Жгутики

Жгутики — это органоиды движения бактерий, представляющие собой тонкие, длинные нитевидные структуры белковой природы. Их размеры составляют 3–5 нм в ширину и 12–25 нм в длину.

Строение жгутика

Жгутик берёт начало в цитоплазме от базального тельца. Далее он проходит через клеточную стенку бактерии, будучи окружённым футляром, утолщённым и изогнутым в виде крюка. Дистальный (наружный) конец жгутика, длина которого варьируется в зависимости от вида бактерии, расположен вне клетки.

Он состоит из нескольких (обычно трёх) параллельно или спиралевидно расположенных фибрилл, покрытых общей белковой оболочкой.

Химический состав

  • Основной белок: Фибриллы состоят из белка флагеллина, который по структуре сходен с миозином.
  • Структура: Флагеллин имеет глобулярную структуру.
  • Аминокислотный состав: Содержит мало ароматических аминокислот, но много глутамина и аспарагина. Цистеин, как правило, отсутствует.
  • Молекулярная масса: Около 40 тысяч дальтон.
  • Свойства: Деполимеризация белка происходит при обработке детергентами или резком изменении pH. Самосборка субъединиц возможна при нейтральной реакции в присутствии небольшого фрагмента жгутика.

Жгутики обладают высокой антигенной активностью и специфичностью (см. Н-антигены).

Типы расположения жгутиков

Количество жгутиков и места их прикрепления различны у разных видов бактерий, но постоянны для одного вида. По этим признакам выделяют несколько групп:

  • Монотрихи и лофотрихи: Имеют, соответственно, один жгутик или один пучок жгутиков на одном конце клетки.
  • Амфитрихи: Имеют жгутики или пучки жгутиков на обоих концах бактериальной клетки.
  • Перитрихи: Обладают множеством жгутиков, расположенных по всей боковой поверхности клетки.

Скорость движения лофотрихов может достигать 50 мкм/с. Перитрихи и амфитрихи движутся медленнее.

Методы выявления

Жгутики можно обнаружить:

  1. Прямым путём — с помощью специальных методов окраски.

  2. Косвенными путями:

Современный контекст

Современные исследования уточнили структуру и механизм работы жгутика. Он представляет собой сложный молекулярный наномотор, вращающийся за счёт протонного градиента (реже — градиента ионов натрия) через мембрану. Базальное тельце теперь чаще называют базальным комплексом или моторным комплексом. Генетический контроль сборки жгутика и его регуляция (например, изменение направления вращения при хемотаксисе) являются классическими моделями в молекулярной биологии.