Théorie endosymbiotique: l'origine des types cellulaires

La curiosité de l'être humain n'a pas de limites. Il a toujours eu besoin d'apaiser ce besoin d'avoir la connaissance de tout ce qui l'entoure, que ce soit par la science ou la foi. L'un des grands doutes qui a hanté l'humanité est l'origine de la vie. En tant qu'humain, s'interroger sur l'existence, sur la façon dont elle est devenue aujourd'hui, est un fait.

La science ne fait pas exception. De nombreuses théories sont liées à cette idée. La théorie de l'évolution o la théorie de l'endosymbiose en série sont des exemples clairs. Ce dernier postule comment les cellules eucaryotes actuelles qui configurent la formation des animaux et des plantes ont été générées.

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Cellules procaryotes et eucaryotes

Avant de commencer, il faut garder à l'esprit qu'est-ce qu'une cellule procaryote et une cellule eucaryote.

Ils ont tous une membrane qui les sépare de l'extérieur. La principale différence entre ces deux types est que chez les procaryotes, il n'y a pas de présence d'organites membraneuses et que leur ADN est libre à l'intérieur. L'inverse est vrai pour les eucaryotes, qui regorgent d'organites et dont le matériel génétique est restreint dans une région à l'intérieur d'une barrière connue sous le nom de noyau. Ces données doivent être gardées à l'esprit, car

la théorie endosymbiotique est basée sur l'explication de l'apparition de ces différences.

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Théorie endosymbiotique

Également connue sous le nom de théorie de l'endosymbiose en série (SET), a été postulé par la biologiste évolutionniste américaine Lynn Margulis en 1967, pour expliquer l'origine des cellules eucaryotes. Ce n'était pas facile, et sa publication a été refusée à plusieurs reprises, en raison de l'idée prédominante à l'époque que les eucaryotes étaient les le résultat de changements graduels dans la composition et la nature de la membrane, de sorte que cette nouvelle théorie ne correspondait pas à la croyance prédominant.

Margulis a cherché une idée alternative de l'origine des cellules eucaryotes, établissant qu'elle était basée sur l'union progression des cellules procaryotes, où une cellule en phagocyte d'autres, mais au lieu de les digérer, les fait partie de sa. Cela aurait donné naissance aux différents organites et structures des eucaryotes actuels. En d'autres termes, il parle d'endosymbiose, une cellule est introduite dans une autre, en obtenant des avantages mutuels grâce à une relation symbiotique.

La théorie de l'endosymbiose décrit ce processus graduel en trois grandes incorporations successives.

1. Première incorporation

Dans cette étape, une cellule qui utilise le soufre et la chaleur comme source d'énergie (archaea thermoacidophile) se joint à une bactérie nageuse (Spirochete). Avec cette symbiose, la capacité de se déplacer de certaines cellules eucaryotes commencerait grâce au flagelle (comme le sperme) et l'apparition de la membrane nucléaire, ce qui a donné à l'ADN une plus grande stabilité.

Les archées, bien qu'elles soient procaryotes, sont un domaine différent des bactéries et, au cours de l'évolution, il a été décrit qu'elles sont plus proches des cellules eucaryotes.

2. Deuxième incorporation

Une cellule anaérobie, pour laquelle l'oxygène de plus en plus présent dans l'atmosphère était toxique, avait besoin d'aide pour s'adapter au nouvel environnement. La deuxième incorporation qui est postulée est l'union de cellules procaryotes aérobies à l'intérieur de la cellule anaérobie, expliquant l'apparition des organites peroxysomes et des mitochondries. Les premiers ont la capacité de neutraliser les effets toxiques de l'oxygène (principalement les radicaux libres), tandis que les seconds tirent leur énergie de l'oxygène (chaîne respiratoire). Avec cette étape, la cellule animale eucaryote et les champignons (champignons) apparaîtraient.

3. Troisième incorporation

Les nouvelles cellules aérobies, pour une raison quelconque, ont effectué une endosymbiose avec une cellule procaryote qui avait le capacité de photosynthèse (obtention de l'énergie de la lumière), donnant naissance à l'organite des cellules végétales, le chloroplaste. Avec ce dernier ajout, il y a l'origine du règne végétal.

Dans les deux dernières incorporations, les bactéries introduites bénéficieraient d'une protection et d'une obtention nutriments, tandis que l'hôte (cellule eucaryote) gagnerait la capacité d'utiliser l'oxygène et la lumière, respectivement.

Preuves et contradictions

Aujourd'hui, la théorie endosymbiotique est partiellement acceptée. Il y a des points sur lesquels ils ont été favorables, mais d'autres suscitent de nombreux doutes et discussions.

Le plus clair est que les mitochondries et les chloroplastes ont leur propre ADN circulaire double brin à l'intérieur de manière libre, indépendante du nucléaire. Chose frappante, car elles ressemblent à des cellules procaryotes en raison de leur configuration. De plus, ils se comportent comme une bactérie, car ils synthétisent leurs propres protéines, ils utilisent des ribosomes des années 70 (et non des ribosomes des années 80 comme eucaryotes), remplissent leurs fonctions à travers la membrane et répliquent leur ADN et effectuent une fission binaire pour se diviser (et ne pas mitose).

Des preuves se trouvent également dans sa structure. Les mitochondries et le chloroplaste ont une double membrane. Cela pourrait être dû à son origine, l'intérieur étant la membrane elle-même qui enveloppait la cellule procaryote et l'extérieur étant la vésicule à partir de laquelle elle a été phagocytée.

Le plus gros point de critique concerne la première intégration. Il n'y a aucune preuve qui puisse montrer que cette jonction entre les cellules existait, et sans échantillons, elle est difficile à étayer. L'apparition d'autres organites n'est pas non plus expliquée. des cellules eucaryotes, telles que le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi. Et la même chose se produit avec les peroxysomes, qui n'ont ni leur propre ADN ni une double couche de membranes, il n'y a donc pas d'échantillons aussi fiables que dans les mitochondries ou dans le chloroplaste.