Kapsler og slimlag
Mange bakterieceller skiller ut noe ekstracellulært materiale i form av en kapsel eller et slimlag. Et slimlag er løst forbundet med bakterien og kan enkelt vaskes av, mens en kapsel er tett festet til bakterien og har bestemte grenser. Kapsler kan sees under et lysmikroskop ved å plassere cellene i en suspensjon av India blekk. Kapslene utelukker blekket og fremstår som tydelige glorier som omgir bakteriecellene. Kapsler er vanligvis polymerer av enkle sukkerarter (polysakkarider), selv om kapselen til Bacillus anthracis er laget av polyglutaminsyre. De fleste kapsler er hydrofile (“vannelskende”) og kan hjelpe bakterien med å unngå uttørking (dehydrering) ved å forhindre vanntap. Kapsler kan beskytte en bakteriecelle mot inntak og ødeleggelse av hvite blodlegemer (fagocytose). Mens den eksakte mekanismen for å unnslippe fagocytose er uklar, kan det forekomme fordi kapsler gjør bakterieoverflatekomponenter glatte, noe som hjelper bakterien å unnslippe oppslukning av fagocytiske celler. Tilstedeværelsen av en kapsel i Streptococcus pneumoniae er den viktigste faktoren i dens evne til å forårsake lungebetennelse. Mutante stammer av S. pneumoniae som har mistet evnen til å danne en kapsel, tas lett opp av hvite blodlegemer og forårsaker ikke sykdom. Forbindelsen mellom virulens og kapseldannelse finnes også i mange andre arter av bakterier.
Et kapsellag av ekstracellulært polysakkaridmateriale kan omslutte mange bakterier i en biofilm og har mange funksjoner. Streptococcus mutans, som forårsaker tann karies, deler sukrosen i mat og bruker en av sukkeretene til å bygge sin kapsel, som fester seg tett til tannen. Bakteriene som er fanget i kapselen bruker det andre sukkeret til å drivstoff med stoffskiftet og produserer en sterk syre (melkesyre) som angriper tannemaljen. Når Pseudomonas aeruginosa koloniserer lungene til personer med cystisk fibrose, produserer den en tykk kapselpolymer av alginsyre som bidrar til vanskeligheten med å utrydde bakterien. Bakterier av slekten Zoogloea utskiller fibre av cellulose som omgir bakteriene til en flokk som flyter på overflaten av væske og holder bakteriene utsatt for luft, et krav for metabolismen av denne slekten. Noen få stavformede bakterier, for eksempel Sphaerotilus, skiller ut lange kjemisk komplekse rørformede skjeder som omslutter et betydelig antall bakterier. Kappene på disse og mange andre miljøbakterier kan bli utstyrt med jern eller manganoksider.
Flagella, fimbriae og pili
Mange bakterier er bevegelige, i stand til å svømme gjennom et flytende medium eller glide eller sverme over en fast overflate. Svømming og sverming av bakterier har flagella, som er de ekstracellulære vedhengene som trengs for bevegelighet. Flagella er lange, spiralformede filamenter laget av en enkelt type protein og ligger enten i endene av stavformede celler, som i Vibrio cholerae eller Pseudomonas aeruginosa, eller over hele celleoverflaten, som i Escherichia coli. Flagella finnes på både gram-positive og gram-negative stenger, men er sjeldne på kokker og er fanget i det aksiale filamentet i spirochetene. Flagellumet er festet ved basen til en basal kropp i cellemembranen. Protomotorkraften som genereres ved membranen brukes til å vri flagellært filament på en måte som en turbin drevet av strømmen av hydrogenioner gjennom basallegemet inn i cellen. Når flagellaene roterer mot klokken, svømmer bakteriecellen i en rett linje; medurs rotasjon resulterer i svømming i motsatt retning eller, hvis det er mer enn ett flagellum per celle, i tilfeldig tumbling. Chemotaxis gjør det mulig for en bakterie å justere sin svømmeoppførsel slik at den kan sanse og vandre mot økende nivåer av et attraktivt kjemisk stoff eller borte fra et avvisende.
Ikke bare er bakterier i stand til å svømme eller gli mot gunstigere miljøer, men de har også vedheng som lar dem feste seg til overflater og forhindre å bli vasket bort med flytende væsker. Noen bakterier, som E. coli og Neisseria gonorrhoeae, produserer rette, stive, spikelike fremspring som kalles fimbriae (latin for “tråder” eller “fibre”) eller pili (latin for “hår”), som strekker seg fra overflaten av bakterien. og festes til spesifikke sukkerarter på andre celler — for disse stammer, henholdsvis tarm- eller urinveisepitelceller. Fimbriae er bare til stede i gramnegative bakterier. Visse pili (kalt sex pili) brukes for å la en bakterie gjenkjenne og feste seg til en annen i en prosess med seksuell parring kalt konjugering (se nedenfor Bakteriell reproduksjon). Mange vannlevende bakterier produserer et surt mukopolysakkarid, som lar dem feste seg tett til steiner eller andre overflater.
