Жгутик ( / f l ə ˈ dʒ ɛ l əm / , мн. жгутик ) представляет собой волосовидный придаток , который выступает из некоторых сперматозоидов растений и млекопитающих , а также из широкого круга микроорганизмов для обеспечения подвижности . [1] [2] [3] [4] Многие протисты со жгутиками называются жгутиковыми .
Микроорганизм может иметь от одного до многих жгутиков. Грамотрицательная бактерия Helicobacter pylori , например, использует свои многочисленные жгутики, чтобы продвигаться через слизистую оболочку , чтобы достичь эпителия желудка , где она может вызвать развитие язвы желудка . [5] У некоторых бактерий жгутик может также функционировать как сенсорная органелла , будучи чувствительным к влажности вне клетки. [6]
В трех доменах Bacteria , Archaea и Eukaryota жгутик имеет различную структуру, белковый состав и механизм движения, но выполняет одну и ту же функцию обеспечения подвижности . Латинское слово flagellum означает « хлыст » , чтобы описать его плавательные движения, похожие на плети. Жгутик архей называется археем , чтобы отметить его отличие от бактериального жгутика. [7] [8]
Эукариотические жгутики и реснички идентичны по строению, но имеют разную длину и функции. [9] Прокариотические фимбрии и пили меньше и тоньше придатков, выполняющих разные функции.
Жгутики эукариот имеют динеин и микротрубочки , которые двигаются по механизму изгиба. Бактерии и археи не имеют ни динеина, ни микротрубочек в своих жгутиках и передвигаются с помощью вращательного механизма. [11]
Бактериальный жгутик состоит из белковых субъединиц флагеллина . [11] Его форма представляет собой полую трубку толщиной 20 нанометров . Он спиральный и имеет резкий изгиб сразу за наружной мембраной; этот «крючок» позволяет оси спирали указывать прямо от клетки. Между крючком и базальным телом проходит стержень , проходящий через белковые кольца в клеточной мембране, которые действуют как подшипники. У грамположительных организмов есть два таких базальных кольца тела, одно в слое пептидогликана и одно в плазматической мембране . Грамотрицательные организмы имеют четыре таких кольца: L-кольцосвязывается с липополисахаридами , кольцо P связывается со слоем пептидогликана , кольцо M встроено в плазматическую мембрану , а кольцо S непосредственно связано с плазматической мембраной. Нить заканчивается кэпирующим белком. [20] [21]