Las pruebas de la teoría endosimbiótica apoyan que las mitocondrias y los cloroplastos se originaron a partir de células procariotas. En este artículo se discuten 10 evidencias de la teoría endosimbiótica que apoyan la teoría endosimbiótica y muestran cómo las células eucariotas se originaron a partir de bacterias.
La pregunta es- en qué se parecen las mitocondrias y los cloroplastos con las bacterias o cuáles son las evidencias de que las mitocondrias y los cloroplastos evolucionaron a partir de las bacterias.
Tabla de contenidos
- ¿Qué es la teoría endosimbiótica?
- 10 Pruebas de la teoría endosimbiótica:
- i) Presencia de ADN:
- ii) Tamaño de los Ribosomas:
- iii) Inhibición por antibióticos:
- iv) Relación evolutiva:
- v) Mismo tamaño:
- vi) Membrana plasmática:
- vii) Secreción de enzimas:
- viii) Replicación y síntesis de proteínas:
- ix) Fisión binaria bacteriana:
- x) Cadena de transporte de electrones:
¿Qué es la teoría endosimbiótica?
La teoría endosimbiótica afirma que, las células eucariotas modernas (mitocondrias) evolucionaron por pasos a través de la intercooperación en las células a partir de una línea nuclear de descendientes de simbiontes quimioorganotróficos y fototróficos.
Establece que las mitocondrias y los cloroplastos eran bacterias de vida libre que establecieron su residencia en las células eucariotas primitivas, dando lugar finalmente a la célula eucariota moderna.
La simbiosis es un tipo específico de relación en la que organismos de dos especies diferentes viven en una relación estrecha y dependiente y se aprovechan mutuamente.
La endosimbiosis es una relación en la que un organismo vive dentro del otro y ambos se benefician. Se cree que las células eucariotas ancestrales consumieron bacterias aeróbicas y bacterias fotosintéticas que las llevaron a evolucionar en mitocondrias y cloroplastos respectivamente.
Sobre la base de su relativa autonomía y su parecido morfológico con las bacterias, se sugirió hace tiempo que las mitocondrias y los cloroplastos eran descendientes de antiguos organismos procariotas.
La teoría postula que una bacteria aeróbica estableció su residencia dentro del citoplasma de una célula eucariota primitiva. Esta bacteria representaría el precursor de la actual mitocondria.
De forma similar, la captación endosimbiótica de un procariota fototrófico oxigenado habría realizado la primitiva fotosíntesis eucariótica. Esta bacteria fototrófica se consideraría entonces el precursor del actual cloroplasto.
10 Pruebas de la teoría endosimbiótica:
i) Presencia de ADN:
El ADN de la mitocondria y del cloroplasto existe en forma circular cerrada como en una célula procariota. Este ADN del cloroplasto es muy similar al de las bacterias azul-verde fotosintéticas, mientras que el ADN de la mitocondria es muy similar al de las bacterias aeróbicas. Ambos orgánulos carecen de histonas e intrones como las bacterias.
ii) Tamaño de los Ribosomas:
El ribosoma existe o bien en una forma más grande (los 80), típica del citoplasma de las células eucariotas, o bien en una forma más pequeña (los 70), exclusiva de los procariotas. Los ribosomas de las mitocondrias y de los cloroplastos tienen un tamaño de 70, el mismo que el de los procariotas.
iii) Inhibición por antibióticos:
Varios antibióticos matan o inhiben a las bacterias al interrumpir su función ribosomal de 70s. Los mismos antibióticos también inhiben la función ribosómica en las mitocondrias y los cloroplastos. Al igual que las bacterias, las mitocondrias y el cloroplasto son sensibles al cloranfenicol, la estreptomicina, etc.
iv) Relación evolutiva:
Los análisis filogenéticos que utilizan el método de secuenciación del ARN ribosómico, sugieren de forma convincente que las mitocondrias y el cloroplasto están relacionados evolutivamente con las bacterias. La comparación de la secuencia de las mitocondrias y el cloroplasto muestra que las mitocondrias proceden de líneas bacterianas relacionadas con las alfa-proteobacterias y el cloroplasto se originó en las cianobacterias.
v) Mismo tamaño:
Las mitocondrias y el cloroplasto tienen el mismo tamaño que las bacterias. El tamaño de las bacterias es comúnmente de 0,1-10 micrómetros, mientras que el tamaño de las mitocondrias y el cloroplasto es de 0,5-10 micrómetros y 1- 10 micrómetros respectivamente.
vi) Membrana plasmática:
Las mitocondrias y los cloroplastos están rodeados por dos o más membranas como las bacterias. Las mitocondrias tienen una doble membrana que es una bicapa de fosfolípidos. El cloroplasto tiene tres membranas: la membrana externa, la membrana interna y la membrana tilacoide. Las bacterias grampositivas tienen una membrana plasmática y una pared celular, aunque las gramnegativas tienen una membrana externa adicional.
vii) Secreción de enzimas:
Las mitocondrias y los cloroplastos secretan varias enzimas como las bacterias. Por ejemplo, las mitocondrias secretan monoamino oxidasa, cinurenina hidroxilasa, ácido graso c-reductasa Co-A ligasa, ATP sintasa, etc. Las enzimas del cloroplasto incluyen la ATP sintasa, la NADP-malato deshidrogenasa, la fructosa-1, 6-bisfosfatasa, la fosforibuloquinasa, la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, etc.
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viii) Replicación y síntesis de proteínas:
Al igual que las bacterias, las mitocondrias y los cloroplastos pueden replicar su genoma y traducirlo a proteínas. La síntesis de proteínas en las mitocondrias y los cloroplastos tiene lugar mediante el N-formil metionil ARNt que se asemeja a la síntesis proteica bacteriana.
ix) Fisión binaria bacteriana:
La mitocondria y el cloroplasto se dividen por fisión binaria como las bacterias. Al igual que la fisión binaria bacteriana, la mitocondria y el cloroplasto también replican su genoma y se dividen en dos nuevos orgánulos.
x) Cadena de transporte de electrones:
La cadena de transporte de electrones es una de las pruebas más importantes de la teoría endosimbiótica.
Al igual que las cadenas de transporte de electrones bacterianas que se produjeron en la membrana plasmática bacteriana, las mitocondrias y el cloroplasto también tienen una cadena de transporte de electrones que se produce en la membrana mitocondrial interna y en la membrana tilacoide del cloroplasto respectivamente.
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