探秘大肠杆菌：鞭毛马达鲁棒性与来流促鞭毛成束的机理解析

一、引言

1.1研究背景与意义

在微观世界中，细菌的运动能力对其生存与繁衍起着关键作用。作为一种广泛存在于人类肠道等环境中的革兰氏阴性菌，大肠杆菌（Escherichiacoli）的运动特性尤为引人关注。大肠杆菌周身分布着3至7根鞭毛，这些鞭毛由底部的转动分子马达——鞭毛马达驱动。当所有鞭毛马达逆时针旋转时，鞭毛会形成紧密的束状结构，如同高效的螺旋桨，推动细菌在液体环境中快速游动；而当部分鞭毛马达顺时针旋转时，鞭毛束解体，细菌则会进行随机的翻转运动，改变游动方向。这种独特的“前进-翻转”运动模式，使大肠杆菌能够灵