Concetti Chiave
- Le ciglia e i flagelli sono appendici locomotorie che sporgono da alcune cellule, con ciglia più numerose e corte, e flagelli più lunghi e meno numerosi.
- Il movimento dei flagelli è simile a quello di una frusta, mentre le ciglia si muovono come remi azionati contemporaneamente, utilizzati per la locomozione e in funzioni specializzate.
- Entrambi presentano una struttura simile, con microtubuli avvolti da una membrana plasmatica e disposti in una configurazione 9+2, comune agli eucarioti.
- I corpi basali, simili ai centrioli, ancorano ciglia e flagelli e fungono da punto di partenza per la loro crescita attraverso l'assemblaggio di microtubuli.
- Il movimento di ciglia e flagelli è reso possibile dalla proteina motrice dineina, che, utilizzando ATP, provoca la flessione dei microtubuli, producendo il movimento.
Funzione e struttura delle ciglia
Le ciglia e i flagelli sono appendici locomotorie che sporgono da alcune cellule. Le piccole e numerose appendici che permettono il movimento di protisti come Paramecium sono dette ciglia; altri protisti possiedono, invece, i flagelli, appendici più lunghe delle ciglia e generalmente meno numerose (solo uno o pochi per cellula). I flagelli sono presenti anche nelle cellule spermatiche di molti animali pluricellulari e di alcune piante.
Le cellule dotate di flagelli si spostano spinte dal movimento ondulatorio di questi ultimi, simile a quello di una frusta, mentre le ciglia agiscono più come remi azionati contemporaneamente da un equipaggio di canottieri. Oltre a essere utili per la locomozione, ciglia e flagelli possono svolgere funzioni particolari all'interno di organi specializzati. Le cellule della trachea umana, per esempio, hanno ciglia che si muovono per allontanare dai polmoni il muco contenente particelle estranee.Meccanismo di movimento
Le ciglia e i flagelli hanno una struttura e un meccanismo di movimento molto simili. Entrambi sono costituiti da microtubuli avvolti da una estroflessione della membrana plasmatica; nove coppie di microtubuli sono disposte ad anello intorno a una coppia centrale in una configurazione, chiamata 9 + 2, comune a quasi tutti i flagelli e alle ciglia degli eucarioti. Nel citoplasma, il complesso di microtubuli si prolunga in una struttura di ancoraggio chiamata corpo basale, con una configurazione caratteristica comprendente nove triplette di microtubuli disposte ad anello. Quando un ciglio o un flagello incomincia a crescere, il corpo basale agisce da punto di partenza per l'assemblaggio dei microtubuli mediante la progressiva aggiunta di unità di tubulina. I corpi basali hanno una struttura molto simile a quella dei centrioli del centrosoma delle cellule animali. Il movimento di ciglia e flagelli dipende dall'azione di una proteina motrice, la dineina, che forma strutture dette braccia attaccate a ciascuna coppia di microtubuli esterni. Utilizzando l'energia proveniente dall'ATP, le braccia di dineina di una coppia di microtubuli si agganciano a quelle di una coppia adiacente ed esercitano una forza di trazione. Le coppie di microtubuli sono tenute insieme da ponti trasversali di natura proteica e da raggi diretti verso i microtubuli centrali. Se le coppie non fossero tenute saldamente in posizione, l'azione delle braccia di dineina le farebbe scivolare l'una sull'altra. Tale azione, invece, fa flettere i microtubuli, determinando in questo modo il movimento di ciglia e flagelli.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra ciglia e flagelli in termini di struttura e funzione?
- Come è strutturato il complesso di microtubuli in ciglia e flagelli?
- Qual è il ruolo della proteina dineina nel movimento di ciglia e flagelli?
Le ciglia sono appendici più piccole e numerose che agiscono come remi, mentre i flagelli sono più lunghi e meno numerosi, muovendosi con un movimento ondulatorio simile a una frusta. Entrambi sono utilizzati per la locomozione e possono avere funzioni specializzate in organi.
Il complesso di microtubuli in ciglia e flagelli è organizzato in una configurazione 9 + 2, con nove coppie di microtubuli disposte ad anello intorno a una coppia centrale, e si prolunga in un corpo basale con nove triplette di microtubuli.
La proteina dineina, utilizzando l'energia dell'ATP, forma braccia che si agganciano alle coppie di microtubuli, esercitando una forza di trazione che provoca la flessione dei microtubuli e il conseguente movimento di ciglia e flagelli.
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