A ciência moderna continua a revelar a complexidade impressionante de estruturas e organismos microscópicos. Por exemplo, uma única célula humana, com apenas 10 milionésimos de metro de diâmetro, contém numerosas estruturas internas que interagem continuamente entre si para realizar as tarefas fundamentais da vida. Mesmo as células bacterianas simples incluem várias estruturas que possuem seus próprios componentes organizados de maneira complexa. Dois exemplos fascinantes dessa complexidade são cílios e flagelos, que realizam vários tipos de movimentos microscópicos.
Células em movimento
Cílios e flagelos são apêndices celulares capazes de tipos específicos de movimento. O movimento desses apêndices permite que a célula se mova ou execute tarefas específicas. Os flagelos são estruturas relativamente longas, semelhantes a caudas, capazes de movimentos ondulatórios ou rotacionais. Cílios são numerosas projeções curtas localizadas ao redor do lado de fora de uma célula. Ao bater em uníssono com um movimento de chicote, os cílios podem mover as células de um lugar para outro ou ajudar no transporte de substâncias externas.
Células que nadam
Flagelas se dividem em duas categorias gerais : eucariótica e procariótica. Essas categorias referem-se ao tipo de célula à qual um flagelo é anexado. As células eucarióticas são encontradas em animais, plantas e fungos; As células procarióticas, que são menores e mais simples do que as células eucarióticas, existem principalmente como bactérias unicelulares. Esses dois tipos de flagelos compartilham o mesmo propósito básico do movimento celular, mas os flagelos bacterianos têm funções adicionais relacionadas aos tipos especiais de movimento que podem produzir. Os flagelos eucarióticos exibem um movimento "ondulante" ou ondulatório que serve principalmente para impulsionar uma célula inteira. Por exemplo, organismos eucariotos unicelulares conhecidos como protozoários usam flagelos para nadar em ambientes aquáticos em busca de alimento, e células reprodutivas em organismos multicelulares usam flagelos para locomoção necessária durante o processo reprodutivo.
Um Motor Bacteriano
Os flagelos das bactérias, como os dos eucariotos unicelulares, permitem que as células bacterianas se movam em busca de alimento e de um ambiente favorável. No entanto, os detalhes funcionais dos flagelos bacterianos diferem muito dos flagelos eucarióticos. A extensão tipo cauda, ou filamento, de um flagelo bacteriano é conectado através de um segmento ligado a proteínas que geram torque. Este motor microscópico gira todo o filamento, o que move a bactéria de uma maneira que é um pouco semelhante a como uma hélice move um barco a motor. Esses flagelos especializados permitem que uma bactéria escolha entre o movimento para frente e para trás, alterando a direção de rotação do flagelo; eles também permitem movimento comunal coordenado conhecido como motilidade de enxame e uma ação rotatória um tanto aleatória conhecida como tombamento.
Pulverização celular
Em comparação aos flagelos, os cílios realizam uma variedade maior de funções celulares importantes. Os cílios podem mover uma célula inteira, mas quando grupos de cílios trabalham juntos, eles também podem realizar um movimento constante de água, mucosas e outras substâncias extracelulares. Por exemplo, o trato respiratório humano contém células especiais conhecidas como células epiteliais ciliadas. Estes trabalham em conjunto com células caliciformes para manter os pulmões limpos: as células caliciformes secretam muco, que coleta poeira e outros contaminantes, e as células ciliadas usam seus cílios para varrer esse muco dos pulmões. O fluxo abundante de muco que freqüentemente acompanha doenças infecciosas é a tentativa do organismo de remover micróbios patogênicos e seus subprodutos tóxicos. Doenças graves, no entanto, podem estimular a produção excessiva de muco que sobrecarrega as células ciliadas, levando à acumulação mucosa problemática nos órgãos respiratórios.
