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Los microtúbulos son componentes esenciales de cilios, flagelos y centriolos. Los cilios y flagelos son apéndices móviles existentes en numerosas células eucariotas. El diámetro es de unas 0.25 micras y de longitud entre 2 y 10 micras en cilios hasta varios milimetros en flagelos. Los cilios son cortos y numerosos y los flagelos largos y escasos.
Los dos poseen una estructura muy similar, pero el tipo de movimiento es distinto: algunas bacterias tienen flagelos pero su estructura es totalmente diferente.
Cumplen una función de desplazamiento en el medio o de desplazamiento del medio.

1.- Estructura de los cilios: Consta de las siguientes partes:
A.- Tallo.
B.- Zona de transición.
C.- Porción interna que comprende el corpúsculo basal y las raices ciliares.

A..- Tallo: esta rodeado por la membrana plasmática. En su interior hay dos microtúbulos centrales y nueve pares de microtúbulos dispuestos circularmente, de ahí que se hable de una estructura de ( 9(Nueve pares) 2(un par central)).
A este conjunto de los dobletes y los microtúbulos centrales se llama axonema. Los dos microtúbulos centrales tienen 13 protofilamentos y no están en contacto directo. Los microtúbulos de los dobletes se denominan A y B ( el A en posición más interna), son una continuación de los microtúbulos A y B del centriolo que del origen al cilio, el microtúbulo A presenta dos prolongaciones cara al microtúbulo B del siguiente doblete que reciben el nombre de brazos.
El brazo externo termina en forma de ganchillo, cosa que no ocurre con el brazo interno. A partir del brazo interno surge un filamento que se une al microtúbulo B y que está formado por mexina. El microtúbulo A es completo y el B no llega a serlo.
Los tres protofilamentos que el microtúbulo A comparte con el microtúbulo B presentan dímeros que contienen únicamente tubulina. Los dobletes de un cilio o flagelo se numeran siguiendo una línea perpendicular al eje de los dos microtúbulos centrales y en sentido de las agujas del reloj.
Los brazos están formados por dineína que es una proteína con actividad ATPasa en presencia de calcio y magnesio.
La energía de la hidrólisis del ATP va a ser utilizada en el movimiento ciliar. De los microtúbulos A a nivel protofilamentos 1 y 2, salen unas prolongaciones llamadas radios, que conectan con el par central. Los microtúbulos centrales presentan unas proyecciones que forman una parte entre ambos y la banda del par central donde se asocian los radios.
Los microtúbulos A van a llegar incluso a la punta del cilio, mientras que los microtúbulos B suenen rematar un poco antes.

B.- Zona de transición: es la zona del cilio localizada a la altura de la membrana plasmática. En esta zona se interrumpe el par central de microtúbulos y aparece la placa basal.
La estructura es de (9 - 0(sin doblete central)). Además los dobletes periféricos no presentan radios.

C.- Corpúsculo basal: es la estructura que origina y mantiene el cilio. Su estructura es igual a la del centriolo 9 - 0.
En la base del corpúsculo basal aparece una estructura en forma de rueda de carro compuesta de una masa central y radios dirigidos cara los tripletes.
Raíces ciliares: salen del cuerpo basal. Parece que son responsables del movimiento coordinado de los cilios.
La estructura de los flagelos es similar a la de los cilios pero presentan algunos componentes a mayores, por lo tanto resulta de mayor grosor y tamaño.
Si realizamos un corte transversal en la porción media del flagelo observamos que la estructura del axonema es de 9 - 2 (igual que del cilio). Sin embargo, asociados a los 9 dobletes existen 9 fibras densas que van a intervenir en el movimiento del flagelo.
Externamente a estas fibras y por debajo de la membrana plasmática se observa la véla mitocondrial.
Sí el corte es a nivel de la porción principal, ya no hay véla mitocondrial pero se observa una véla fibrosa con función protectora.
Los flagelos bacterianos son muy diferentes a los de eucariotas. Consiste en una fibra única de triple hélice de 10-20 nm de espesor y varias micras de largo que nace en el gránulo basal.
La fibra está formada por la proteína flaxelina.

2.- Movimiento ciliar y flaxelar.
El movimiento ciliar ocurre en dos fases.
En la primera fase es un movimiento rápido de barrido en un solo plano que se produce por el flexionamento de la región basal del cilio, describiéndose un ángulo de 90º. Llamada cómo golpe o bateo eficaz.
En la segunda fase es un movimiento lento del cilio para recuperar su posición original.
Este movimiento ocurre describiendo una curva y se denomina golpe o bateo de retorno. La recuperación comienza en la zona flexionada del cilio pero la flexión se va propagando hacia punta a medida que el cilio gira.
Los cilios de una célula se mueven de forma coordinada, que es metacrónica en el plano de movimiento: cada cilio realiza el mismo movimiento con el anterior pero con un retraso de fracciones de segundo y es isocrónica respeto al plano perpendicular al plano de movimiento, es decir, todolos cilios del incluso plano están en la misma fase de movimiento.
El movimiento se produce por desplazamiento de unos dobletes respecto a los otros.
El mecanismo y desplazamiento se debe la actuación de los brazos de dineína.
El deslizamento activo se produce por sucesivas conexiones y desconexiones de los brazos del microtúbulo A de un doblete con el B del siguiente doblete, es un mecanismo similar a la contracción muscular, requerindo gasto de energía.
Los brazos de dineína tienen actividad ATPasa y actúan en presencia de calcio y magnesio.
Los microtúbulos del par central también intervienen en el movimiento debido a que la vela que los rodea está unida a los dobletes por los radios.
El movimiento flaxelar es más compricado que el ciliar: es en 3D y pode variar de unos flagelos a otros. Se trata de una mezcla de movimientos complejos en los que se combinan movimientos ondulares y movimientos en sacacorchos.

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