Хемотаксис – це рух одноклітинних організмів або рухомих клітин багатоклітинних у відповідь на хімічний подразник.
Рух по градієнту концентрації називається позитивним хемотаксисом, а проти градієнта, відповідно, негативним. До хемотаксису здатні різноманітні бактерії, одноклітинні водорості, найпростіші, а також рухливі клітини багатоклітинних організмів: сперматозоїди, макрофаги та інші.
Позитивний хемотаксис викликають речовини-атрактанти, а негативний – репеленти. Для одноклітинних атрактантамі є різні поживні речовини – цукру, амінокислоти і таке інше, а репелентами – всі ті сполуки, що становить небезпеку, наприклад, луги, спирти, кислоти.
У різних мікроорганізмів одні і ті ж речовини можуть викликати різну реакцію. Зокрема, аеробні бактерії рухаються по градієнту кисню, а анаеробні – проти. Набір атрактантів та репелентів для клітини многоклеточного організму визначається тими функціями, які вона виконує. Наприклад, лейкоцити рухаються по градієнту концентрації бактеріальних токсинів і продуктів розпаду тканин, тобто до вогнища запалення.
Оскільки деякі потрібні клітині з’єднання в концентрованому вигляді небезпечні, напрямок хемотаксису залежить не тільки від градієнта, але і від абсолютних показників концентрації певної речовини. Наприклад, хлорид натрію викликає позитивний таксис в слабкому розчині і негативний – у концентрованому.
Цікавий механізм, за допомогою якого живі організми визначають градієнт концентрацій. Так як розміри клітини, особливо прокариотической, дуже малі, вона не здатна сприйняти різницю концентрацій у різних точках простору в окремий момент часу. Тому клітина змушена відстежувати зміну концентрації атрактантів та репелентів з часом. В силу цього виникає необхідність в якоїсь молекулярної пам’яті. У бактерій ця проблема вирішується метилированием рецепторів, провзаимодействовавших зі своїм лігандом