鞭毛

鞭毛
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鞭毛(英語: flagellum )，是很多單細胞生物和一些多細胞生物細胞表面像鞭子一樣的細胞器，用於運動及其它一些功能。

• • 細菌的鞭毛是螺旋狀的纖維，像螺絲一樣旋轉，屬於生命系統中的旋轉運動。
  • 古菌的鞭毛表面上和細菌的類似，但很多細節不同，和細菌的鞭毛可能也不是同源的。
  • 真核生物，比如動物、植物、原生生物細胞的鞭毛是細胞表面結構複雜的突出物，像鞭子一樣來回抽打。
  • 不同種類的細菌有不同的數目的鞭毛。Monotrichous細菌有一個單一的鞭毛（如霍亂弧菌）。 Lophotrichous細菌有多種鞭毛設在細菌同樣的表面上，而協調一致地行動，將細菌進往單一的方向前進。

目錄

鞭毛特性

• 鞭毛是由大約40種蛋白質組成的，這些蛋白質就像馬達中的不同組件, 將 ATP 轉換成動能, 可以旋轉, 也可以令微生物前進、停止、倒轉以及改變方向。
  • 科學家稱細菌的鞭毛是 "irreducible complexity", 這個精巧的奈米分子馬達是沒有任何工程師能做得到的。
  • 細小的細菌鞭毛能依照 DNA "設計圖", 包括鞭毛的前進裝置圖, 在20分鐘之內把40個組件按照次序準確地自行組裝, 還可以運作得很好。
• 鞭毛一般長約150微米，纖毛5～10微米，兩者直徑相近，為0.01～0.03微米。
  • 大多數動物和植物的精子都有鞭毛。精子及許多原生動物都以鞭毛或纖毛為運動器。
  • 具有鞭毛的細菌大多是弧菌、桿菌和個別球菌。
  • 纖毛和鞭毛由3個主要部分組成：中央軸纖絲、圍繞它的質膜和一些細胞質。
  • 軸纖絲從纖毛或鞭毛底部的基粒直達頂端，為一束直徑約220～240埃的微管，在基粒底部，則集聚成圓錐形束，深入到細胞質中。
  • 進化論的爭論》指出: "細菌的鞭毛有一個旋轉的馬達, 每分鐘可以旋轉6000至1萬7000次。
    • 更厲害的是, 這個旋轉馬達只需要旋轉四分之一周的時間, 就可以減速、改變方向、再加速至每分鐘1萬7000次的轉速, 以反方向繼續轉動."
• 人體鼻腔內的纖毛每秒可擺動超過十次，以清理體內的異物。
  • 許多微生物也是靠鞭毛(如：眼蟲)或纖毛(如：草履蟲)來移動。

鞭毛的作用

• 常見的微生物有很多，我們最常接觸到的大致有三種——細菌、真菌、病毒。
  • 細菌的鞭毛是螺旋狀的纖維，像螺絲一樣旋轉。
  • 古菌的鞭毛表面上和細菌的類似，但很多細節不同，和細菌的鞭毛可能也不是同源的。
  • 革蘭氏陰性菌細菌鞭毛的結構
  • 鞭毛的運動也是不一樣的。
  • 細菌是我們較為了解的一種。細菌大部分都有鞭毛，鞭毛的作用就是驅動細菌前往它想去的地方。
  • 不同種類的細菌有不同的數目的鞭毛。
    • Monotrichous細菌有一個單一的鞭毛（如霍亂弧菌）;Lophotrichous細菌有多種鞭毛設在細菌同樣的表面上，而協調一致地行動，將細菌進往單一的方向前進；
    • 一些細菌，如selenomonas ，鞭毛有組織外胞體。
  • 幾乎所有細菌鞭毛是螺旋細絲，每一個在其基部帶有旋轉馬達可以順時針或逆時針轉動。
  • 它們提供了幾種細菌運動性中的兩個運動。
  • 鞭毛馬達的轉速可以達到每分鐘20000轉，且提供鞭毛馬達旋轉的能量幾乎百分百轉化為馬達的動能。

細菌鞭毛馬達的離合器

• 當『離合器』（黃色部分）處於『合』的位置時，由氫離子濃度梯度推動的引擎轉動，帶動鞭毛使細菌向前遊動；而*當『離合器』處於『分』的位置時， 鞭毛不會轉動所以細菌停止運動。
  • 精巧的結構在我們日常生活中出現在汽車上，汽車的馬達也是如此精巧構成的，但這是依靠人類的智慧和想像力。
  • 古菌的鞭毛表面上看起來類似細菌的鞭毛。
  • 在20世紀90年代，研究人員曾發現了古菌和細菌鞭毛的具體不同，其中包括：細菌鞭毛由流動的質子驅動，而古鞭毛幾乎肯定由三磷酸腺苷驅動。
  • 細菌細胞中往往有許多鞭毛的細絲，古菌鞭毛則由許多長絲組成一捆。
  • 真核生物的鞭毛是由9+2的微管構成，利用動力蛋白用ATP拉動微管擺動。
  • 鞭毛具有抗原性，可誘使宿主產生抗體。
  • 真核生物包括：植物，動物和原生生物，他們的細胞的複雜細胞凸出物像鞭子一樣來回的抽打。
  • 原核生物鞭毛以旋轉運動運行，而真核鞭毛以彎曲運動運行。
  • 原核鞭毛採用旋轉馬達，和真核鞭毛使用複雜的滑動這三種鞭毛形態各不相同，所用的「燃料」也不盡相同，但是他們的基礎結構，也就是底座「馬達」是幾乎相同的。

賈第鞭毛蟲

• 賈第鞭毛蟲是肉眼不可見的寄生蟲。
  • 需要進行實驗室的化驗才能確診。在新鮮的糞便或十二指腸沖洗液內可發現活動的滋養體，通過糞便的鹽水漂浮法發現卵囊，或者通過特殊的試紙（ELISA）檢測可發現糞便存在賈第鞭毛蟲蛋白。
  • 如果懷疑存在賈第鞭毛蟲感染，應在發病期間的7~10天內至少做3次糞便檢查發現卵囊。
  • 通過十二指腸腸腔沖洗和對十二指腸粘膜進行細胞學分析有時可見賈第鞭毛蟲。
• 賈第鞭毛蟲病多見於狗，貓偶爾發病。
  • 臨床症狀表現為輕度至嚴重的腹瀉，有持續性、間歇性或自限性。
  • 通常腹瀉呈「牛糞樣」，無血液或粘液；但有時也有很大的變化。
  • 某些動物會出現體重減輕現象，有些則無體重變化。