Fonction Cilia et Flagella

Que sont Cilia et Flagella ?

Les cellules procaryotes et eucaryotes contiennent toutes deux des structures connues sous le nom de cilia et flagella. Ces extensions de la surface cellulaire aident au mouvement des cellules. Elles aident également à déplacer les substances autour des cellules et à diriger le flux de substances le long des voies. Les cils et les flagelles sont formés de groupements spécialisés de microtubules appelés corps basaux. Si les saillies sont courtes et nombreuses, on les appelle cils. S’ils sont plus longs et moins nombreux (généralement un ou deux seulement), on les appelle des flagelles.

Quelles sont leurs caractéristiques distinctives ?

Les cils et les flagelles ont un noyau composé de microtubules qui sont reliés à la membrane plasmique et disposés dans ce que l’on appelle une Modèle 9 + 2. Le motif est ainsi nommé parce qu’il est constitué d’un anneau de neuf ensembles de microtubules appariés (doublets) qui encerclent deux microtubules singuliers. Ce faisceau de microtubules dans un arrangement 9 + 2 est appelé axoneme. La base des cils et des flagelles est reliée à la cellule par des structures centriolaires modifiées appelées corps de base. Le mouvement est produit lorsque les neuf jeux de microtubules appariés de l’axonème glissent les uns contre les autres, provoquant la flexion des cils et des flagelles. La dynéine, une protéine motrice, est responsable de la génération de la force nécessaire au mouvement. Ce type d’organisation se retrouve dans la plupart des cils et flagelles eucaryotes.

Quelle est leur fonction ?

La fonction première des cils et des flagelles est le mouvement. Ils sont le moyen par lequel de nombreux organismes unicellulaires et multicellulaires microscopiques se déplacent d’un endroit à l’autre. Beaucoup de ces organismes se trouvent dans des environnements aqueux, où ils sont propulsés par le battement des cils ou l’action de fouet des flagelles. Les protistes et les bactéries, par exemple, utilisent ces structures pour se déplacer vers un stimulus (nourriture, lumière), pour s’éloigner d’un stimulus (toxine), ou pour maintenir leur position dans un endroit général. Dans les organismes supérieurs, les cils sont souvent utilisés pour propulser des substances dans une direction souhaitée. Certains cils, cependant, ne fonctionnent pas en mouvement mais en détection. Cils primairesLes substances chimiques, que l’on trouve dans certains organes et vaisseaux, peuvent détecter les changements des conditions environnementales. Les cellules qui tapissent les parois des vaisseaux sanguins illustrent cette fonction. Les cils primaires des cellules endothéliales des vaisseaux sanguins contrôlent la force du flux sanguin dans les vaisseaux.

Où peut-on trouver Cilia et Flagella ?

Les cils et les flagelles se trouvent dans de nombreux types de cellules. Par exemple, le sperme de nombreux animaux, les algues et même les fougères ont des flagelles. Les organismes procaryotes peuvent également posséder un seul flagelle ou plus. Une bactérie, par exemple, peut avoir : un flagelle situé à une extrémité de la cellule (montrichose), un ou plusieurs flagelles situés aux deux extrémités de la cellule (amphitrichie), plusieurs flagelles à une extrémité de la cellule (lophotrichie), ou des flagelles répartis tout autour de la cellule (péritrichie). Les cils se trouvent dans des zones telles que les voies respiratoires et l’appareil reproducteur féminin. Dans les voies respiratoires, les cils aident à éliminer des poumons le mucus contenant de la poussière, des germes, du pollen et d’autres débris. Dans l’appareil reproducteur féminin, les cils aident à balayer les spermatozoïdes en direction de l’utérus.

Plus de structures de cellules

Les cils et les flagelles sont deux des nombreux types de structures cellulaires internes et externes. Parmi les autres structures cellulaires et organelles, on peut citer

• Membrane cellulaire : Cette membrane externe des cellules eucaryotes protège l’intégrité de l’intérieur de la cellule.
• Cytosquelette : Le cytosquelette est un réseau de fibres qui forme l’infrastructure interne de la cellule.
• Nucleus : La croissance et la reproduction des cellules sont contrôlées par le noyau.
• Ribosomes : Les ribosomes sont des complexes d’ARN et de protéines qui sont responsables de la production de protéines par traduction.
• Mitochondrie : Ces organites fournissent de l’énergie à la cellule.
• Réticulum endoplasmique : Formé par le gonflement de la membrane plasmique, le réticulum endoplasmique synthétise les glucides et les lipides.
• Complexe de Golgi : Cet organite fabrique, stocke et expédie certains produits cellulaires.
• Lysosomes : Les lysosomes sont des sacs d’enzymes qui digèrent les macromolécules cellulaires.
• Péroxisomes : Ces organites aident à détoxifier l’alcool, à former de l’acide biliaire et à utiliser l’oxygène pour décomposer les graisses.

Sources :

• Boselli, Francesco, et al. « Une approche quantitative pour étudier la rigidité en flexion des cils endothéliaux lors de la mécanodétection du flux sanguin in vivo ». Methods in Cell Biology, Vol. 127, Elsevier Academic Press, 7 mars 2015, www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0091679X15000072.
• Lodish, H, et al. « Cilia et Flagella : Structure et mouvement ». Molecular Cell Biology, 4e éd., W. H. Freeman, 2000, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21698/.