結構生物化學/鞭毛
鞭毛(單數:鞭毛)是細胞的延伸部分,常見於許多細菌和古細菌中,甚至在一些真核細胞中也有發現。擁有鞭毛的細胞通常利用鞭毛作為其主要的運動方式。大多數細菌細胞使用鞭毛進行隨機移動,稱為隨機遊走,除非存在化學訊號,在這種情況下,細胞將透過趨化性向吸引物移動(或遠離排斥物)。
細胞中存在三種主要型別的鞭毛。
周生鞭毛是一系列出現在細胞周圍各個方向的鞭毛。例如,大腸桿菌和沙門氏菌細胞具有周生鞭毛。
端生鞭毛是一組捆綁在一起,位於細胞一側的鞭毛。
單生鞭毛只有一個鞭毛附著在細胞的一側。
細菌/古細菌細胞:鞭毛的主要功能是使細胞能夠運動。鞭毛由稱為鞭毛蛋白的蛋白質單體組成。鞭毛能夠透過順時針或逆時針旋轉來實現這一功能。當鞭毛(或單生鞭毛細胞的鞭毛)以逆時針方向旋轉時,鞭毛推動細胞向前,朝向吸引物或遠離排斥訊號。當鞭毛以順時針方向旋轉時,整個細胞停止向前運動,以便改變方向。鞭毛能夠透過在基體中產生扭矩來實現雙向旋轉。基體內有一種稱為mot蛋白的特殊蛋白質,它產生扭矩來推動鞭毛的圓周運動。基體還作為鞭毛的錨定系統,由一組稱為L、P、MS和C環的環組成。鞭毛能夠透過Fli蛋白在順時針和逆時針方向之間切換,Fli蛋白感知吸引物/排斥物的位置,並根據化學訊號切換鞭毛的旋轉方向(因此執行趨化性)。
真核細胞:真核細胞鞭毛在推動細胞向前運動的方式上與細菌細胞不同。由於真核細胞比細菌細胞大得多,因此大多數真核細胞鞭毛不是以順時針/逆時針方向運動,而是以“鞭狀”運動,這種運動由細胞中ATP水解提供能量。擁有鞭毛的真核細胞在細胞膜中還有更多微管,以幫助在細胞趨化性過程中提供支撐。
Slonczewski, Joan,和 John Watkins。Foster. 微生物學:一門不斷發展的科學。紐約:W.W. 諾頓 &,2009年。印刷版。