O flagelo é geralmente uma estrutura que garante a mobilidade de uma célula . Os procariotos e eucariotos desenvolveram este tipo de organela em princípios arquitetônicos e funcionais muito diferentes.
Como uma primeira aproximação, podemos considerar que são prolongamentos citoplasmáticos - embora a noção de "prolongamento" não seja totalmente apropriada - capazes de movimentos periódicos induzindo o deslocamento da célula em meio líquido, ou do meio líquido ao redor da célula. célula. Nos procariotos, os flagelos são estruturas semirrígidas ancoradas na membrana plasmática e cuja base consiste em um motor molecular que garante sua rotação. Nos eucariotos, os flagelos também chamados de undulipódios (en) e os cílios são conduzidos por um axonema , uma estrutura do citoesqueleto e ao longo da qual os motores moleculares são periodicamente distribuídos.
Em procariotos (bactérias), a expressão de mais de 40 genes é necessária para especificar as proteínas essenciais para a montagem sequencial dos flagelos, da parte mais interna para a mais externa. A rotação do corpo basal resulta de uma força próton-motora produzida por um motor molecular homólogo à ATPase H0H1 da mitocôndria. Cinematicamente, a rotação de uma volta do flagelo requer cerca de 1000 prótons. A frequência de rotação de um flagelo bacteriano é de cerca de 40-60 Hz . Os flagelos bacterianos são relativamente difíceis de observar à microscopia de campo claro, mas são "facilmente" observáveis no contraste de Nomarsky.
Existem diferentes tipos de formação flagelar ou ciliar:
O flagelo "procariótico" consiste em três partes:
O flagelo às vezes é coberto por uma membrana, derivada da membrana externa em alguns casos, ou completamente original em outros casos.
Os anéis internos (ou rotor ) são capazes de girar em ambas as direções, o que permite que as bactérias mudem de direção.
Os anéis externos (ou estator ) não giram, seu papel é estabilizar toda a estrutura flagelar.
A estrutura do flagelo é muito diferente nas arquéias, próximo aos pili tipo IV das eubactérias. Por exemplo, não há canal central (o que implica, em particular, que os novos monômeros de flagelina sejam adicionados na extremidade proximal).
A estrutura dos flagelos e cílios das células eucarióticas é absolutamente diferente e requer a expressão de 250 a 400 genes para o único estabelecimento da arquitetura axonemal cujo batimento (<70 Hz ) é plano ou tridimensional. Um flagelo ativo é uma máquina macromolecular que permite o movimento, mas é também um corredor de intensa circulação de "trens" de informações, de substâncias energéticas a serem transportadas e de resíduos metabólicos a serem evacuados; Técnicas de imagem de microscopia eletrônica 3D mostraram recentemente que ele contém dupletos de microtúbulos em todo o seu comprimento, permitindo o transporte intraflagelar direcional para a ponta ciliar, enquanto permite o movimento do cílio. Os primeiros modelos mecanísticos da logística do transporte bidirecional intraflagelar e do axonema (e seus nove dupletos de microtúbulos) são assim abordados.
Para os espermatozoides humanos, eles se formam a partir do centríolo distal da espermátide redonda. Esses dois centríolos migram para a futura parte posterior da célula.
O centríolo mais próximo do núcleo é considerado proximal ou mesmo justanuclear e o mais distante do núcleo é distal.
Em Araneae ( aranhas ), o flagelo espermatozóide distingue-se pela presença de três microtúbulos em vez de dois na sua parte central em vários grupos: Pholcidae , telemidae , Pisauridae