Flagelo
Definición de flagelo
Un flagelo es un organelo microscópico parecido a un cabello que utilizan las células y los microorganismos para el movimiento. La palabra flagelo en latín significa látigo, al igual que el movimiento de latigazo que los flagelos (plural) suelen usar para la locomoción. Los flagelos especializados en algunos organismos también se utilizan como orgánulos sensoriales que pueden detectar cambios en la temperatura y el pH.
Función del flagelo
Los flagelos son estructuras de proteínas filamentosas que se encuentran en bacterias, arqueas y eucariotas, aunque se encuentran más comúnmente en bacterias. Por lo general, se utilizan para impulsar una célula a través de un líquido (es decir, bacterias y espermatozoides). Sin embargo, los flagelos tienen muchas otras funciones especializadas. Algunas células eucariotas utilizan el flagelo para aumentar las tasas de reproducción. Otros flagelos eucariotas y bacterianos se utilizan para detectar cambios en el medio ambiente, como alteraciones de la temperatura o del pH. Un trabajo reciente con el alga verde Chlamydomonas reinhardtii ha demostrado que el flagelo también se puede utilizar como orgánulo secretor, pero este descubrimiento necesita más tiempo para comprenderse completamente.
Ejemplos de Flagellum
Un flagelo puede estar compuesto por diferentes estructuras según el organismo, especialmente cuando se comparan flagelos de eucariotas y bacterias. Dado que los eucariotas suelen ser organismos complejos, el flagelo adherido también es más complejo. El flagelo está formado por microtúbulos compuestos por una proteína llamada tubulina. Nueve pares de microtúbulos rodean a otros dos pares de microtúbulos en el centro para formar el núcleo del flagelo; esto se conoce como el arreglo nueve más dos. Toda la estructura nueve más dos está anclada en un cuerpo basal dentro del organismo. Estos microtúbulos agrupados usan ATP para doblarse hacia adelante y hacia atrás en un movimiento similar a un látigo.
Aunque pocos eucariotas multicelulares tienen flagelo verdadero, casi la mitad de la población humana produce células con ellos en forma de esperma. Esta es la única célula del cuerpo humano con flagelo, y por una buena razón. Para moverse a través del tracto vaginal para encontrarse con el óvulo, los espermatozoides deben poder nadar o moverse distancias muy largas (en comparación con el tamaño de la célula y el cuerpo). Sin el flagelo, habría muy pocas posibilidades de fertilización o estabilidad de la población.
Por otro lado, los flagelos bacterianos están estructurados y funcionan de manera completamente diferente a los eucariotas. Estos flagelos están hechos de una proteína llamada flagelina. El ATP no es necesario porque el flagelo bacteriano puede utilizar la energía de la fuerza motriz del protón. Esto significa que la energía se deriva de gradientes de iones, generalmente hidrógeno o sodio, que se encuentran a través de las membranas celulares. Estos flagelos tienen forma de hélice y giran rápidamente como un molino de viento para mover el organismo en lugar de latir hacia adelante y hacia atrás. La bacteria Escherichia coli utiliza esta locomoción similar a un molino de viento para impulsar la uretra y causar infecciones del tracto urinario. Salmonella enterica, un patógeno dañino, utiliza varios flagelos parecidos a molinos de viento para infectar a los huéspedes humanos.
Comparación del movimiento del flagelo en organismos bacterianos (procariotas) y eucariotas:
Tipos de flagelo
La estructura flagelar consta de tres partes diferentes: anillos incrustados en el cuerpo basal, un gancho cerca de la superficie del organismo para mantenerlo en su lugar y los filamentos de proteínas flagelares. Cada flagelo tiene estas tres cosas en común, independientemente del organismo. Sin embargo, hay cuatro tipos distintos de flagelo bacteriano según la ubicación:
A. Monotrichous: Un solo flagelo en un extremo del organismo o en el otro.
B. Lophotrichous: varios flagelos en un extremo del organismo o en el otro.
C. Amphitrichous: Un solo flagelo en ambos extremos del organismo.
D. Peritrichous: Varios flagelos adheridos por todo el organismo.
Los flagelos monotrichous, anfitrichous y lophotrichous se consideran flagelos polares porque el flagelo se encuentra estrictamente en los extremos del organismo. Estos flagelos pueden girar tanto en sentido horario como antihorario. Un movimiento en el sentido de las agujas del reloj impulsa al organismo (o célula) hacia adelante, mientras que un movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj empuja al organismo hacia atrás.
Los flagelos peritrichous no se consideran polares porque se encuentran en todo el organismo. Cuando estos flagelos giran en sentido antihorario, forman un haz que impulsa al organismo en una dirección. Si algunos flagelos se desprenden y comienzan a girar en el sentido de las agujas del reloj, el organismo comienza a dar vueltas. Durante este tiempo, el organismo no puede moverse en ninguna dirección real.
Si algún flagelo deja de girar, independientemente de la polaridad, el organismo cambiará de dirección. Esto es causado por el movimiento browniano (movimiento constante de partículas líquidas) y las corrientes de fluidos que alcanzan al organismo y lo hacen girar. Algunos organismos que no pueden cambiar de dirección por sí mismos dependen del movimiento browniano y de las corrientes de fluidos para hacerlo por ellos.
Términos de biología relacionados
- ATP: trifosfato de adenosina, una pequeña molécula utilizada en las células como coenzima que transfiere energía.
- Microtúbulos: estructura tubular microscópica presente en el citoplasma de las células que ayuda a formar el citoesqueleto.
- Cuerpo basal: un orgánulo que forma la base misma de un flagelo; es similar a un centriolo en estructura.
- Movimiento browniano: movimiento aleatorio de partículas en un fluido (líquido o gas), causado por chocar con otras moléculas dentro del mismo fluido.
