Ciglia e Flagelli
Ciglia e flagelli sono motili cellulare appendici trovati nella maggior parte dei microrganismi e animali, ma non nelle piante superiori. Negli organismi multicellulari, le ciglia funzionano per spostare una cellula o un gruppo di cellule o per aiutare a trasportare liquidi o materiali oltre di loro. Il tratto respiratorio nell’uomo è rivestito di ciglia che impediscono l’ingresso nei polmoni di polvere inalata, smog e microrganismi potenzialmente dannosi., Tra gli altri compiti, le ciglia generano anche correnti d’acqua per trasportare cibo e ossigeno oltre le branchie delle vongole e trasportare il cibo attraverso i sistemi digestivi delle lumache. I flagelli si trovano principalmente sui gameti, ma creano anche le correnti d’acqua necessarie per la respirazione e la circolazione nelle spugne e nei celenterati. Per gli eucarioti unicellulari, ciglia e flagelli sono essenziali per la locomozione dei singoli organismi. I protozoi appartenenti al phylum Ciliophora sono ricoperti di ciglia, mentre i flagelli sono una caratteristica del gruppo dei protozoi Mastigophora.,
Nelle cellule eucariotiche, ciglia e flagelli contengono la proteina motrice dineina e microtubuli, che sono composti da polimeri lineari di proteine globulari chiamate tubulina. Il nucleo di ciascuna delle strutture è chiamato assonema e contiene due microtubuli centrali che sono circondati da un anello esterno di nove microtubuli doppietto. Un microtubulo completo e un microtubulo parziale, l’ultimo dei quali condivide una parete del tubulo con l’altro microtubulo, comprendono ciascun microtubulo del doppietto (vedi Figura 1)., Le molecole di Dynein si trovano attorno alla circonferenza dell’assonema a intervalli regolari lungo la sua lunghezza dove colmano gli spazi tra doppietti microtubuli adiacenti.
Una membrana plasmatica circonda l’intero complesso dell’assonema, che è attaccato alla cellula in una struttura chiamata corpo basale (noto anche come kinetosoma). I corpi basali mantengono la struttura di base dell’anello esterno dell’assonema, ma ciascuno dei nove set di filamenti circonferenziali è composto da tre microtubuli, piuttosto che da un doppietto di microtubuli., Pertanto, il corpo basale è strutturalmente identico ai centrioli che si trovano nel centrosoma situato vicino al nucleo della cellula. In alcuni organismi, come i Chlamydomonas unicellulari, i corpi basali sono alterati localmente e funzionalmente in centrioli e i loro flagelli riassorbiti prima della divisione cellulare.
Le ciglia e i flagelli eucariotici sono generalmente differenziati in base alle dimensioni e al numero: le ciglia sono solitamente più corte e si presentano insieme in numero molto maggiore rispetto ai flagelli, che sono spesso solitari., Le strutture presentano anche diversi tipi di movimento, anche se in entrambi i casi il movimento è generato dall’attivazione della dineina e dalla conseguente flessione dell’assonema. Il movimento delle ciglia è spesso descritto come frusta o paragonato al colpo del seno nel nuoto. Le ciglia adiacenti si muovono quasi simultaneamente (ma non del tutto), in modo che in gruppi di ciglia si verifichino modelli di movimento ondulati. I flagelli, tuttavia, mostrano un tipo ondulatorio liscio e indipendente di movimento negli eucarioti., I flagelli procariotici, che hanno una struttura completamente diversa dalla flagellina proteica, si muovono in modo rotante alimentato dal motore basale.
I difetti nelle ciglia e nei flagelli delle cellule umane sono associati ad alcuni problemi medici notevoli. Ad esempio, una condizione ereditaria nota come sindrome di Kartagener è causata da problemi con le braccia di dineina che si estendono tra i microtubuli presenti nell’assonema ed è caratterizzata da infezioni respiratorie ricorrenti legate all’incapacità delle ciglia nel tratto respiratorio di eliminare batteri o altri materiali., La malattia provoca anche sterilità maschile a causa dell’incapacità delle cellule spermatiche di spingere se stessi tramite flagelli. Il danno alle ciglia respiratorie può anche essere acquisito piuttosto che ereditato ed è più comunemente legato al fumo di sigarette. La bronchite, ad esempio, è spesso innescata da un accumulo di muco e catrame nei polmoni che non possono essere rimossi correttamente a causa della compromissione delle ciglia correlata al fumo.
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