Жгутик ( / f l ə ˈ dʒ ɛ l əm / ; мн.: жгутик ) ( лат . «хлыст» или «бич » ) — волосовидный придаток, который выступает из некоторых сперматозоидов растений и животных , а также из широкого спектра микроорганизмы для обеспечения подвижности . [1] [2] [3] [4] Многие протисты со жгутиками известны как жгутиковые .
Микроорганизм может иметь от одного до многих жгутиков. Грамотрицательная бактерия Helicobacter pylori, например, использует свои многочисленные жгутики, чтобы проникнуть через слизистую оболочку и достичь эпителия желудка , где она может вызвать развитие язвы желудка . [5] У некоторых бактерий жгутик также может функционировать как сенсорная органелла , будучи чувствительным к влажности вне клетки. [6]
В трех доменах бактерий , архей и эукариот жгутик имеет разную структуру, белковый состав и механизм движения, но выполняет одну и ту же функцию обеспечения подвижности . Латинское слово flagellum означает « хлыст », описывая его плавательное движение, напоминающее плеть . Жгутик архей называют археллой , чтобы отметить его отличие от жгутика бактерий. [7] [8]
Эукариотические жгутики и реснички одинаковы по строению, но имеют разную длину и функции. [9] Прокариотические бахромки и пили — это меньшие по размеру и более тонкие придатки с разными функциями.
Жгутики эукариот имеют динеин и микротрубочки , которые движутся с помощью изгибающего механизма. Бактерии и археи не имеют в жгутиках динеина и микротрубочек и передвигаются с помощью вращательного механизма. [11]
Жгутик бактерий состоит из белковых субъединиц флагеллина . [11] Его форма представляет собой полую трубку толщиной 20 нанометров . Он спиральный и имеет резкий изгиб сразу за внешней мембраной; этот «крючок» позволяет оси спирали указывать прямо от клетки. Между крючком и базальным телом проходит стержень , проходя через белковые кольца в клеточной мембране, которые действуют как подшипники. Грамположительные организмы имеют два таких базальных кольца тела: одно в слое пептидогликана и одно в плазматической мембране . Грамотрицательные организмы имеют четыре таких кольца: кольцо L связано с липополисахаридами , кольцо P связано со слоем пептидогликана , кольцо M встроено в плазматическую мембрану , а кольцо S непосредственно прикреплено к плазматической мембране. Нить заканчивается покрывающим белком. [20] [21]