Flagel

Een flagel, ook wel zweepstaartje genoemd, is een haarvormige celstructuur die dient voor de voortbeweging van een eencellig organisme of van een voortplantingscel, bijvoorbeeld een zaadcel. Met behulp van de flagel kan de cel zich afzetten tegen zijn omgeving, en zich zo verplaatsen. Flagellen komen voor bij prokaryoten (zoals bacteriën) en bij diverse eukaryoten (zoals protisten, sommige plantencellen, sporen van schimmels en dierlijke zaadcellen). Bij al deze groepen dient de flagel voor voortbeweging, maar de bouw en het bewegingsmechanisme is zeer verschillend.

Bij bacteriën bestaat een flagel uit een eiwit (flagelline) die als een propeller ronddraait. De rotatie wordt aangedreven door een gespecialiseerde motorstructuur die verankerd is in het celmembraan en gebruikmaakt van een ionengradiënt. Hierdoor kan de bacterie zich actief voortbewegen in een waterig milieu, bijvoorbeeld om voedingsstoffen op te zoeken of ongunstige omstandigheden te vermijden (chemotaxis).

Bij eukaryoten zijn flagellen evolutionair verwant aan cilia en delen zij dezelfde interne structuur. In plaats van rotatie ontstaat beweging door gecoördineerde buig- en golfbewegingen, aangedreven door motorproteïnen zoals dyneïne. Een klassiek voorbeeld is de flagel van de zaadcel, die essentieel is voor de voortbeweging richting de eicel tijdens de voortplanting.

Bij prokaryoten is een flagel een apart, uit eiwitten opgebouwd organel, dat bij de inbedding in de celmembraan door een soort wiel wordt aangedreven. Door deze propellerachtige voortstuwing bewegen prokaryote cellen in een richting parallel aan de as van de flagel. Beweging door middel van flagellen vindt meestal plaats in water.

Bij eukaryoten bestaat een flagel uit een uitstulping van de celmembraan. Het centrum bestaat uit een axoneem, een cilinder van negen paren microtubuli met nog twee centraal gelegen microtubuli. De basis van die koker wordt gevormd door het basale lichaampje. Dit is opgebouwd uit een cilinder van negen tripletten microtubuli, analoog aan een centriole. Het motoreiwit dyneïne beweegt de microtubuliparen van het axoneem ten opzichte van elkaar. Omdat ze onderling verbonden zijn met linking-eiwitten, en dus niet ten opzichte van elkaar kunnen schuiven, buigt de flagel. Hierdoor ontstaat een slagbeweging die de cel in een richting loodrecht op de as van de flagel doet voortbewegen.

De bioloog Lynn Margulis^[1] heeft voorgesteld dat bij eukaryote organismen de flagellen en cilia van symbiotische spirocheten zijn afgeleid. Deze hypothese dat eukaryote cellen flagellen en cilia in de loop van de evolutie hebben verkregen door endosymbiose wordt niet algemeen aanvaard.

• Flagellum (geleedpotigen)
• Moleculaire motoren