ї і утворення тепла, якби не участь якихось структур мотора. Ці структури перетворюють частину потенційної енергії або в механічну роботу по обертанню джгутика і як наслідок - переміщенню бактеріальної клітини в просторі. Обертання припускає наявність ротора і статора, а перенесення іонів H + і Na + - іонних каналів або переносників цих іонів.
Проблема переносу була вирішена, коли вдалося отримати в достатній кількості так звані білки Mot (від motor). Саме вони утворюють білкові комплекси, навколишні диск М. Як виявилося, білки Mot здатні до транспорту іонів Н + у випадку Н +-мотора або ж іонів Na + у випадку Na +-мотора.
Складніше йде справа з ротором і статором. Очевидно, що джгутик є обертовий елемент системи. Залишається відкритим питання, чи обертається небудь ще, то є якісь компоненти базального тіла, або всі вони деталі статора. Довгий час ротором вважався диск М, оскільки це єдина деталь мотора, що знаходиться у внутрішній бактеріальної мембрані, що несе і. Проте нещодавно було показано, що перенесення певних речовин (зокрема, вітаміну В12) через зовнішню мембрану бактерії здійснюється за рахунок енергії на внутрішній мембрані. У процесі бере участь білок TonB, протягнутий крізь всю періплазму від однієї мембрани до іншої. Цей прецедент наштовхнув нас на думку (див. рис. 2), що, може бути, один з білків Mot виконує ту ж функцію, використовуючи для обертання джгутика або якогось з дисків, локалізованих в періплазме або у зовнішній мембрані (один з білків Mot дійсно сильно видається в періплазму). Тоді ми можемо уникнути припущення про роторної функції диска М, що неминуче мало б створювати для клітини великі проблеми. Обертання диска М (плоский циліндр діаметра близько 10 нм) в мембрані, несучої дуже велику напруженість електричного поля (близько 200 кВ на см), мав би різко збільшити ймовірність електричного пробою цієї мембрани. Ось чому ми схильні віднести диск М до статора, а обертання пояснити ритмічними рухами в періплазме одного з білків Mot, що змушують обертатися якийсь з дисків в періплазме або зовнішній мембрані. Рухи білка Mot, в свою чергу, повинні викликатися перенесенням іонів H + (Na +). В цілому таку систему можна було б уподібнити велосипеду, де поступальний рух ніг велосипедиста призводить до обертального руху коліс.
Однак слід підкреслити, що викладена гіпотеза не більше ніж одне з можливих пояснень пристрої бактеріального мотора. В цілому ситуація дуже далека від ясності, і самі різні припущення мають право на існування. Формулюючи такі припущення, слід враховувати деякі вже виміряні параметри мотора.
. Швидкість обертання зазвичай коливається між 5 і 50 оборотами в секунду.
. Для одного обороту джгутика необхідно пронести в клітку кілька сотень іонів H + (Na +).
. Обертання може викликатися будь-який з складових (), тобто електричним полем або різницею концентрацій іонів Н + (Na +).
. Існують два граничних значення (). Нижче першого порога обертання не відбувається. Між першим і другим порогами швидкість обертання є лінійна функція (). Вище другого порогу подальше збільшення () вже не приводить до прискорення руху.
. Мотор забезпечений перемикачем напрямку обертання, так що бактерія може плисти як жгутиком вперед, так і жгутиком назад при одному і тому ж напрямку (). Ця остання обставина служить ключем до розуміння біологічної функції руху бактерій.
4. НАВІЩО бактеріями РУХАТИСЯ
