Hvordan svømmer bakterier? Fysikere forklarer

Bakterier svømmer ved at rotere en eller flere spiralformede filamenter kaldet flageller. Hver flagel er drevet af en roterende motor indlejret i bakteriemembranen. Motorens rotation drives af strømmen af ​​protoner ned ad en elektrokemisk gradient.

Flagellmotoren er en kompleks struktur sammensat af flere proteiner. Statorenheden er indlejret i membranen og giver et fast anker til motoren. Rotorenheden er fastgjort til statorenheden og roterer, når protoner strømmer gennem den. Det flagelle filament er fastgjort til rotorenheden og roterer sammen med det.

Rotationen af ​​flagellen skaber en kraft, der driver bakterien gennem vandet. Bakterien kan ændre retning ved at vende dens flagellers rotation.

Flagelmotoren er en af ​​de mest effektive biologiske motorer, man kender. Den kan rotere med hastigheder på op til 100.000 omdrejninger i minuttet (rpm). Denne høje hastighed gør det muligt for bakterier at svømme med hastigheder på op til 50 kropslængder i sekundet.

Flagelmotoren er afgørende for overlevelsen af ​​mange bakterier. Det giver dem mulighed for at bevæge sig mod næringsstoffer og væk fra skadelige stoffer. Det giver dem også mulighed for at kolonisere nye levesteder.

Flagelmotoren er et fascinerende eksempel på naturens opfindsomhed. Det er en kompleks maskine, som er essentiel for mange bakteriers overlevelse.