Πώς κολυμπούν τα βακτήρια; Εξηγούν οι φυσικοί

Τα βακτήρια κολυμπούν περιστρέφοντας ένα ή πολλαπλά ελικοειδή νήματα που ονομάζονται μαστίγια. Κάθε μαστίγιο οδηγείται από περιστροφικό κινητήρα ενσωματωμένο στη βακτηριακή μεμβράνη. Η περιστροφή του κινητήρα τροφοδοτείται από τη ροή πρωτονίων κάτω από μια ηλεκτροχημική κλίση.

Ο κινητήρας Flagellar είναι μια σύνθετη δομή που αποτελείται από διάφορες πρωτεΐνες. Η μονάδα στάτορας είναι ενσωματωμένη στη μεμβράνη και παρέχει σταθερή άγκυρα για τον κινητήρα. Η μονάδα ρότορα συνδέεται με τη μονάδα στάτορα και περιστρέφεται όταν τα πρωτόνια ρέουν μέσω της. Το μάτι της μαστίχας συνδέεται με τη μονάδα ρότορα και περιστρέφεται μαζί με αυτό.

Η περιστροφή του μαστιγίου δημιουργεί μια δύναμη που ωθεί το βακτήριο μέσα από το νερό. Το βακτήριο μπορεί να αλλάξει την κατεύθυνση αντιστρέφοντας την περιστροφή των μαστιγίων του.

Ο κινητήρας Flagellar είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς βιολογικούς κινητήρες που είναι γνωστοί. Μπορεί να περιστρέφεται σε ταχύτητες μέχρι 100.000 περιστροφές ανά λεπτό (RPM). Αυτή η υψηλή ταχύτητα επιτρέπει στα βακτήρια να κολυμπούν σε ταχύτητες έως και 50 μήκη σώματος ανά δευτερόλεπτο.

Ο κινητήρας Flagellar είναι απαραίτητος για την επιβίωση πολλών βακτηρίων. Τους επιτρέπει να κινούνται προς θρεπτικά συστατικά και μακριά από επιβλαβείς ουσίες. Τους επιτρέπει επίσης να αποικίσουν νέα ενδιαιτήματα.

Ο Flagellar Motor είναι ένα συναρπαστικό παράδειγμα της εφευρετικότητας της φύσης. Είναι ένα σύνθετο μηχάνημα που είναι απαραίτητο για την επιβίωση πολλών βακτηρίων.