Die Bakteriengeißel

Erst seit 1973 ist bekannt, dass sich einige Bakterien mit Hilfe von rotierenden Geißeln fortbewegen. Bakterielle Geißeln sind allerdings ganz anders aufgebaut als die Geißeln eukaryontischer Organismen. Bei den meisten polar begeißelten Bakterien wirkt die Geißel als Schubgeißel (wie eine Schiffsschraube) und drückt den Einzeller durch das Medium. Die Geißeln sind helical gewundene Fäden, die durch einen in der Cytoplasmamembran lokalisierten Rotationsmotor angetrieben werden und um die fiktive Achse der Schraubenlinie rotieren. Die Bewegung kann durch Einzelgeißeln oder durch Geißelbüschel erfolgen. Die Geißeln rotieren mit verhältnismäßig hoher Drehzahl; Spirillengeißeln kreisen mit etwa 3000 Umdrehungen/min, also der Geschwindigkeit eines mittleren Elektromotors. Die Geißelrotation bewirkt, dass das Bakterium mit etwa einem Drittel dieser Geschwindigkeit im entgegengesetzten Drehsinn schraubenzieherartig rotiert und Geschwindigkeiten von durchschnittlich 50 µm/Sekunde erreicht.

Die Geißeln verschiedener Bakterien unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Dicke (12-18 µm, Länge (bis 100 µm sowie Amplitude der Schraubenlinie voneinander. Bakterien können verschiedene Geißeltypen bilden; auch die Anordnung der Geißeln ist ein wichtiges taxonomisches Merkmal. So kann eine einzelne Geißel oder auch ein ganzes Geißelbüschel an einem oder beiden Zellpolen inseriert sein, oder die Geißeln verteilen sich über das ganze Bakterium, wie bei Escherichia coli (peritriche Begeißelung). Auch die prokaryontischen Archaea (die nicht zu den Bakterien gerechnet werden), besitzen Geißeln.

Abb.1Verschiedene Formen der Begeißelung bei Bakterien