Kapsler og slimlag
Mange bakterieceller udskiller noget ekstracellulært materiale i form af en kapsel eller et slimlag. Et slimlag er løst forbundet med bakterien og kan let vaskes af, mens en kapsel er tæt bundet til bakterien og har bestemte grænser. Kapsler kan ses under et lysmikroskop ved at placere cellerne i en suspension af indisk blæk. Kapslerne udelukker blækket og fremstår som klare glorier, der omgiver bakteriecellerne. Kapsler er normalt polymerer af enkle sukkerarter (polysaccharider), skønt kapslen af Bacillus anthracis er lavet af polyglutaminsyre. De fleste kapsler er hydrofile ("vandelskende") og kan hjælpe bakterien med at undgå tørring (dehydrering) ved at forhindre vandtab. Kapsler kan beskytte en bakteriecelle mod indtagelse og ødelæggelse af hvide blodlegemer (fagocytose). Mens den nøjagtige mekanisme til at undslippe fagocytose er uklar, kan den forekomme, fordi kapsler gør bakterieoverfladekomponenter mere glatte, hvilket hjælper bakterien med at undslippe opsvulmning af fagocytiske celler. Tilstedeværelsen af en kapsel i Streptococcus pneumoniae er den vigtigste faktor i dens evne til at forårsage lungebetændelse. Mutante stammer af S. pneumoniae, der har mistet evnen til at danne en kapsel, optages let af hvide blodlegemer og forårsager ikke sygdom. Forbindelsen mellem virulens og kapseldannelse findes også i mange andre arter af bakterier.
Et kapsellag af ekstracellulært polysaccharidmateriale kan omslutte mange bakterier i en biofilm og tjener mange funktioner. Streptococcus mutans, der forårsager karies, splitter saccharosen i mad og bruger en af sukkeret til at opbygge dens kapsel, der klæber tæt på tanden. Bakterierne, der er fanget i kapslen, bruger det andet sukker til at brændstof deres stofskifte og producerer en stærk syre (mælkesyre), der angriber tandemaljen. Når Pseudomonas aeruginosa koloniserer lungerne hos personer med cystisk fibrose, producerer den en tyk kapselpolymer af alginsyre, der bidrager til vanskeligheden med at udrydde bakterien. Bakterier af slægten Zoogloea udskiller fibre af cellulose, der ombryder bakterierne i en flokk, der flyder på væskeoverfladen og holder bakterierne udsat for luft, et krav til metabolismen af denne slægt. Et par stavformede bakterier, såsom Sphaerotilus, udskiller lange kemisk komplekse rørformede hylster, der omslutter et betydeligt antal af bakterierne. Hylsterne på disse og mange andre miljøbakterier kan blive beskåret med jern- eller manganoxider.
Flagella, fimbriae og pili
Mange bakterier er bevægelige og er i stand til at svømme gennem et flydende medium eller glide eller sværme over en fast overflade. Svømning og opvarmning af bakterier har flagella, som er de ekstracellulære vedhæng, der er nødvendige for bevægelighed. Flagella er lange, spiralformede filamenter, der er fremstillet af en enkelt type protein og placeret enten i enderne af stavformede celler, som i Vibrio cholerae eller Pseudomonas aeruginosa, eller over hele celleoverfladen, som i Escherichia coli. Flagella findes på både gram-positive og gram-negative stænger, men er sjældne på cocci og er fanget i det aksiale filament i spirochetes. Flagellumet er fastgjort ved sin base til et basallegeme i cellemembranen. Den protomotiske kraft, der genereres ved membranen, bruges til at vende det flagellære filament på en måde som en turbin drevet af strømmen af brintioner gennem basallegemet ind i cellen. Når flagellerne roterer mod uret, svømmer bakteriecellen i en lige linje; rotering med uret resulterer i svømning i den modsatte retning eller, hvis der er mere end et flagellum pr. celle, i tilfældig tumbling. Chemotaxis giver en bakterie mulighed for at justere sin svømningsadfærd, så den kan sanse og migrere mod stigende niveauer af et tiltrækkende kemikalie eller væk fra en frastødende.
Ikke kun er bakterier i stand til at svømme eller glide mod mere gunstige miljøer, men de har også vedhæng, der giver dem mulighed for at klæbe til overflader og forhindre at blive vasket væk med strømme væsker. Nogle bakterier, såsom E. coli og Neisseria gonorrhoeae, producerer lige, stive, spikelike fremspring kaldet fimbriae (latin for “tråde” eller “fibre”) eller pili (latin for “hår”), der strækker sig fra bakteriens overflade og fastgøres til specifikke sukkerarter på andre celler — til henholdsvis disse stammer, tarm- eller urinvejsepitelceller. Fimbriae er kun til stede i gramnegative bakterier. Visse pili (kaldet sexpili) bruges til at lade en bakterie genkende og klæbe til en anden i en proces med seksuel parring kaldet konjugation (se nedenfor Bakteriel reproduktion). Mange akvatiske bakterier producerer et surt mucopolysaccharid, som giver dem mulighed for at klæbe tæt til klipper eller andre overflader.
