnetotactic yang memungkinkan mereka untuk merasakan dan menyelaraskan diri di sepanjang medan magnet (magnetotaxis). Mereka mengandung 15 hingga 20 kristal magnetit yang bersama-sama bertindak seperti jarum kompas untuk mengarahkan bakteri magnetotaktik dalam bidang geomagnetik, sehingga menyederhanakan pencarian mereka untuk lingkungan mikroaerofilik yang mereka sukai.
Setiap kristal magnetit di dalam magnetosome dikelilingi oleh lapisan ganda lipid. Protein transmembran terlarut dan spesifik diurutkan ke membran. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa magnetosom adalah invaginasi membran dalam dan bukan vesikel bebas. Magnetosom yang mengandung magnetit juga telah ditemukan pada alga magnetotaktik eukariotik, dengan setiap sel mengandung beberapa ribu kristal.
Bakteri magnetotaktik biasanya mensterilisasi magnetosom oksida besi, yang mengandung kristal magnetit (Fe3O4), atau magnetosom besi sulfida, yang mengandung kristal greigite (Fe3S4). Beberapa mineral besi sulfida lainnya juga telah diidentifikasi dalam magnetosom besi sulfida – termasuk mackinawite (tetragonal FeS) dan FeS kubik – yang dianggap sebagai prekursor Fe3S4. Salah satu jenis bakteri magnetotaktik hadir di zona transisi oksik-anoksik (OATZ) dari cekungan selatan Muara Sungai Pettaquamscutt, Narragansett, Rhode Island dikenal memproduksi magnetosom besi oksida dan besi sulfida.
Morfologi partikel kristal magnetosom bervariasi, tetapi konsisten dalam sel-sel dari spesies bakteri tunggal atau strain magnetotaktik. Tiga morfologi kristal umum telah dilaporkan pada bakteri magnetotaktik berdasarkan: kira-kira berbentuk kuboid, prismatik memanjang (kira-kira persegi panjang), dan berbentuk gigi, peluru, atau panah. Kristal magnetosom biasanya 35-120 nm, yang membuatnya menjadi domain tunggal.
Kristal domain tunggal memiliki momen magnetik maksimum per satuan volume untuk komposisi yang diberikan. Kristal yang lebih kecil superparamagnetik – yaitu, tidak bersifat magnetis secara permanen pada suhu sekitar, dan dinding domain akan terbentuk pada kristal yang lebih besar. Pada kebanyakan bakteri magnetotaktik, magnetosom disusun dalam satu atau lebih rantai.
Interaksi magnetik antara kristal magnetosom dalam suatu rantai menyebabkan momen dipol magnetiknya sejajar satu sama lain di sepanjang rantai. Momen dipol magnetik sel biasanya cukup besar sehingga interaksinya dengan medan magnet Bumi mengatasi kekuatan termal yang cenderung mengacak orientasi sel dalam lingkungan berairnya. Bakteri magnetotactic juga menggunakan aerotaxis, respons terhadap perubahan konsentrasi oksigen yang mendukung berenang menuju zona konsentrasi oksigen optimal.
Di danau atau lautan, konsentrasi oksigen biasanya tergantung pada kedalaman. Selama medan magnet bumi memiliki kemiringan ke bawah yang signifikan, orientasi sepanjang garis medan membantu pencarian untuk konsentrasi optimal. Proses ini disebut magneto-aerotaxis.
