Cilia (singular cilium ) och flagella (singular flagellum ) är flexibla förlängningar av cellmembranet som möjliggör motilitet i vattenmiljöer. Medan flimmerhåren vanligtvis är korta och ordnade i rader, är flagellerna längre och ofta ensamma. Båda strukturerna delar en gemensam arkitektur men skiljer sig i längd och arrangemang.
Alla levande celler innehåller ett plasmamembran, cytoplasma, DNA och ribosomer. Eukaryota celler lägger till en kärna och andra membranbundna organeller som mitokondrier, kloroplaster och det endoplasmatiska retikulumet. Cilia är exklusiva för eukaryoter, medan både eukaryota och prokaryota celler kan ha flageller.
Mikrotubuli, som består av tubulinproteiner, är en av tre filamenttyper i cytoskelettet - de andra är aktinfilament och mellanliggande filament. De ger strukturellt stöd, underlättar intracellulär transport och bildar den mitotiska spindeln under celldelning.
Både flimmerhår och flageller delar klassiska 9+2 arrangemang:nio perifera mikrotubuli dubletter omger två centrala singletter. Denna struktur, som kallas axoneme, hålls samman av radiella ekrar och dyneinarmar. Dyneinmotorer genererar glidrörelsen som böjer axonemet, driver fram organellen eller flyttar vätska över cellytan.
Vid basen av axonemet ligger basalkroppen, en centriolliknande cylinder med nio mikrotubuli-tripletter. Basalkroppen förankrar organellen till plasmamembranet via en övergångszon, en specialiserad region som reglerar proteinhandeln in i cilium eller flagellum.
Motila flimmerhårar sveper slem i luftvägarna, driver ägget genom äggledaren och flyttar encelliga organismer. Sensoriska flimmerhårar fungerar som antenner, detekterar mekaniska eller kemiska signaler. Flagella, särskilt i spermieceller, driver framdrivning i flytande media, medan bakteriella flageller genererar vridmoment som vänder cellkroppen.
Dynein-armar förbrukar ATP för att driva mikrotubulusglidning. Nexin-länkar förbinder intilliggande dubletter, koordinerar böjning. I eukaryota flageller regleras dyneinarmarna av kalcium och andra signalmolekyler, vilket möjliggör exakt kontroll av slagmönster.
Sammantaget samarbetar basalkroppen och axonemet för att skapa de dynamiska, mångsidiga förlängningarna som är nödvändiga för rörelse och sensorisk perception över ett brett spektrum av organismer.
