原核生物鞭毛运动靠什么提供能量

Question

原核生物鞭毛运动靠什么提供能量

Answer 1

　　一些细菌的鞭毛粗细约为10-35纳米,借助它的运动使细菌获得推动力.一般是许多鞭毛成束地运动,用暗视野照明的显微镜可以观察到.运动类型有螺旋状波动和圆锥状旋转两种,通常伴有菌体的反向旋转.前者运动类型,是通过改变鞭毛的方向来改变前进方向,后者则是通过改变旋转方向来改变前进方向的.关于鞭毛运动的机理,有的认为是由于鞭毛结构蛋白质鞭毛蛋白的排列发生改变造成的,有的则认为是由于鞭毛和菌体在类似轴承的接合部位发生相对旋转引起的
原核微生物(包括古生菌)鞭毛的构造由基体,钩形鞘和鞭毛丝三部分组成.革兰氏阳性细菌和阴性细菌在基体的构造上稍有区别.革兰氏阴性细菌的鞭毛最为典型,现以大肠杆菌的鞭毛为例.它的基体(basal body)由四个盘状物即环(ring)组成,最外层的L环连在细胞壁最外层的外膜上,接着是连在肽聚糖内壁层的P环,第三个是靠近周质空间的S环,它与第四个环即M环连在一起称S-M环或内环,共同嵌埋在细胞质膜上.S-M环被一对Mot蛋白包围,由它驱动S-M环快速旋转.在S-M环的基部还存在一个Fli蛋白,起着键钮的作用,它可根据细胞提供的信号令鞭毛进行正转或逆转.目前已清楚地知道,鞭毛基体实为一精致,超微型的马达,其能量来自细胞膜上的质子动势(proton motive potential).据计算,鞭毛旋转一周约消耗1000个质子.把鞭毛基体与鞭毛丝连在一起的构造称钩形鞘或鞭毛钩(hook),直径约17nm,其上着生一条长约15～20μm的鞭毛丝(filament).鞭毛丝是由许多直径为4.5nm的鞭毛蛋白(flagellin)亚基沿着中央孔道(直径为20nm)螺旋状缠绕而成,每周为8～10个亚基.鞭毛蛋白是一种呈球状或卵圆状蛋白,分子量为3万～6万,它在细胞质内合成,由鞭毛基部通过中央孔道输送到鞭毛游离的顶部进行自装配.细菌的鞭毛做旋转运动 其动力来自质子动力,由细胞膜内外质子浓度差和电势差决定.