Cilios y flagelos: significado, roles y composición
Los cilios y flagelos son estructuras especializadas que se localizan en la superficie de diversas células eucariotas unicelulares, así como en organismos como bacterias y arqueas. Cumplen diversas funciones, como movimiento y transporte de fluidos, detección de estímulos y transducción de señales. Los cilios están compuestos principalmente por microtúbulos que forman un esqueleto interno llamado axonema. En esta entrada de ContaminaciónAmbiental, podrás conocer en detalle qué son los cilios y los flagelos, así como sus roles y composición.
Concepto de cilios
Los cilios son estructuras celulares especializadas que se encuentran en la superficie de numerosas células eucariotas. Son proyecciones pequeñas y móviles que recuerdan a pelos o pestañas y que emergen desde la membrana plasmática. Es importante resaltar que los cilios son una categoría dentro de los tricomas.
Funciones de los cilios
Los cilios desempeñan diversas funciones vitales en las células. A continuación, se presentan algunas de las principales funciones de los cilios, acompañadas de ejemplos ilustrativos:
- Movimiento y transporte de fluidos: los cilios presentes en las células del epitelio respiratorio trabajan de manera coordinada para desplazar el moco en dirección a la garganta, lo que ayuda a expulsar partículas extrañas y proteger los pulmones.
- Percepción sensorial: en las células sensoriales del oído interno, los cilios captan las vibraciones sonoras y las convierten en señales eléctricas que son interpretadas como sonido por el cerebro.
- Transducción de señales: en las células del riñón, los cilios son sensibles al flujo de líquido y pueden detectar cambios en la presión, lo que desencadena una respuesta celular que regula la absorción de agua y sales en el riñón.
Composición de los cilios
Los cilios están mayormente compuestos por microtúbulos, filamentos proteicos tubulares que conforman un esqueleto interno llamado axonema. El axonema de los cilios está constituido por un arreglo de microtúbulos denominado "9+2", que consta de nueve pares de microtúbulos periféricos que rodean a dos microtúbulos centrales.
La estructura "9+2" es característica de los cilios móviles, presentes en células como las epiteliales del tracto respiratorio y las de los túbulos renales, que realizan movimientos coordinados y rítmicos para favorecer el desplazamiento de fluidos o partículas en la superficie celular. Por ejemplo, los cilios en las células respiratorias facilitan el desplazamiento del moco y atrapan partículas extrañas para su posterior eliminación.
Además de los cilios móviles, existen los cilios primarios, que poseen una estructura "9+0", compuesta por nueve pares de microtúbulos periféricos pero sin los microtúbulos centrales. Estos cilios primarios son menos móviles y cumplen diversas funciones, como la detección de estímulos ambientales y la transducción de señales químicas y mecánicas.
Concepto de flagelos
Los flagelos son estructuras celulares especializadas presentes en algunos organismos, como bacterias, arqueas y eucariotas unicelulares. Se trata de apéndices móviles y alargados que sobresalen de la superficie celular y participan en la locomoción celular.
A diferencia de los cilios, que suelen ser numerosos y cortos, los flagelos son estructuras individuales, siendo largos y flexibles.En forma de látigo. Están conformados principalmente por proteínas, como la flagelina en bacterias y la tubulina en eucariotas unicelulares.
Función de los flagelos
La función primordial de los flagelos es posibilitar el desplazamiento celular, en particular la locomoción en medios líquidos.
- Bacterias móviles: numerosas bacterias tienen flagelos que les permiten moverse hacia o alejarse de ciertos estímulos químicos o físicos. Por ejemplo, las bacterias flageladas como Escherichia coli emplean sus flagelos para nadar en búsqueda de nutrientes o alejarse de sustancias nocivas.
- Protistas flagelados: los protistas unicelulares, como los protozoos, suelen poseer uno o varios flagelos que les permiten desplazarse en su ambiente acuático. Por ejemplo, el paramecio, un protozoo ciliado, cuenta con un flagelo que facilita su rápido y eficaz desplazamiento en el agua.
- Algas flageladas: la alga verde Chlamydomonas reinhardtii tiene dos flagelos que le permiten nadar y orientarse hacia la luz para llevar a cabo la fotosíntesis.
Estructura de los flagelos
Los flagelos bacterianos presentan una estructura básica compuesta por tres componentes principales:
- Filamento: es la parte externa del flagelo y consiste en una cadena helicoidal de subunidades de flagelina, que proporciona la estructura y la capacidad de movimiento.
- Gancho: es una articulación flexible que conecta el filamento con el cuerpo basal, permitiendo al flagelo moverse en diferentes direcciones.
- Cuerpo basal: es la base del flagelo que se encuentra dentro de la célula, contiene los anillos y el motor flagelar, responsables de generar la energía necesaria para el movimiento del flagelo.
En organismos eucariotas unicelulares, como los protozoos y algunas algas, los flagelos presentan una estructura similar al axonema "9+2" de los cilios, que consta de nueve pares de microtúbulos periféricos y dos microtúbulos centrales. Estos flagelos tienen la capacidad de desplazarse de manera ondulante o en forma de látigo, impulsando al organismo a través de un medio acuoso.
Diferencias entre cilios y flagelos
Existen varias diferencias entre los cilios y los flagelos. A continuación se listan algunas de las principales discrepancias:
- Estructura y longitud: los cilios son estructuras más cortas y numerosas, mientras que los flagelos son más largos y generalmente se presentan en menor cantidad. Los cilios suelen medir entre 2 y 10 micrómetros de longitud, mientras que los flagelos pueden alcanzar varios micrómetros o incluso milímetros de longitud.
- Patrón de distribución: los cilios suelen estar dispuestos en filas o hileras a lo largo de la superficie celular, mientras que los flagelos suelen ser estructuras individuales que sobresalen de la célula.
- Movimiento: los cilios generalmente realizan movimientos coordinados y rítmicos en forma de batido, lo que permite la generación de un flujo direccional. En cambio, los flagelos pueden desplazarse de forma ondulante o en forma de látigo para generar movimiento y propulsión.
Si deseas profundizar en este tema, te recomendamos leer nuestro artículo sobre el Citoesqueleto: qué es, características, función y estructura.
Si te interesa seguir leyendo sobre Cilios y flagelos: qué son, función y estructura, te sugerimos navegar por nuestra sección de Biología.
Bibliografía
- Campbell, N. A., Reece, J. B. (2007). Biología. Argentina: Editorial Médica Panamericana S.A.
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