Axoneme este axial și cu motor parte a unei cililor sau flagellum unei celule eucariote . De exemplu în flagelul spermatozoizilor.
Axonemul cel mai des citat constă dintr-un cilindru de 9 dublete de microtubuli care, asociate între ele prin motoare moleculare (brațele de dinină ) și proteine elastice ( legăturile nexinelor ), induc mișcarea acestor organite. S-a demonstrat experimental că alunecarea relativă și periodică a dubletelor de microtubuli este la originea bătăilor cililor și flagelilor.
Fiecare dublet de microtubuli este format dintr-un microtubul A sau „complet” format din 13 protofilamente paralele care formează un cilindru complet - și dintr-un microtubul B sau „incomplet” - alcătuit din 9 protofilamente care formează un cilindru incomplet. Protofilamentele sunt compuse fiecare dintr-o serie de heterodimeri de tubulină (α și β) asociați unul cu celălalt.
Nexina poduri sunt molecule elastice, fapt demonstrat prin experimentele lui Peter Satir și alți autori. Deoarece sunt elastice, ele ajută la transformarea alunecării dubletelor exterioare în curbură, așa cum brațele de dinină se fac cu siguranță cel puțin în unele faze ale ciclului lor mecanico-chimic.
Dubletele de microtubuli sunt conectate la complexul central (organizat în jurul unei perechi centrale de microtubuli) prin punțile radiale. Toate anexele purtate de dublete externe, precum și de aparatul central sunt periodice. Frecvențele lor spațiale sunt multipli de 8 nm , lungimea unui dimer de tubuline alfa și beta, un element structurant și polarizat al microtubulilor.