Ciglia (singolare cilium ) e flagelli (singolare flagello ) sono estensioni flessibili della membrana cellulare che consentono la motilità negli ambienti acquatici. Mentre le ciglia sono tipicamente corte e disposte in file, i flagelli sono più lunghi e spesso solitari. Entrambe le strutture condividono un'architettura comune ma differiscono per lunghezza e disposizione.
Tutte le cellule viventi contengono una membrana plasmatica, citoplasma, DNA e ribosomi. Le cellule eucariotiche aggiungono un nucleo e altri organelli legati alla membrana come i mitocondri, i cloroplasti e il reticolo endoplasmatico. Le ciglia sono esclusive degli eucarioti, mentre sia le cellule eucariotiche che quelle procariotiche possono possedere flagelli.
I microtubuli, composti da proteine tubulina, sono uno dei tre tipi di filamenti nel citoscheletro:gli altri sono filamenti di actina e filamenti intermedi. Forniscono supporto strutturale, facilitano il trasporto intracellulare e formano il fuso mitotico durante la divisione cellulare.
Sia le ciglia che i flagelli condividono il classico 9+2 disposizione:nove doppietti di microtubuli periferici circondano due singoletti centrali. Questa struttura, chiamata axonema, è tenuta insieme da raggi radiali e bracci di dineina. I motori della dineina generano il movimento di scorrimento che piega l'assonema, spingendo l'organello o spostando il fluido sulla superficie cellulare.
Alla base dell’assonema si trova il corpo basale, un cilindro simile a un centriolo con nove triplette di microtubuli. Il corpo basale ancora l'organello alla membrana plasmatica tramite una zona di transizione, una regione specializzata che regola il traffico di proteine nel ciglio o nel flagello.
Le ciglia mobili spazzano il muco nel tratto respiratorio, spingono l'uovo attraverso la tuba di Falloppio e muovono gli organismi unicellulari. Le ciglia sensoriali fungono da antenne, rilevando segnali meccanici o chimici. I flagelli, in particolare negli spermatozoi, guidano la propulsione nei mezzi liquidi, mentre i flagelli batterici generano una coppia che fa girare il corpo cellulare.
I bracci di dineina consumano ATP per alimentare lo scorrimento dei microtubuli. I collegamenti Nexin collegano doppietti adiacenti, coordinando la flessione. Nei flagelli eucariotici, i bracci della dineina sono regolati dal calcio e da altre molecole di segnalazione, consentendo un controllo preciso dei ritmi.
Nel complesso, il corpo basale e l'assonema lavorano di concerto per creare estensioni dinamiche e versatili essenziali per la locomozione e la percezione sensoriale in un'ampia gamma di organismi.
