10 Najlepszych Dowodów na Teorię Endosymbiotyczną

Dowody na teorię endosymbiotyczną wspierają, że mitochondria i chloroplasty pochodzą z komórek prokariotycznych. W tym artykule omówiono 10 dowodów teorii endosymbiotycznej, które wspierają teorię endosymbiotyczną i pokazują, jak komórki eukariotyczne pochodzą od bakterii.

Pytanie brzmi – jak mitochondria i chloroplasty są podobne do bakterii lub jakie są dowody na to, że mitochondria i chloroplasty wyewoluowały z bakterii.

Spis treści

Co to jest teoria endosymbiotyczna?

Teoria endosymbiotyczna stwierdza, że współczesne komórki eukariotyczne (mitochondria) ewoluowały etapami poprzez współpracę w komórkach z linii jądrowej potomków chemoorganotroficznych i fototroficznych symbiontów.

Stwierdza, że mitochondria i chloroplast były wolno żyjącymi bakteriami, które osiedliły się w prymitywnych komórkach eukariotycznych, ostatecznie dając współczesną komórkę eukariotyczną.

Symbioza jest specyficznym rodzajem związku, w którym organizmy z dwóch różnych gatunków żyją w bliskim, zależnym związku i korzystają z siebie nawzajem.

Endosymbioza jest związkiem, w którym jeden organizm żyje wewnątrz drugiego i oba odnoszą korzyści. Uważa się, że eukariotyczne komórki przodków spożywały bakterie tlenowe i bakterie fotosyntetyzujące, prowadząc je do ewolucji w mitochondria i chloroplasty odpowiednio.

Na podstawie ich względnej autonomii i morfologicznego podobieństwa do bakterii, sugerowano dawno temu, że mitochondria i chloroplast były potomkami starożytnych organizmów prokariotycznych.

Teoria ta postuluje, że bakteria tlenowa ustanowiła rezydencję w cytoplazmie prymitywnej komórki eukariotycznej. Bakteria ta stanowiłaby prekursora obecnego mitochondrium.

W podobny sposób, endosymbiotyczny pobór tlenowej fototroficznej prokariota uczyniłby prymitywną eukariotyczną fotosyntezę. Ta fototroficzna bakteria byłaby wtedy uważana za prekursora obecnego chloroplastu.

10 Dowody teorii endosymbiotycznej:

i) Obecność DNA:

DNA mitochondriów i chloroplastu istnieje w zamkniętej kolistej formie, tak jak w komórce prokariotycznej. To DNA chloroplastu jest bardzo podobne do fotosyntetyzujących bakterii niebiesko-zielonych, natomiast DNA mitochondrium jest bardzo podobne do bakterii tlenowych. W obu organellach brakuje histonów i intronów jak u bakterii.

ii) Wielkość rybosomów:

Rybosom występuje albo w formie większej (lata 80.), typowej dla cytoplazmy komórek eukariotycznych, albo w formie mniejszej (lata 70.), unikalnej dla prokariotów. Rybosomy mitochondriów i chloroplastów mają rozmiar 70s, taki sam jak u prokariotów.

iii) Zahamowanie przez antybiotyki:

Kilka antybiotyków zabija lub hamuje bakterie poprzez zakłócanie ich funkcji rybosomalnej 70s. Te same antybiotyki hamują również funkcję rybosomalną w mitochondriach i chloroplastach. Podobnie jak bakterie, mitochondria i chloroplast są wrażliwe na chloramfenikol, streptomycynę, itp.

iv) Związek ewolucyjny:

Analizy filogenetyczne wykorzystujące metodę sekwencjonowania rybosomalnego RNA, przekonująco sugerowały, że mitochondria i chloroplast są ewolucyjnie spokrewnione z bakteriami. Porównanie sekwencji mitochondriów i chloroplastu pokazuje, że mitochondria pochodzą z linii bakteryjnych związanych z alfa-proteobakteriami, a chloroplast pochodzi z sinic.

v) Ten sam rozmiar:

Mitochondria i chloroplast są tej samej wielkości co bakterie. Wielkość bakterii wynosi zwykle 0,1-10 mikrometrów, podczas gdy wielkość mitochondriów i chloroplastu wynosi odpowiednio 0,5-10 mikrometrów i 1- 10 mikrometrów.

vi) Błona plazmatyczna:

Mitochondria i chloroplasty są otoczone przez dwie lub więcej błon jak bakterie. Mitochondria mają podwójną błonę, która jest dwuwarstwą fosfolipidową. Chloroplast ma trzy błony błonę zewnętrzną błonę wewnętrzną i błonę tylakoidu. Bakterie Gram-dodatnie mają błonę plazmatyczną i ścianę komórkową, chociaż bakterie Gram-ujemne mają dodatkową błonę zewnętrzną.

vii) Wydzielanie enzymów:

Mitochondria i chloroplast wydzielają kilka enzymów jak bakterie. Na przykład mitochondria wydzielają oksydazę monoaminową, hydroksylazę kynureniny, ligazę kwasu tłuszczowego Co-A c-reduktazy, syntazę ATP itp. Enzymy chloroplastu obejmują syntazę ATP, dehydrogenazę NADP-malonianową dehydrogenazę fruktozo-1, 6-bisfosfatazę, fosforybo-ulokinazę, dehydrogenazę glukozo-6-fosforanową, itd.

ZNAJDŹ WIĘCEJ:

Chloroplast | Funkcja, lokalizacja, &Schematy

viii) Replikacja i synteza białek:

Podobnie jak bakterie, mitochondria i chloroplasty mogą replikować swój genom i tłumaczyć go na białko. Synteza białek w mitochondriach i chloroplastach odbywa się przez N-formylometionylowy tRNA, który przypomina bakteryjną syntezę białek.

ix) Bakteryjne rozszczepienie podwójne:

Mitochondria i chloroplast dzielą się przez rozszczepienie binarne podobnie jak bakterie. Podobnie jak bakteryjne rozszczepienie binarne, mitochondria i chloroplast również replikują swój genom i dzielą się na dwie nowe organelle.

x) Łańcuch transportu elektronów:

Łańcuch transportu elektronów jest jednym z najważniejszych dowodów teorii endosymbiotycznej.

Podobnie jak bakteryjne łańcuchy transportu elektronów, które występowały w bakteryjnej błonie plazmatycznej, mitochondria i chloroplast mają również łańcuch transportu elektronów występujący odpowiednio w wewnętrznej błonie mitochondrialnej i błonie tylakoidalnej chloroplastu.

Zobacz więcej:

10 Znaczenie mikrobiologii w życiu codziennym

Wyrażenia molekularne Biologia komórki: Mitochondria

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.