UN flagello è una proiezione cellulare a forma di frusta che partecipa alla locomozione di organismi unicellulari e al movimento di varie sostanze in organismi più complessi.
Troviamo flagelli sia nella linea eucariotica che in quella procariotica. I flagelli procarioti sono elementi semplici, formati da un singolo microtubulo composto da subunità flagelline configurate in modo elicoidale, formanti un nucleo cavo..
Negli eucarioti la configurazione è di nove paia di microtubuli di tubulina e due coppie situate nella regione centrale. Uno degli esempi tipici di flagelli sono le estensioni dello sperma, che danno loro mobilità e consentono la fecondazione dell'ovulo..
Le ciglia, un altro tipo di prolungamento cellulare, hanno una struttura e una funzione simili ai flagelli, ma non devono essere confuse con i flagelli. Sono molto più brevi e si muovono in modo diverso.
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Nei batteri, i flagelli sono filamenti elicoidali le cui dimensioni sono comprese tra 3 e 12 micrometri di lunghezza e 12-30 nanometri di diametro. Sono più semplici degli stessi elementi negli eucarioti.
Strutturalmente, i flagelli dei batteri sono composti da una molecola proteica chiamata flagellina. Le flagelline sono immunogeniche e rappresentano un gruppo di antigeni chiamati "antigeni H" che sono specifici per ciascuna specie o ceppo. Questa è configurata in modo cilindrico, con un centro cavo.
In questi flagelli, possiamo distinguere tre parti principali: un lungo filamento esterno, un gancio che si trova all'estremità del filamento e un corpo basale che è ancorato all'amo..
Il corpo basale condivide le caratteristiche con l'apparato di secrezione per i fattori di virulenza. Questa somiglianza potrebbe indicare che entrambi i sistemi sono stati ereditati da un antenato comune..
A seconda della posizione del flagello, i batteri sono classificati in diverse categorie. Se il flagello si trova ai poli della cellula come un'unica struttura polare ad un'estremità, lo è monoterica e se lo fai ad entrambe le estremità lo è anfibio.
Il flagello può anche essere trovato come un "pennacchio" su uno o entrambi i lati della cella. In questo caso, il termine assegnato è lofoteric. L'ultimo caso si verifica quando la cellula ha più flagelli distribuiti in modo omogeneo su tutta la superficie e viene chiamato peritrico.
Ciascuno di questi tipi di flagellazione mostra anche variazioni nel tipo di movimenti eseguiti dai flagelli..
I batteri mostrano anche altri tipi di proiezioni sulla superficie cellulare. Uno di questi è il pili, questi sono più rigidi di un flagello e ne esistono di due tipi: quelli corti e abbondanti, e quelli lunghi coinvolti nello scambio. sessuale.
La spinta o rotazione del flagello batterico è un prodotto dell'energia proveniente dalla forza protone-motoria e non direttamente dall'ATP.
I flagelli batterici sono caratterizzati dal fatto che non ruotano a velocità costante. Questo parametro dipenderà dalla quantità di energia che la cellula sta producendo in un dato momento. Il batterio è in grado non solo di modulare la velocità, ma può anche cambiare la direzione e il movimento flagellare.
Quando il batterio prende di mira una particolare area, è probabile che sia attratto da uno stimolo. Questo movimento è noto come taxi e il flagello consente all'organismo di spostarsi nel luogo desiderato.
Come gli organismi procarioti, gli eucarioti mostrano una serie di processi sulla superficie della membrana. I flagelli eucariotici sono costituiti da microtubuli e sono lunghe proiezioni coinvolte nel movimento e nella locomozione..
Inoltre, nelle cellule eucariotiche possono esserci una serie di processi aggiuntivi che non devono essere confusi con i flagelli. I microvilli sono estensioni della membrana plasmatica coinvolte nell'assorbimento, secrezione e adesione delle sostanze. È anche correlato alla motilità.
La struttura dei flagelli eucariotici è chiamata assonema: una configurazione composta da microtubuli e un'altra classe di proteine. I microtubuli sono configurati in un modello chiamato "9 + 2", che indica che c'è una coppia di microtubuli centrali circondata da 9 coppie esterne.
Sebbene questa definizione sia molto popolare in letteratura, può essere fuorviante, poiché solo una coppia si trova al centro e non due..
I microtubuli sono elementi proteici costituiti dalla tubulina. Esistono due forme di questa molecola: alfa e beta tubulina. Questi si raggruppano per formare un dimero, che formerà l'unità dei microtubuli. Le unità polimerizzano e si aggregano lateralmente.
Ci sono differenze tra il numero di protofilamenti che hanno i microtubuli che si trovano intorno alla coppia centrale. Uno è noto come tubulo A o completo perché ha 13 protofilamenti, in contrasto con il tubulo B, che ha solo 10-11 filamenti.
Ciascuno dei microtubuli è attaccato dalla sua estremità negativa a una struttura nota come corpo basale o cinetosoma, che è simile nella struttura al centriolo dei centrosomi con nove triplette di microtubuli..
La proteina dineina, di grande importanza nel movimento flagellare eucariotico (una ATPasi), è associata da due braccia a ciascun tubulo A.
Nexin è un'altra proteina importante nella composizione del flagello. Questo è responsabile dell'unione delle nove coppie di microtubuli esterni.
Il movimento dei flagelli eucariotici è diretto dall'attività della proteina dineina. Questa proteina, insieme alla chinesina, sono gli elementi motori più importanti che accompagnano i microtubuli. Questi "camminano" sul microtubulo.
Il movimento si verifica quando le coppie di microtubuli esterni vengono spostate o scivolate. La dyneina è collegata sia ai tubuli di tipo A che a quelli di tipo B. Nello specifico, la base è associata ad A e la testa a B. Nexin ha anche un ruolo nel movimento..
Sono pochi gli studi incaricati di chiarire il ruolo specifico della dineina nel movimento flagellare..
I flagelli nei lignaggi procarioti sono più piccoli, essendo in grado di raggiungere i 12 um di lunghezza e il diametro medio è di 20. I flagelli eucariotici possono superare i 200 um di lunghezza e il diametro è vicino a 0,5 um.
Una delle caratteristiche più importanti dei flagelli eucariotici è la loro organizzazione dei microtubuli 9 + 0 e la configurazione delle fibre 9 + 2. Gli organismi procarioti mancano di questa organizzazione..
I flagelli procarioti non sono avvolti nella membrana plasmatica, come nel caso degli eucarioti.
La composizione dei flagelli procariotici è semplice e include solo molecole proteiche flagelline. La composizione dei flagelli eucariotici è più complessa, composta da tubulina, dineina, nexina e un set aggiuntivo di proteine, così come altre grandi biomolecole come carboidrati, lipidi e nucleotidi..
La fonte di energia per i flagelli procarioti non è data da una proteina ATPasi ancorata nella membrana, ma dalla forza motrice del protone. Il flagello eucariotico possiede una proteina ATPasi: la dineina.
La confusione tra ciglia e flagelli è comune. Entrambi sono processi citoplasmatici che assomigliano ai capelli e si trovano sulla superficie delle cellule. Funzionalmente, sia le ciglia che i flagelli sono proiezioni che facilitano la locomozione cellulare..
Entrambi derivano dai corpi basali e hanno un'ultra-struttura abbastanza simile. Allo stesso modo, la composizione chimica di entrambe le proiezioni è molto simile..
La differenza cruciale tra le due strutture è legata alla lunghezza: mentre le ciglia sono protuberanze corte (tra 5 e 20 um di lunghezza), i flagelli sono notevolmente più lunghi e possono raggiungere lunghezze maggiori di 200 um, quasi 10 volte più lunghe. ciglia.
Quando la cellula ha le ciglia, generalmente lo fa in numero significativo. A differenza delle cellule che hanno flagelli, che generalmente ne hanno uno o due.
Inoltre, ogni struttura ha un movimento peculiare. Le ciglia si muovono con colpi potenti e i flagelli in modo ondeggiante, simile a una frusta. Il movimento di ogni cilio nella cellula è indipendente, mentre quello dei flagelli è coordinato. Le ciglia sono ancorate a una membrana ondulata e i flagelli no.
C'è una differenza peculiare tra la complessità delle ciglia e dei flagelli in ogni struttura. Le ciglia sono proiezioni complesse tutti la sua lunghezza, mentre la complessità del flagello è limitata solo alla base, dove si trova il motore responsabile della rotazione.
Per quanto riguarda la loro funzione, le ciglia sono coinvolte nel movimento di sostanze in una direzione specifica ei flagelli sono solo legati alla locomozione..
Negli animali, la funzione principale delle ciglia è la mobilizzazione di liquidi, muco o altre sostanze sulla superficie.
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