Cil et flagelle : définition, rôle et structure

Les cils sont des structures cellulaires spécialisées que l'on trouve à la surface de nombreuses cellules eucaryotes. Les cils sont des petites projections mobiles, semblables à des cheveux ou à des cils, qui dépassent de la membrane plasmique. Il convient de noter que les cils constituent une classification des trichomes.

Rôle des cils

Les cils jouent plusieurs rôles importants dans les cellules. Voici quelques-unes des principales fonctions des cils, avec des exemples :

• Mouvement et transport des fluides : les cils présents dans les cellules de l'épithélium respiratoire coordonnent le déplacement du mucus dans la gorge, ce qui permet d'éliminer les particules étrangères et de protéger les poumons.
• Détection sensorielle : dans les cellules sensorielles de l'oreille interne, les cils captent les vibrations sonores et les convertissent en signaux électriques que le cerveau peut interpréter comme des sons.
• Transduction des signaux : dans les cellules rénales, les cils sont sensibles à la circulation des fluides et peuvent détecter les changements de pression. Cela déclenche une réponse cellulaire qui régule la réabsorption de l'eau et des sels dans le rein.

Structure des cils

Les cils sont principalement composés de microtubules, qui sont des filaments protéiques tubulaires qui forment un squelette interne appelé axonème. L'axonème des cils est un arrangement de microtubules appelé "9+2", qui consiste en neuf paires de microtubules périphériques encerclant deux microtubules centraux.

La structure "9+2" est caractéristique des cils mobiles, que l'on trouve dans des cellules telles que les cellules épithéliales des voies respiratoires et les cellules des tubules rénaux. Ces cils mobiles ont un mouvement coordonné et rythmique qui facilite le déplacement des fluides ou des particules à la surface de la cellule. Par exemple, les cils des cellules des voies respiratoires aident à déplacer le mucus et à piéger les particules étrangères pour les éliminer à postériori.

Il existe également des cils primaires, qui ont une structure "9+0" avec neuf paires de microtubules périphériques, mais sans les microtubules centraux. Ces cils primaires sont moins mobiles et remplissent diverses fonctions, telles que la détection des signaux environnementaux et la transduction des signaux chimiques et mécaniques.

Les flagelles sont des structures cellulaires spécialisées que l'on trouve dans certains organismes, comme les bactéries, les archées et les eucaryotes unicellulaires. Ce sont des appendices allongés et mobiles qui dépassent de la surface de la cellule et qui participent à la locomotion cellulaire.

Contrairement aux cils, qui sont généralement nombreux et courts, les flagelles sont des structures uniques, longues et en forme de fouet. Ils sont principalement composés de protéines, comme la flagelline chez les bactéries et la tubuline chez les eucaryotes unicellulaires.

Fonction et rôle des flagelles

La principale fonction des flagelles est de permettre le mouvement des cellules, surtout la locomotion en milieu liquide.

• Bactéries mobiles : de nombreuses bactéries ont des flagelles qui leur permettent de se rapprocher ou de s'éloigner de certains stimuli chimiques ou physiques. Par exemple, les bactéries flagellées comme Escherichia coli peuvent utiliser leurs flagelles pour nager à la recherche de nutriments ou pour s'éloigner de substances toxiques.
• Protistes flagellés : les protistes unicellulaires, comme les protozoaires, ont souvent un ou plusieurs flagelles qui leur permettent de se déplacer dans leur environnement aqueux. Par exemple, la paramécie, un protozoaire cilié, a un flagelle qui lui permet de se déplacer très rapidement dans l'eau.
• Algues flagellées : l'algue verte Chlamydomonas reinhardtii a deux flagelles qui lui permettent de nager et de s'orienter vers la lumière grâce à laquelle elle fait de la photosynthèse.

Structure des flagelles

Les flagelles bactériens ont une structure de base composée de trois éléments principaux :

• Filament : partie externe du flagelle, constituée d'une chaîne hélicoïdale de sous-unités de flagelline, qui lui confère sa structure et sa capacité de mouvement.
• Crochet : articulation souple qui relie le filament au corps basal. Il permet au flagelle de se déplacer dans différentes directions.
• Corps basal : c'est la base du flagelle qui se trouve à l'intérieur de la cellule. Il contient les anneaux et le moteur flagellaire, qui sont responsables de la production de l'énergie nécessaire au mouvement du flagelle.

Chez les organismes eucaryotes unicellulaires, comme les protozoaires et certaines algues, les flagelles ont une structure similaire à l'axonème "9+2" des cils, qui se compose de neuf paires de microtubules périphériques et de deux microtubules centraux. Ces flagelles sont capables d'onduler ou de battre, leur permettant de propulser l'organisme dans un milieu aqueux.

Il existe plusieurs différences entre les cils et les flagelles. Voyons les :

• Structure et longueur : les cils sont des structures plus courtes et plus nombreuses que les flagelles. De leur côté, les flagelles sont plus longues et généralement moins nombreuses. Les cils mesurent généralement entre 2 et 10 micromètres de long, tandis que les flagelles peuvent atteindre plusieurs micromètres, voire millimètres.
• Mode de distribution : les cils sont disposés en rangées ou en rangées le long de la surface de la cellule, tandis que les flagelles sont généralement des structures individuelles qui dépassent de la cellule.
• Mouvement : les cils effectuent généralement des mouvements coordonnés, rythmiques et battants, ce qui permet de générer un flux directionnel. Les flagelles, quant à eux, peuvent se déplacer de manière ondulatoire ou en forme de fouet afin de générer un mouvement ainsi qu'une propulsion.

Dans l'article suivant, on vous parle en détails du cytosquelette !

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