Многие бактериальные клетки выделяют некоторый внеклеточный материал в виде капсулы или слоя слизи. Слой слизи слабо связан с бактерией и может быть легко смыт, тогда как капсула плотно прикреплена к бактерии и имеет определенные границы.
Капсулы можно увидеть под световым микроскопом, поместив клетки в суспензию туши . Капсулы исключают чернила и появляются в виде прозрачных ореолов, окружающих бактериальные клетки.
Большинство капсул являются гидрофильными (”водолюбивыми") и могут помочь бактерии избежать высыхания (обезвоживания), предотвращая потерю воды. Капсулы могут защитить бактериальную клетку от заглатывания и разрушения белыми кровяными клетками (фагоцитоз ).
Хотя точный механизм выхода из фагоцитоза неясен, это может произойти из-за того, что капсулы делают бактериальные поверхностные компоненты более скользкими, помогая бактерии избежать поглощения фагоцитарными клетками.
Наличие капсулы , это самый важный фактор в его способности вызывать пневмонию. Мутантные штаммы , утратившие способность образовывать капсулу, легко поглощаются лейкоцитами и не вызывают заболеваний . Ассоциация вирулентности и образования капсул также обнаружена у многих других видов бактерий.
Капсульный слой внеклеточного полисахаридного материала может заключать многие бактерии в биопленку и выполняет множество функций. Streptococcus mutans, вызывающий кариес зубов, расщепляет сахарозу в пище и использует один из сахаров для построения своей капсулы, которая плотно прилипает к зубу .
Бактерии, попавшие в капсулу, используют другой сахар для поддержания своего метаболизма и производят сильную кислоту ( молочную кислоту), которая атакует зубную эмаль.
Когда Pseudomonas aeruginosa колонизирует легкие людей с муковисцидозом , она производит толстый капсулярный полимер альгиновой кислоты которая способствует к затруднению искоренять бактерию.
Бактерии выделяют волокна целлюлозы, которые опутывают бактерии в сгусток, который плавает на поверхности жидкости и удерживает бактерии под воздействием воздуха, что является необходимым условием для метаболизма этого рода.
Некоторые палочкообразные бактерии , такие как Sphaerotilus, выделяют длинные химически сложные трубчатые оболочки, которые заключают в себе значительное количество бактерий. Оболочки этих и многих других бактерий окружающей среды могут быть покрыты коркой оксидов железа или марганца.
Жгутиковые, фимбрии и пилы
Многие бактерии подвижны, способны плавать в жидкой среде, скользить или роиться по твердой поверхности. Плавающие и роящиеся бактерии обладают жгутиками, которые являются внеклеточными придатками, необходимыми для моторики.
Жгутики-это длинные спиралевидные нити, состоящие из одного типа белка и расположенные либо на концах палочкообразных клеток, как у Vibrio cholerae или Pseudomonas aeruginosa , либо по всей поверхности клеток, как у Escherichia coli . Жгутиковые могут быть найдены как на грамположительных, так и на грамотрицательных палочках, но редко встречаются на кокках и оказываются в ловушке осевой нити в спирохетах. Жгутик прикрепляется у его основания к базальному телу в клеточной мембране . Протомоторная сила, генерируемая на мембране, используется для поворота жгутиковой нити накала, подобно турбине, приводимой в движение потоком ионов водорода через базальное тело в клетку. Когда жгутики вращаются против часовой стрелки, бактериальная клетка плавает по прямой линии; вращение по часовой стрелке приводит к плаванию в противоположном направлении или, если есть более одного жгутика на клетку, в случайном кувырке. Хемотаксис позволяет бактерии регулировать свое плавательное поведение так, чтобы она могла чувствовать и мигрировать в сторону увеличения уровней химического аттрактанта или от репеллентного.
Бактерии не только способны плавать или скользить в направлении более благоприятных условий , но и имеют придатки, которые позволяют им прилипать к поверхности и не смываться текучей жидкостью.
Некоторые бактерии, такие как кишечная палочка и гонококков, произвести прямые, жесткие, spikelike проекций называются фимбрии (от латинского “нити” или “волокон”) или пили (на латыни означает “волосы”), которые простираются от поверхности бактерии и придают определенный сахаров на другие клетки—для этих штаммов, кишечника или мочевыводящих путей эпителиальные клетки, соответственно.
Фимбрии присутствуют только в грамотрицательных бактериях. Некоторые пили (называемые половыми пили) используются для того, чтобы позволить одной бактерии распознавать и прилипать к другой в процессе полового спаривания, называемого конъюгацией.