Modern vetenskap fortsätter att avslöja den otroliga komplexiteten hos mikroskopiska strukturer och organismer. Till exempel innehåller en enda mänsklig cell, bara 10 miljonerth av en meter i diameter, många interna strukturer som kontinuerligt interagerar med varandra för att utföra livets grundläggande uppgifter. Även enkla bakterieceller innehåller olika strukturer som har egna invecklade komponenter. Två fascinerande exempel på denna komplexitet är cilia och flagella, som uppnår olika typer av mikroskopisk rörelse.
Celler i rörelse
Cilia och flagella är cellulära bilagor som kan hantera specifika typer av rörelser. Förflyttningen av dessa bilagor låter cellen flytta eller uppfylla specifika uppgifter. Flagella är relativt långa svansliknande strukturer som kan antingen böljande eller roterande rörelse. Cilier är många kortare utsprång som ligger runt utsidan av en cell. Genom att slå i nära samförstånd med en piskliknande rörelse kan cilia flytta celler från ett ställe till ett annat eller hjälpa till med att transportera externa ämnen.
Celler som simmar
Flagella faller i två generella kategorier : eukaryotisk och prokaryotisk. Dessa kategorier avser den typ av cell till vilken en flagellum är fäst. Eukaryota celler finns i djur, växter och svampar; prokaryota celler, som är mindre och enklare än eukaryota celler, existerar huvudsakligen som encellulära bakterier. Dessa två typer av flagella delar samma grundläggande syfte med cellulär rörelse, men bakteriell flagella har ytterligare funktioner relaterade till de speciella typerna av rörelse som de kan producera. Eukaryot flagella uppvisar en "wiggling" eller böljande rörelse som huvudsakligen tjänar till att driva en hel cell. Exempelvis använder singelcelliga eukaryota organismer som kallas protozoer flagella för att simma genom vattenmiljöer i strävan efter mat och reproduktiva celler i multicellulära organismer använder flagella för rörelse som behövs under reproduktionsprocessen.
En bakteriemotor
Bakteriernas flagella, som de hos unicellulära eukaryoter, tillåter bakterieceller att flytta i sin sökning efter mat och en gynnsam miljö. De funktionella detaljerna av bakteriell flagella skiljer sig emellertid kraftigt från de hos eukaryot flagella. Den svansliknande förlängningen eller filamentet hos ett bakteriellt flagellum är kopplat genom ett krokat segment till proteiner som genererar vridmoment. Denna mikroskopiska motor roterar hela filamentet, vilket rör bakterien på ett sätt som liknar hur en propell flyttar en motorbåt. Dessa specialiserade flagella tillåter en bakterie att välja mellan framåt och bakåtgående rörelse genom att ändra flagellumets rotationsriktning; De möjliggör också en samordnad gemensam rörelse som kallas swarming-motilitet och en något slumpmässig rotationsverkan som kallas tumlande.
Cellulär damm
I jämförelse med flagella uppnår cilia en större mängd viktiga cellulära funktioner. Cilia kan flytta en hel cell, men när grupper av cilia arbetar tillsammans kan de också åstadkomma stadig rörelse av vatten, slemhinnor och andra extracellulära substanser. Till exempel innehåller mänskliga andningsorganen speciella celler kända som cilierade epitelceller. Dessa arbetar tillsammans med bägare celler för att hålla lungorna rena: bägge celler utsöndrar slemhinnor, som samlar damm och andra föroreningar, och de cilierade cellerna använder sina ciliar för att sopa den här slemhinnan ur lungorna. Det rikliga slamflödet som ofta åtföljer smittsamma sjukdomar är kroppens försök att avlägsna patogena mikrober och deras giftiga biprodukter. Svåra sjukdomar kan emellertid stimulera överdriven slemhinna produktion som överväger de cilierade cellerna, vilket leder till problematisk slemhinnor i respiratoriska organ.
