Flagello (biologia): differenze tra le versioni
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I flagelli sono implicati nel moto cellulare, in particolare nella [[chemiotassi]], che consente alla cellula di compiere un moto semidirezionato in base al campionamento temporale (compiuto da chemiorecettori) di attraenti e repellenti. Il movimento rotatorio non è casuale;<ref name=Silverman1>{{cite journal | vauthors = Silverman M, Simon M | title = Flagellar rotation and the mechanism of bacterial motility | journal = Nature | volume = 249 | issue = 452 | pages = 73–4 | date = May 1974 | pmid = 4598030 | doi = 10.1038/249073a0 | bibcode = 1974Natur.249...73S | s2cid = 10370084 }}</ref><ref name=Meister1>{{cite journal |title= Rapid rotation of flagellar bundles in swimming bacteria |vauthors=Meister GL, Berg HC |journal=Nature |year=1987 |volume=325 |pages=637–640 |doi= 10.1038/325637a0 |issue=6105|bibcode=1987Natur.325..637L |s2cid=4242129 }}</ref><ref name=Berg1>{{cite journal | vauthors = Berg HC, Anderson RA | title = Bacteria swim by rotating their flagellar filaments | journal = Nature | volume = 245 | issue = 5425 | pages = 380–2 | date = October 1973 | pmid = 4593496 | doi = 10.1038/245380a0 | bibcode = 1973Natur.245..380B | s2cid = 4173914 }}</ref> un movimento antiorario imprime il moto al batterio, un movimento orario determina l'arresto. Solo i batteri monotrichi hanno la possibilità di compiere il solo movimento antiorario. La velocità massima che può essere raggiunta da un batterio dotato di flagello varia tra i 3 e i 60 µm/s. |
I flagelli sono implicati nel moto cellulare, in particolare nella [[chemiotassi]], che consente alla cellula di compiere un moto semidirezionato in base al campionamento temporale (compiuto da chemiorecettori) di attraenti e repellenti. Il movimento rotatorio non è casuale;<ref name=Silverman1>{{cite journal | vauthors = Silverman M, Simon M | title = Flagellar rotation and the mechanism of bacterial motility | journal = Nature | volume = 249 | issue = 452 | pages = 73–4 | date = May 1974 | pmid = 4598030 | doi = 10.1038/249073a0 | bibcode = 1974Natur.249...73S | s2cid = 10370084 }}</ref><ref name=Meister1>{{cite journal |title= Rapid rotation of flagellar bundles in swimming bacteria |vauthors=Meister GL, Berg HC |journal=Nature |year=1987 |volume=325 |pages=637–640 |doi= 10.1038/325637a0 |issue=6105|bibcode=1987Natur.325..637L |s2cid=4242129 }}</ref><ref name=Berg1>{{cite journal | vauthors = Berg HC, Anderson RA | title = Bacteria swim by rotating their flagellar filaments | journal = Nature | volume = 245 | issue = 5425 | pages = 380–2 | date = October 1973 | pmid = 4593496 | doi = 10.1038/245380a0 | bibcode = 1973Natur.245..380B | s2cid = 4173914 }}</ref> un movimento antiorario imprime il moto al batterio, un movimento orario determina l'arresto. Solo i batteri monotrichi hanno la possibilità di compiere il solo movimento antiorario. La velocità massima che può essere raggiunta da un batterio dotato di flagello varia tra i 3 e i 60 µm/s. |
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Nella distribuzione polare sono localizzati ad uno o ad entrambi i poli della cellula, in quella peritrica si originano da numerosi punti mentre in quella lofotrica un ciuffo di flagelli si origina da un'estremità della cellula. A seconda della quantità e della distribuzione, i batteri prendono il nome di: |
Nella distribuzione polare sono localizzati ad uno o ad entrambi i poli della cellula, in quella peritrica si originano da numerosi punti mentre in quella lofotrica un ciuffo di flagelli si origina da un'estremità della cellula. A seconda della quantità e della distribuzione, i batteri prendono il nome di:<ref name="ndvsu">{{cite web |title=Bacterial flagella |url=http://www.ndvsu.org/images/StudyMaterials/Micro/Bacterial-Flagella.pdf |access-date=29 December 2021}}</ref><ref name="Ruan">{{cite journal |vauthors=Ruan J, Kato T, Santini CL, Miyata T, Kawamoto A, Zhang WJ, Bernadac A, Wu LF, Namba K |title=Architecture of a flagellar apparatus in the fast-swimming magnetotactic bacterium MO-1 |journal=Proc Natl Acad Sci U S A |volume=109 |issue=50 |pages=20643–8 |date=December 2012 |pmid=23184985 |pmc=3528567 |doi=10.1073/pnas.1215274109 |bibcode=2012PNAS..10920643R |url=|doi-access=free }}</ref> |
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* Monotrichi (possiedono un solo flagello, ad una estremità), come il ''[[Vibrio cholerae]]''<ref name="Echazarreta">{{cite journal |last1=Echazarreta |first1=MA |last2=Klose |first2=KE |title=''Vibrio'' Flagellar Synthesis. |journal=Frontiers in Cellular and Infection Microbiology |date=2019 |volume=9 |pages=131 |doi=10.3389/fcimb.2019.00131 |pmid=31119103|pmc=6504787 |doi-access=free }}</ref> |
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* Monotrichi (possiedono un solo flagello, ad una estremità) |
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* Anfitrichi (possiedono due flagelli, alle estremità) |
* Anfitrichi (possiedono due flagelli, alle estremità) |
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* Lofotrichi (più flagelli ad un'estremità a formare un ciuffo) |
* Lofotrichi (più flagelli ad un'estremità a formare un ciuffo) |
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* Peritrichi (più flagelli sparsi su tutta la superficie) |
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La desinenza ''trichi'' deriva dal greco antico ''trichos'' che significa ''capello'' o ''pelo''. |
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== Costituzione del flagello == |
== Costituzione del flagello == |
Versione delle 22:01, 30 ago 2022
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/52/Haeckel_Flagellata.jpg/220px-Haeckel_Flagellata.jpg)
I flagelli sono appendici cellulari, lunghe e sottili, disposte in modo differente in vari organismi monocellulari, tra cui i flagellati. Hanno una funzione motoria, e sono tipici soprattutto dei batteri bacillari, in quanto i cocchi preferiscono gli ambienti secchi.[1][2][3][4]
Batteri
Strutture analoghe ai flagelli sarebbero comparse nelle prime fasi dell'evoluzione dei procarioti più antichi.[5] Nella teoria di L. Margulis, deriverebbero da spirochete endosimbiontiche.
I flagelli sono implicati nel moto cellulare, in particolare nella chemiotassi, che consente alla cellula di compiere un moto semidirezionato in base al campionamento temporale (compiuto da chemiorecettori) di attraenti e repellenti. Il movimento rotatorio non è casuale;[6][7][8] un movimento antiorario imprime il moto al batterio, un movimento orario determina l'arresto. Solo i batteri monotrichi hanno la possibilità di compiere il solo movimento antiorario. La velocità massima che può essere raggiunta da un batterio dotato di flagello varia tra i 3 e i 60 µm/s.
Nella distribuzione polare sono localizzati ad uno o ad entrambi i poli della cellula, in quella peritrica si originano da numerosi punti mentre in quella lofotrica un ciuffo di flagelli si origina da un'estremità della cellula. A seconda della quantità e della distribuzione, i batteri prendono il nome di:[9][10]
- Monotrichi (possiedono un solo flagello, ad una estremità), come il Vibrio cholerae[11]
- Anfitrichi (possiedono due flagelli, alle estremità)
- Lofotrichi (più flagelli ad un'estremità a formare un ciuffo)
- Peritrichi (più flagelli sparsi su tutta la superficie)
La desinenza trichi deriva dal greco antico trichos che significa capello o pelo.
Costituzione del flagello
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/40/Flagellum_base_diagram-en.svg/220px-Flagellum_base_diagram-en.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3c/Physical_model_of_a_bacterial_flagellum.jpg/220px-Physical_model_of_a_bacterial_flagellum.jpg)
I flagelli hanno forma elicoidale e sono costituiti da tre domini differenti: filamento, uncino e corpo basale. Di seguito sono elencate le brevi definizioni di queste parti del flagello.
Il filamento
Il filamento è la parte che si estende dalla cellula nel mezzo circostante, è formato da numerose sub unità di una proteina detta flagellina. A differenza degli organismi eucarioti, i flagelli dei procarioti non possiedono dei microtubuli al loro interno.
Il gancio
Il gancio (o uncino) è invece una singola proteina con la funzione di connettere il filamento al corpo basale, il suo nome si riferisce alla forma arcuata che imprime al filamento un moto circolare. È fondamentale la sua presenza perché senza di questo il flagello sarebbe una struttura dritta non più in grado di impartire moto circolare.
Il corpo basale
Il corpo basale o cinetosoma è una struttura complessa differente nei gram negativi e positivi, accomunata dalla presenza dell'anello MS immerso nella membrana citoplasmatica e complessato con proteine MOT (che permettono il moto grazie ad una forza protone-motrice) e proteine FLI (che invertono la rotazione dell'uncino).
Flagelli in cellule di metazoi
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b9/Chlamydomonas_%2810000x%29.jpg/220px-Chlamydomonas_%2810000x%29.jpg)
La forma del flagello si ritrova anche in alcune cellule di metazoi, come ad esempio gli spermatozoi. Le piante più evolute e i funghi non producono flagelli, anche se ciò avviene nelle alghe verdi e nelle chitridi strettamente imparentate. Molti protisti posseggono forme di flagelli. I flagelli si trovano in molti organismi eucariotici e probabilmente tutti gli eucarioti da cui si sono evoluti hanno avuto origine da questi.
Forma e comportamento
I flagelli eucarioti sono composti da due strutture contenenti microtubuli: corpo basale e assonema. Il corpo basale ha la struttura di un centriolo, con 9 triplette disposte circolarmente, mentre l'assonema è provvisto di 9 doppiette di microtubuli disposte a cerchio, dineine assonemali collegate alle doppiette ed altre proteine di collegamento verso il centro della struttura che agiscono come convertitori di moto (permettono la flessione del flagello a partire dai movimenti imposti dall'azione delle dineine sui microtubuli). Al centro del complesso possono inoltre trovarsi 2 microtubuli singoli (struttura 9+2). I flagelli spesso sono dotati di peli chiamati mastigonemi, o contengono cannule. La loro ultrastruttura ha un ruolo importante nella classificazione degli eucarioti.
Nei protisti e negli animali microscopici, i flagelli sono generalmente utilizzati per la propulsione. Potrebbero anche venire usati per creare una corrente che porta nutrimento, anche se di solito questo compito è affidato alle ciglia, che hanno la stessa struttura ma sono più piccole e si muovono ritmicamente (battito) in modo organizzato. In molti eucarioti uno o più flagelli vengono sistemati vicino o sulla parte anteriore della cellula. Spesso ve n'è uno diretto in avanti e un altro che lo insegue all'indietro. Tra gli animali, i funghi e i coanozoi, che nell'insieme costituiscono un clade denominato opistoconti, è presente un unico flagello posteriore.
Note
- ^ Bardy SL, Ng SY, Jarrell KF, Prokaryotic motility structures, in Microbiology, vol. 149, Pt 2, February 2003, pp. 295–304, DOI:10.1099/mic.0.25948-0.
- ^ Silflow CD, Lefebvre PA, Assembly and motility of eukaryotic cilia and flagella. Lessons from Chlamydomonas reinhardtii, in Plant Physiology, vol. 127, n. 4, December 2001, pp. 1500–7, DOI:10.1104/pp.010807.
- ^ Pili and Flagella: Current Research and Future Trends, Caister Academic Press, 2009, ISBN 978-1-904455-48-6.
- ^ Malo AF, Gomendio M, Garde J, Lang-Lenton B, Soler AJ, Roldan ER, Sperm design and sperm function, in Biology Letters, vol. 2, n. 2, June 2006, pp. 246–9, DOI:10.1098/rsbl.2006.0449.
- ^ Piero e Alberto Angela, La straordinaria storia della vita, Mondadori, 1999, pag. 56.
- ^ Silverman M, Simon M, Flagellar rotation and the mechanism of bacterial motility, in Nature, vol. 249, n. 452, May 1974, pp. 73–4, DOI:10.1038/249073a0.
- ^ Meister GL, Berg HC, Rapid rotation of flagellar bundles in swimming bacteria, in Nature, vol. 325, n. 6105, 1987, pp. 637–640, DOI:10.1038/325637a0.
- ^ Berg HC, Anderson RA, Bacteria swim by rotating their flagellar filaments, in Nature, vol. 245, n. 5425, October 1973, pp. 380–2, DOI:10.1038/245380a0.
- ^ Bacterial flagella (PDF), su ndvsu.org.
- ^ Ruan J, Kato T, Santini CL, Miyata T, Kawamoto A, Zhang WJ, Bernadac A, Wu LF, Namba K, Architecture of a flagellar apparatus in the fast-swimming magnetotactic bacterium MO-1, in Proc Natl Acad Sci U S A, vol. 109, n. 50, December 2012, pp. 20643–8, DOI:10.1073/pnas.1215274109.
- ^ Vibrio Flagellar Synthesis., in Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, vol. 9, 2019, p. 131, DOI:10.3389/fcimb.2019.00131.
Voci correlate
Altri progetti
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Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su flagello
Collegamenti esterni
- flagello, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
- (EN) flagellum, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
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