Cils (singulier cil ) et flagelles (singulier flagellum ) sont des extensions flexibles de la membrane cellulaire qui permettent la motilité en milieu aquatique. Alors que les cils sont généralement courts et disposés en rangées, les flagelles sont plus longs et souvent solitaires. Les deux structures partagent une architecture commune mais diffèrent par leur longueur et leur disposition.
Toutes les cellules vivantes contiennent une membrane plasmique, un cytoplasme, de l'ADN et des ribosomes. Les cellules eucaryotes ajoutent un noyau et d'autres organites liés à la membrane tels que les mitochondries, les chloroplastes et le réticulum endoplasmique. Les cils sont exclusifs aux eucaryotes, alors que les cellules eucaryotes et procaryotes peuvent posséder des flagelles.
Les microtubules, composés de protéines de tubuline, sont l'un des trois types de filaments du cytosquelette, les autres étant les filaments d'actine et les filaments intermédiaires. Ils fournissent un soutien structurel, facilitent le transport intracellulaire et forment le fuseau mitotique lors de la division cellulaire.
Les cils et les flagelles partagent le classique 9+2 Disposition :neuf doublets de microtubules périphériques encerclent deux singulets centraux. Cette structure, appelée axonème, est maintenue ensemble par des rayons radiaux et des bras en dynéine. Les moteurs Dynein génèrent le mouvement de glissement qui plie l'axonème, propulsant l'organite ou déplaçant le fluide sur la surface cellulaire.
À la base de l'axonème se trouve le corps basal, un cylindre semblable à un centriole avec neuf triplets de microtubules. Le corps basal ancre l'organite à la membrane plasmique via une zone de transition, une région spécialisée qui régule le trafic des protéines vers le cil ou le flagelle.
Les cils mobiles balayent le mucus dans les voies respiratoires, propulsent l'œuf à travers la trompe de Fallope et déplacent les organismes unicellulaires. Les cils sensoriels servent d'antennes, détectant les signaux mécaniques ou chimiques. Les flagelles, en particulier dans les spermatozoïdes, entraînent la propulsion dans les milieux liquides, tandis que les flagelles bactériens génèrent un couple qui fait tourner le corps cellulaire.
Les bras en dynéine consomment de l'ATP pour alimenter le glissement des microtubules. Les liens Nexin relient les doublets adjacents, coordonnant la flexion. Dans les flagelles eucaryotes, les bras dynéine sont régulés par le calcium et d'autres molécules de signalisation, permettant un contrôle précis des schémas de battements.
Dans l'ensemble, le corps basal et l'axonème travaillent de concert pour créer les extensions dynamiques et polyvalentes essentielles à la locomotion et à la perception sensorielle dans un large éventail d'organismes.