Stavba baktérií

Stavba baktérií
 
Úvod
Už pred viac ako 300 rokmi človek uzrel svet mikrobiológie a odvtedy je čoraz uchvátenejší jeho zaujímavým prevedením a komplexicitou. Bol to práve Anton van Leeuwenhoek, holandský  vedec a obchodník, ktorý prispel svojimi domácky vyrobenými mikroskopmi k založeniu mikrobiológie. Bol očarený a celý bez seba z tohto unikátneho objavu. Nazval baktérie pozorované v kvapke vody  „malé zvieratká“  a pritom sa dodnes nevie akým spôsobom baktérie uvidel cez len dve šošovky. História baktérií pokračuje najmä ironicky, keď po sto rokoch Carl Linné, švédsky prírodovedec a taxonóm, zaradil všeky mikroorganizmy do jednej triedy „Chaos“  a rozlíšil medzi nimi len šesť druhov s odvôvodnením, že človek sa ani len nemá zaujímať o také tvory, pretože Tvorca ich určite preto stvoril tak malými, lebo si ani nepraje, aby sa nimi smrtelník vôbec zaoberal. Uplynulo mnoho rokov a ďalší slávni mikrobiológovia a vedci nedali na seba dlho čakať: Louis Pasteur či Lassaro Spallansani, a.i. Dokázali nám, že ten malý svet a „malé zvieratká“ sú dôležitejšie ako si mnohí mysleli, ba dokonca, že tu boli skôr ako ľudia a my sme ich dlžníkmi. V tomto projekte sa budem venovať stavbe baktérií, ktorá je jednoduchšia v porovnaní so živočíšnou či rastlinnou, ale nie je jednoduchá. Obrázky, tabuľky či grafy k patričnému textu nájdete vzadu v prílohe a dúfam, že budú pomôckou pri pochopení  danej problematiky.
 
1. Stavba bakteriálnej bunky
O vnútornom usporiadaní bakteriálnej bunky nás informoval až elektrónový mikroskop. Všetky pozorovania pripesli k faktu, že sa nejedná o eukaryotickú bunku, ktorá je omnoho zložitejšia, ale o prokaryotickú.  Je známa svojím jednoduchším vnútorným usporiadaním  - okrem rozpustnej cytoplazmy má len 4 úplne potrebné a vždy prítomné štruktúry: jadro, ribozómy, cytoplazmatickú membránu a bunkovú stenu.

Bakteriálna bunka je tvorená jediným, membránami ďalej nedeleným priestorom. (napr. eukaryotická bunka (rastlninná) má takýchto samostatných membránami oddelených priestorov 6 – cytoplazmový, jadrový, vakuolový spolu s priestorom Golgiho aparátu, mitochondriálny, plastidový a priestor endoplazmatického retikula.)
 
1.1  Veľkosť a tvar
Bakteriálna bunka je menšia než bunka rastlinná alebo živočíšna a je porovnateľne veľká s mitochondriou. Zatiaľ čo dĺžka baktérie je niekoľko μm, dĺžka eukaryotickej bunky je niekoľko desiatok μm. Tak napríklad reprezentant baktérií Escherichia coli je tyčinka o hrúbke asi 1 μm a dĺžke 2 μm, bunka pečeňová približne kocka s hranou 20 μm a bunka parenchýmu listu rastliny je kváder 20x40x60 μm. Porovnanie veľkostí (dĺžky) a hmotností niektorých molekúl, organel a buniek je v tabuľke č. 1. Veľkosť baktérií iného druhu taktiež nie sú rovnaké – porovnanie veľkostí rôznych druhov baktérií môžme vidieť v tabuľke č. 2.
Tvar bakteriálnej bunky je väčšinou jednoduchý: gulička, tyčinka, alebo zakrivená tyčinka (závitnica). Toto sú tri základné tvary. Niektoré baktérie však majú tvar zložitejší: Caulobacter tvorí stopku, aktinomycéty tvoria dlhé vlákna, atď. Viď obrázok č.1 – schematické znázornenie tvarov baktérií.
 
1.2  Prvkové zloženie
Je celkovo známe, že 99,9 % živej hmoty tvoria 4 prvky: H, O, C, N. Nie je tomu inak ani pri baktériách. Baktériu z hľadiska prvkov delíme na dve základné časti.  Prvá je voda (H2O), ktorá tvorí asi 80 ± 5% celkovej hmotnosti baktérie. Tou druhou je zbytok, nazývaný ako sušina, alebo suchá hmotnsť(váha) biomasy. Charakteristické zastúpenie 6 hlavných biogénnych prvkov v sušine reprezentatívnej bakteriálnej bunky je: C – 50%, O – 20%, N - 15%, H - 8%, P - 3%, S – 1%. Týchto 6 biogénnych prvkov tvorí asi 97% sušiny baktérie. Pozn.: Je samozrejmé, že presné prvkové zloženie konkrétneho organizmu, a teda takej konkrétnej baktérie je rôzne v závislosti na druhu organizmu, na jeho funkčnom stave a na prostredí, v ktorom sa nachádza.
 
1.3  Molekulárne zloženie
Molekuly tvoriace bakteriálnu bunku(a živú hmotu obecne) sú trojitého typu:
a)  Malé molekuly s molekulovou hmotnosťou rádovo 101(CO2, H2O, NH3, HPO42-, a.i.)
b)  Metabolické intermediáty a stavebné bloky makromolekúl (glukóza, ribóza, glycerol, aminokyseliny, nukleotidy, mastné kyseliny...), ktorých molekulová hmotnosť je rádovo 102.
c)  Makromolekuly s molekulovou hmotnosťou 103 a viacej: bielkoviny, nukleové kyseliny, polysacharidy a (viac menej) lipidy.
 Táto molekulárna hierarchia pokračuje:
d) Spojením rôznych makromolekúl (i za účasti malých molekúl a iónov) sa tvoria supramolekulárne funkčné celky (ribozóm, respiračný reťazec, atď)
e)  Supramolekulárne komplexy sú stavebnými a funkčnými časťami bakteriálnej bunky (lipoproteíny, membrány, bičíky..). Sú tak isto stavebnými kameňmi organel eukaryotickej bunky.

Treba poznamenať, že vznik špecifických supramolekulárnych utvarov nepotrebuje vonkajšiu informáciu či inštrukciu. Potrebná informácia je obsiahnutá v priamárnej štruktúre participovaných makromolekúl. Tá determinuje terciárnu štruktúru makromolekuly, jej veľkosť a tvar, a tým aj jedno, alebo viac väzobných miest , ktorými sú partneri geometricky špecificky navzájom pútaní do špecifickej kvartérnej, resp. supramolekulárnej štruktúry. Vznik supramolekulárnych útvarov je samousporiadaním (selfassembly).
 
2. Funkčné časti bakteriálnej bunky
 
2.1 Jadro
Bakteriálne jadro (nukleoid, bakteriálny chromozóm) zaberá asi 10% až 20% objemu bunky, ale váhovo činí len asi 3% sušiny. Na rozdiel od jadra eukaryotov nie je od cytoplazmy oddelené dvojitou membránou, nemá stály tvar a molekulárne je to jediná molekula DNA – má relatívnu molekulovú hmotnosť 2,5.109, obsahuje celkom asi 8,3.106 nukleotidov, v jednom reťazci asi 4,2.106 nukleotidov. To zodpovedá dĺžke dvojzávitnice asi 1,4 mm, teda 1000krát viacej než je dĺžka bunky samotnej. Objem takejto dvojzávitnice (pri E. coli) nie je veľký: pri priemere dvojzávitnice asi 2nm a dĺžke 1,4.106 nm činí asi 4,4.10-3 μm3, čo je z objemu bunky, ktorý je asi 1,57 μm3 0,3%.
Molekula DNA tvoriaca bakteriálne jadro je nielen v komplexe s molekulou RNA, ale aj s mnohými bielkovinami. Na mnohých miestach sú viazané represory a iné bielkoviny regulujúce negatívne či pozitívne prepis úseku DNA, na mohých miestach je v činnosti enzým sprevádzajúci prepis a syntetizujúci mRNA (DNA-dependentná RNA polymeráza) a na niekoľkých miestach enzýmový komplex sprevádzajúci replikáciu DNA (DNA-dependent DNA polymeráza). Okrem toho je tento komplex viazaný v najmenej dvoch bodoch k cytoplazmatickej membráne. V jadre bunky je uložená genetická informácia danej bunky. Podľa istých pravidiel je sekvenciou báz DNA priradený daný súbor vlastností bunky, celá jej stavba a činnosť. Inštrukcia pre stavbu a činnosť bunky je rozčlenená do funkčných jednotiek, génov, úsekov DNA. Je podstatné, že jadro je haploidné – t.j. obsahuje daný gén len v jednej alele.

V pokojovej, nerastúcej bakteriálnej bunke je len jeden chromozóm. V rastúcej bunke však súčasne s rastom prebieha aj replikácia chromozómu, a preto je v jednej bunke viacej než 1 chromozóm. Pretože rýchlosť replikácie DNA a rýchlosť rastu a delenia bunky niesú v jednoduchej priamej väzbe, nachádzame v jednej bakteriálnej bunke 1 až asi 4 jadrové ekvivalenty, tým viacej, čím rýchlejšie baktéria rastie a delí sa. Okrem DNA v jadre obsahujú mnohé baktérie aj voľne v cytoplazme malé, do kruhu uzavreté molekuly DNA o rel. hm. od 5.106 do 1.108. Tieto útvary sa nazývajú plazmidy. Počet ich identických kópií je rôzny – od 1 do niekoľko desiatok a obsahujú tak isto genetickú informáciu. Je to informácia doplnková, v žiadnom prípade životne dôležitá, udeľuje bunke isté vlastnosti naviac, ktoré sa však v určitých podmienkach existencie baktérie môžu stať rozhodujúcimi pre jej prežitie a pomnoženie. Celkový pomer všetkých nukleových kyselín v bakteriálnej bunke si môžme pozrieť v tabuľke č.3. Obrázok č. 2 – 2 jadrá Bacillus subilis, svetlejšie body na obrázku, tvoriace sa priečne septum.

2.2 Cytoplazma
Rozpustná cytoplazma úplne ovplyvňuje vnútorný priestor bakteriálnej bunky, pretože bakteriálna bunka spravidla nemá vakuoly. Čo sa týka štruktúrnych útvarov, sú v nej tri druhy: bakteriálny chromozóm, ribozómy a granula zásobných látok. Vlastná cytoplazma je veľmi koncentrovaný vodný roztok mnohých biomolekúl, mnohých čo do druhu aj čo do počtu, molekúl veľých aj malých. Je veľmi viskózna, je to miesto, kde sa odohráva pohyb molekúl v priestore, ich vzájomné vyhľadávanie a interakcia. Cytoplazma obsahuje viacej než 50% všetkých proteínov bunky a skoro všetky majú enzymatickú funkciu. Sú tu molekuly mRNA a tRNA, sú tu enzýmy katalytujúce aktiváciu aminokyselín a ich väzbu na špecifické tRNA. Ďalej tu sú prijaté živiny a splodiny metabolizmu určené k vylúčeniu, i rôzne biologicky účinné ióny, napr. Mg2+, HPO42-, vodíkové ióny, atď.

2.3 Ribozómy
Ribozómy sú telieska vyskytujúce sa v bakteriálnej bunke v rôznom počte. Pokojová bunka ich obsahuje niekoľko stoviek, rýchlo rastúca E. coli 30 000 a viac. Váhovo predstavujú ribozómy až 40% sušiny bunky a 80% celkovej bunkovej RNA. Ribozómy sú tvorené rRNA – ribozomálnou RNA, ktorá tvorí pibližne 65% celého ribozómu. Zbytok tvoria bielkoviny -  asi 35%
Rozdiely, ktoré sú medzi ribozómami sa veľmi často udávajú pomocou tzv. sedimentačného koeficientu, čiže veličiny, ktorá udáva čas, za ktorý v ultracentrifúge prebehne sedimentácia ribozómu. Jednotkou je Svedberg (S), a táto jednotka predstavuje čas 10−13 sekundy. Prokaryotický ribozóm, teda aj bakteriálny sa na základe týchto veličín označuje ako 70S a ten sa ďalej skladá z dvoch nerovnakých podjednotiek, ktoré sa pomerne voľne spojujú a rozpojujú. Menšia podjednotka má sedimentačný koeficient 30S väčšia 50S.
V bakteriálnej bunke sú ribozómy jednak ako voľné podjednotky 30S a 50S (15%), jednak ako 70S ribozómy (15%) a jednak ako zhluky 70S ribozómov pospojovaných navzájom vláknom mRNA, ktoré práve prekladajú (polyribozómy, polyzómy).

Pri procese translácie kompletný ribozóm sa pohybuje pozdĺž mRNA a prekladá jej kodóny do peptidového reťazca. Nachádzajú sa v ňom celkove 4 väzobné miesta pre molekuly RNA: jedno pre mRNA a tri pre tRNA. Miesta pre tRNA sú označené ako A, P a E. Podjednotky sú spolu a utvárajú ribozóm len počas proteosyntézy. Po jej skončení sa rozpadajú na samostatné podjednotky, ktoré sú zrejme až do ďalšieho spojenia s mRNA v bunke vo voľnom stave. Na podjednotky ribozómy disociujú napríklad aj za zníženej koncentrácie iónov draslíka.

2.4 Rezervný materiál
Ako každý iný organizmus je bakterálna bunka živý systém otvorený do toku energie, neustále transformujúcej energie z okolia v energiu schopnú konať bunkovú prácu, najmä prácu spojenú s rastom a množením. Ale aj nerastúca baktéria potrebuje energiu, minimálne energiu potrebnú k udržaniu seba samotnej ako systém. Živý organizmus, fototrofný aj chemtrofný sa ocitá bežne v situácii, kedy dočasne nie je vonkajší zdroj energie k dispozícii. Preto je obecnou vlastnosťou organizmu vytvárať si vnútorné zásoby zdroja energie.

U baktérií sú rezervné zdroje energie najmä glykogén( ktorý môže tvoriť až 60% sušiny baktérie) a poly-beta-hydroxymaslová kyselina(+Volutín = polyfosfát a Síra). Tá je ako rezervný materiál špecifická pre baktérie. Špecifické pre prokaryota je tak isto aj to, že rezervným materiálom nie sú neutrálne tuky bežné pri eukaryotoch. Platí pochopiteľné obecné pravidlo: obe látky sa hromadia v bunkách obzvlášť vtedy, keď bunky rastú v nadbytku zdroja uhlíku, resp. v nedostatku zdroja dusíku či inej živiny, a naopak miznú vtedy, keď je zdroj uhlíka a energie živinou limitujúci.

2.5 Cytoplazmatická membrána
Cytoplazmatická membrána je biologická membrána obkolesujúca povrch bakteriálnej cytoplazmy. Ako inak, jej funkcia je oddelenie alebo izolácia vonkajšieho prostredia od vnútorného, avšak nie úplne. Je to v prípade prokaryotických baktérií jediná bunková membrána a sú na nej teda lokalizované všetky tie bunkové funkcie a deje, ktoré inak než na biologickej membráne, t.j. napr. v roztoku, prebiehať nemôžu. Súčasne to znamená, že celá bakteriálna bunka je jediným, ďalším membránami nedeleným priestorom( eukaryot má 5-6).

Vo väčšine prípadov je bakteriálna cytoplazmatická membrána po celom povrchu hladká a napätá.  Samozrejme je mnoho baktérií, pri ktorých nachádzame membrány rôznej veľkosti  a rôzneho členenia. Nachádzame ich práve u takých baktérií, pri ktorých niektorý proces, ktorý sa môže odohrávať len na membráne, musí byť v záujme činnosti bunky dostatočne intenzívny, a preto musí byť dostatočne vyvinutý aj celý molekulárny aparát, ktorý ho vykonáva. Tákato je situáca pri fototrofných baktériách transformujúcich svetlo v energiu chemickú, pri chemolithotrofných baktériách transformujúcich energiu uvoľnenú oxidoredukciami v energiu chemickú a pri viazačoch dusíka redukujúcich plynný dusík na amoniak. 

Bakteriálna cytoplazmatická membrána reprezentuje 10 až 26 % suchej hmotnosti baktérie. Je hrubá asi 8nm a jej základom je viac-menej tekuté kontinuum dvojvrstvy fosfolipidov na oboch stranách, viacej alebo menej ponorenými a viazanými hydrofóbnmi (ponorená časť) aj elektrostatickými (vyčnievajúca časť) silami. Medzi nimi plávajú molekuly bielkovín, jednotlivo, alebo spojené v supramolekulárny funkčný komplex. Pri pohľade na membránu ako plochu sa membrána javí ako mozaika tvorená molekulami lipidov a rôznych bielkovín, a pretože dvojvrsva je tekutá, nazýva sa takáto predstava o stavbe membrány modelom tekutej mozaiky.

Membránové proteíny tvoria 10 až 20% bielkovín celej bunky. Chemické zloženie bakteriálnej membrány kolísa v širokom rozmedzí v závislosti na druhu baktérie a podmienkach jej životnej existencie. Zhruba tvoria bielkoviny asi 70% hmotnosti membrány a lipidy asi 30%. Z lipidov sú to predovšetkým fosfolipidy. Veľmi dôležitou vlastnosťou fosfolipidu je to, že je amfipathický: jeden koniec lineárnej molekuly, uhlovodíkové „chvostíky“, je hydrofóbny (nepolárny), zatiaľ čo „hlavička“ molekuly je hydrofilná (polárna). Takéto molekuly sa spájajú do biologickýmch membrán, ktoré majú vysokú schopnosť automatického opravenia perforácií a vytvárania uzavretých mechurikov v ich útržkoch. Práve to, že lipidy asociujú s proteínmi za vzniku lipoproteínov hrá v roli stavby a funkcie biologických membrán významnú úlohu. Úloha fosfolipidov v bakteriálnej membráne nie je len štruktúrna. Je známych veľa membránových enzýmov, ktorých aktivita je podmienená vytvorením komplexu s lipidom.

Na rozdiel od eukaryotov je obmena membránových proteínov a fosfolipidov v rastúcich baktériách veľmi malá. Cytoplazmatická membrána je rušné miesto v bakteriálnej bunke – prebieha tu mnoho procesov, z tých najvýznamnejších  sú to syntéza a hydrolýza fosfolipidov, syntéza bunkovej steny a jej zložiek, proteosyntéza, transformácia energie, atď. Práve transformácia energie a jej prijímanie cez túo membránu nás zaujíma najviac. Baktéria, ako živý organizmus nesmie byť úplne izolovaná od vonkajšieho prostredia, pretože by nebola schopná prijímať látky – živiny potrebné primárne k chodu rastu a rozmnožovania. Práve preto je na cytoplazmatickej membráne každej bunky molekulárne zariadenie dovoľujúce prienik membránou( či už von, alebo dnu) len tým molekulám, pre ktoré je toto zariadenie špecifické. Obrázok č. 3 – schéma a skutočnosť bakteriálnej cytoplazmatickej membrány.

2.6 Stena
Nad cytoplazmatickou membránou bakteriálnej bunky je bunková stena (pri niektorých môže chýbať). Je to útvar pevný a je to jediný pevný útvar v bakteriálnej bunke. Hrá úlohu bunkového skeletu, udeľuje bunke tvar, a ako tuhý obal ju mechanicky ochraňuje pred vonkajším prostredím. Ochraňuje ju veľmi efektívne: ak chceme bakteriálnu bunku mechanicky rozbiť je treba pomerne brutálne a dlhodobé pôsobenie. Stena udeľuje bunke aj odolnosť chemickú, odolnosť proti vyschnutiu, proti nepriaznivým osmotickým podmienkam, atď. Súčasne kompenzuje pomerne značný osmotický pretlak panujúci v bunke (0,5 MPa – 2,5 MPa). Bunková stena neobsahuje enzýmy a nie je pre molekuly nerozpustná. O všetkých týchto funkciách sa môžeme jednoducho presvedčiť tým, že zbavíme baktériu steny, napr. pôsobením lyzozómu (ktorý ju hydrolyzuje) či penicilínu (ktorý blokuje jej syntézu).
Bunky bez steny, protoplasty či sféroplasty, môžu v prostredí s vhodným osomtickým tlakom nielen prežívať, ale v určitých prípadoch aj rásť a množiť sa. Bunková stena teda nie je pre všetky bunkové procesy úplne potrebná. Protoplasty a sféroplasty, ktoré sú schopné rastu a množenia nazývame L-formou tej baktérie. Niektoré z nich sa menia naspäť na normálne bunky, keď prestane pôsobiť príčina, ktorá viedla k ich vzniku (napr. prítomnosť penicilínu), iné sa však nezmenia a sú stále. Bunková stena baktérií je štruktúra rozmanitej stavby a rôzneho stupňa zložitosti pri rôznych baktériách. To však neznamená, že je pri každej baktérii iná. Vždy je základonu zložkou bunkovej steny lineárny polysacharid s peptidickými postrannými retiazkami zvaný peptidoglykan. Nikde inde ako pri prokaryotoch nebol nájdený. V podstate rozlišujeme dva typy bakteriálnej bunkovej steny: bunkovú stenu grampozitívnych baktérií (G+) a bunkovú stenu gramnegatívnych baktérií (G-). Pri obidvoch je prítomný peptidoglykan, ale inak sa zložením líšia. Stena grampozitívnych baktérií obsahuje len peptidoglykan a teichoové kyseliny, zatiaľ čo stena gramnegatívnych baktérií je zložitejšia. Pritmo je však stena gramnegatívnych baktérií tenšia a predstavuje menší podiel suchej hmotnosti baktérie, pozri tabuľku č. 4. To aké vlastnosti má bunková stena pri obidvoch typoch je znázornené v tabuľke č. 5.

2.7 Púzdro
Nad bunkovou stenou G+ aj G- baktérií môže byť ďaľšia vrstva amorfného organického polyméru rôzneho typu, rôznej hrúbky a rôzne ostrého rozhrania voči prostrediu. Nazýva sa púzdro či slizová vrstva.  Púzdro nie je pri všetkých baktériách, nie je životne dôležité, jeho prítomnosť u tej ktorej baktérie je ovplyvňovaná aj zložením vonkajšieho prostredia. Je rozmanitého chemického zloženia. Môže to byť polymér polysacharidového typu obsahujúci bežné i menej bežné cukry aj z nich odvodené kyseliny, alebo celulóza, dextran, atď.
Púzdro má antigénne vlastnosti a je možné pri baktériách toho istého druhu rozlišovať rôzne antigénne typy. Do istej miery chráni púzdro baktériu pred nepriaznivými vplyvmi prostredia: napr. spomaľuje vyschnutie a pri parazitických baktériách zvyšuje jej odolnosť voči obranným mechanizmom hostiteľa, najmä voči fagocytóze. Obrázok č. 4 – púzdro Bacillus megaterium.

2.8 Fimbrie
Fimbrie, alebo pili (jednotné číslo pilus) sú početné, pomerne krátke, len niekoľko μm dlhé rovné vlákna trčiace všetkými smermi von z povrchu baktérie. Vyskytujú sa len pri G- baktériách. Na jednej bunke ich je niekoľko stoviek. Sú asi 7 nm hrubé a duté s otvorom s priemerom 2 až 5 nm. Sú vystavané z proteínových subjednotiek usporiadaných do závitnice. Proteínová stavebná jedotka sa nazýva pilín, je to rôzna bielkovina pri rôznych druhoch baktérií, a je to molekula pomerne malá. Majú rôznu funkciu: Sexuálne pilusy (taktiež zvané F-pilusy či konjugatívne pilusy) spojujú jednu baktériu k druhej, spojujú cytoplazmy oboch buniek a umožňujú tým výmenu genetickej informácie (plazmidov). Vymenené plazmidy môžu následne umožniť určitú novú funkciu, napríklad rezistenciu na antibiotiká. Baktérie môžu mať až desať takýchto sexuálnych pilusov. Niektoré pilusy slúžia k pohybu. Mechanizmus pohybu spočíva najprv v adhézii (prilnutia) pilusu na substrát, následne sa celý pilus stiahne a pritahne k sebe celú bunku. Princíp sa dá prirovnať ku kotve. Fimbrie sú veľmi krehké a ľahko sa odlamujú.

2.9 Bičíky
Väčšina pohyblivých baktérií sas pohybuje pomocou bičíkov. Bičíky sú mnohonásobne väčšie než baktérie. Baktéria môže mať bičík jeden, alebo zväzok bičíkov na jednom alebo na druhom póly bunky, alebo môže mať bičíky po celom povrchu tela. Rýchlosť pohybu baktérie je značná: až 50 μm za sekundu, t.j. asi 25 dĺžok baktérie za sekundu.. Bičík má 3 časti: vlákno bičíka, háčik a bazálnu časť. Vlákno bičíku je dlhé až 20 μm a v priemere meria od 10 do 30 nm. Je vystavané z globulárnych molekúl bielkoviny zvanej flagelín, špecifickej pre jednotlivé druhy baktérií. Molekuly flagelínu sú usporiadané v závitnici tak, že vnútri je bičík dutý. Bičík sám nie je rovný, je tiež šróbovito stočený. Je krehký a ľahko sa mechanicky odlomí. Flagelín je syntetizovaný v cytolplazme a prechádza dutinou uprostred až na samý koniec rastúceho vlákna. Vlákno rastie samo od seba, nie je potreba zvláštnej vonkajšej inštrukcie, ani bunkovej energie. Vlákno bičíka sa dostane do pohybu pomocou spodnej, bazálnej časti, ktorá vytvorí v podstate rotor a stator, a vlákno sa začne hýbať.

2.10 Glykokalyx
Dokázlo sa, že baktérie žijúce v prirodzenom prostredí majú na svojom povrchu  veľké množstvo von vytŕčajúcich vzájomne prepletených polysacharidových vlákien, vytvárajúcich okolo bunky (alebo skupiny buniek) plsťový obal – glykokalyx. Táto spleť vláken baktéria využíva v situáciach, kedy sa potrebuje pevne zachytiť na povrch a nie je odplavená, ale využíva prietok stále čerstvého prísunu živín a odplavovanie splodín svojho metabolizmu k intezívnejšiemu rastu a množeniu. Polysacharidové vlákna sa pútajú na inú bunku (bakteriálnu, rastlinnú, živočíšnu) interakciou svojich polysacharidových vláken s polysacharidovými vláknami druhej. Typický príklad je zubný kaz, kedy sa špecifické baktérie spoja so zubom svojím glykokalyxom a vytvoria sieťovinu aj s nešpecifickými baktériami. Vnútri tohto povlaku baktérií sú bakteriálne enzýmy, ktoré napádajú zubnú sklovinu. 
 
Záver
S tým, kto je toho názoru, že mikrobiológia je veda zbytočná hlboko nesúhlasím. Už len z toho dôvodu, že sa principálne mýli on, bez diskusie. Určite mi dáte za pravdu, že je to vedná disciplína, síce malá, ale aj zároveň veľká. Veľká vďaka mnohým ľuďom – vedcom, mikrobiológom, biológom, ktorí vytrvalostnou prácou prispeli do obrovského košíka poznatkov z tohto mikrosveta. Bez nich by som samozrejme nebol tento projekt schopný urobiť, takže v konečnom dôsledku by ste ho ani vy nemohli čítať. Trúfam si povedať, že práve tento vedný odbor je budúcnosťou, ktoru by sa človek mal poberať. Genetické inžinierstvo v spojení s baktériami môže ešte prekvapiť v mohých ohľadoch a tak isto nám aj zjednodušiť a zľahčiť život. Aj keď je tento projekt len „líznutím povrchu“ daného odboru, verím, že ste v ňom našli niečo, čo vás príjemne prekvapilo.