Teoria endosymbiotyczna: pochodzenie typów komórek

Ciekawość człowieka nie ma granic. Zawsze musiał zaspokajać tę potrzebę posiadania wiedzy na wszystko, co go otacza, czy to poprzez naukę, czy wiarę. Jedną z wielkich wątpliwości, które nawiedzają ludzkość, jest pochodzenie życia. Jako człowiek, zastanawianie się nad egzystencją, nad tym, jak powstało dzisiaj, jest faktem.

Nauka nie jest wyjątkiem. Z tą ideą wiąże się wiele teorii. Teoria ewolucji teoria seryjnej endosymbiozy są jasnymi przykładami. Ten ostatni postuluje, w jaki sposób powstały obecne komórki eukariotyczne, które konfigurują formację zarówno zwierząt, jak i roślin.

• Powiązany artykuł: „Główne typy komórek ludzkiego ciała"

Komórki prokariotyczne i eukariotyczne

Przed rozpoczęciem należy pamiętać co to jest komórka prokariotyczna i komórka eukariotyczna.

Wszystkie posiadają membranę, która oddziela je od zewnątrz. Główna różnica między tymi dwoma typami polega na tym, że u prokariontów nie ma organelli błoniastych, a ich DNA jest w środku wolne. Odwrotnie jest w przypadku eukariontów, które są pełne organelli i których materiał genetyczny jest ograniczony do regionu w obrębie bariery zwanej jądrem. O tych danych należy pamiętać, ponieważ

teoria endosymbiotyczna opiera się na wyjaśnieniu pojawienia się tych różnic.

• Możesz być zainteresowany: "Różnice między DNA a RNA"

Teoria endosymbiotyczna

Znana również jako teoria seryjnej endosymbiozy (SET), postulowała amerykańska biolog ewolucyjny Lynn Margulis w 1967, aby wyjaśnić pochodzenie komórek eukariotycznych. Nie było to łatwe i wielokrotnie odmawiano publikacji, ponieważ w tamtym czasie dominowała idea, że ​​eukarionty były wynik stopniowych zmian w składzie i charakterze membrany, więc ta nowa teoria nie pasowała do przekonania dominujący.

Margulis szukał alternatywnego pomysłu na pochodzenie komórek eukariotycznych, ustalając, że opiera się on na unii progresja komórek prokariotycznych, gdzie jedna komórka fagocytuje inne, ale zamiast je trawić, czyni je częścią jej. Doprowadziłoby to do powstania różnych organelli i struktur obecnych eukariontów. Innymi słowy mówi o endosymbiozie, jedna komórka jest wprowadzana do drugiej, uzyskując obopólne korzyści dzięki symbiotycznej relacji.

Teoria endosymbiozy opisuje ten stopniowy proces w trzech dużych kolejnych inkorporacjach.

1. Pierwsza inkorporacja

Na tym etapie komórka wykorzystująca siarkę i ciepło jako źródło energii (archea termokwasofilowe) łączy się z pływającą bakterią (Spirochete). Dzięki tej symbiozie zdolność poruszania się niektórych komórek eukariotycznych zaczęłaby się dzięki wici (jak plemnik) i wygląd błony jądrowej, co dało DNA większą stabilność.

Archeony, mimo że są prokariotyczne, są inną domeną niż bakterie i ewolucyjnie opisano, że są bliższe komórkom eukariotycznym.

2. Druga inkorporacja

Komórka beztlenowa, dla której coraz bardziej obecny w atmosferze tlen był toksyczny, potrzebowała pomocy w przystosowaniu się do nowego środowiska. Drugą postulowaną inkorporacją jest połączenie tlenowych komórek prokariotycznych wewnątrz komórki beztlenowej, wyjaśnienie wyglądu organelli peroksysomowych i mitochondriów. Te pierwsze mają zdolność neutralizowania toksycznego działania tlenu (głównie wolnych rodników), drugie natomiast pozyskują energię z tlenu (łańcuch oddechowy). Na tym etapie pojawiłaby się eukariotyczna komórka zwierzęca i grzyby (grzyby).

3. Trzecia inkorporacja

Nowe komórki tlenowe z jakiegoś powodu wykonały endosymbiozę z komórką prokariotyczną, która miała had zdolność fotosyntezy (pozyskiwania energii ze światła), dająca początek organelli komórek roślinnych, chloroplast. Z tym najnowszym dodatkiem jest pochodzenie królestwa roślin.

W ostatnich dwóch inkorporacjach wprowadzone bakterie skorzystałyby z ochrony i uzyskania składniki odżywcze, podczas gdy gospodarz (komórka eukariotyczna) zyskałby zdolność do korzystania z tlenu i światła, odpowiednio.

Dowody i sprzeczności

Dzisiaj, teoria endosymbiotyczna jest częściowo akceptowana. Są punkty, w których opowiedzieli się za nimi, ale inne budzą wiele wątpliwości i dyskusji.

Najwyraźniej to zarówno mitochondria, jak i chloroplast mają własne okrągłe dwuniciowe DNA wewnątrz niej w sposób swobodny, niezależny od nuklearnego. Coś uderzającego, ponieważ ze względu na swoją konfigurację przypominają komórki prokariotyczne. Ponadto zachowują się jak bakteria, ponieważ syntetyzują własne białka, wykorzystują rybosomy z lat 70-tych (a nie rybosomy z lat 80-tych jak eukariontów), wykonują swoje funkcje przez błonę i replikują swoje DNA oraz wykonują rozszczepienie binarne w celu podziału (i nie mitoza).

Dowodem jest również jego struktura. Mitochondria i chloroplast mają podwójną membranę. Może to wynikać z jego pochodzenia, wnętrze to sama błona, która otacza komórkę prokariotyczną, a zewnętrzna to pęcherzyk z momentu fagocytozy.

Największy punkt krytyki dotyczy pierwszego wprowadzenia. Nie ma dowodów, które mogłyby wykazać, że to połączenie między komórkami istniało, a bez próbek trudno to potwierdzić. Nie wyjaśniono również pojawienia się innych organelli. komórek eukariotycznych, takich jak retikulum endoplazmatyczne i aparat Golgiego. To samo dzieje się z peroksysomami, które nie mają ani własnego DNA, ani podwójnej warstwy błon, więc nie ma próbek tak wiarygodnych, jak w mitochondriach czy w chloroplastach.