Ендосимбіотична теорія: походження типів клітин

Допитливість людини не має меж. Йому завжди потрібно було заспокоїти цю потребу мати знання про все, що його оточує, або через науку, або через віру. Одним з найбільших сумнівів, який переслідував людство, є походження життя. Оскільки людина задається питанням про існування, про те, як воно стало сьогодні, - це факт.

Наука не є винятком. З цією ідеєю пов’язано багато теорій. Теорія еволюції o теорія серійного ендосимбіозу є наочними прикладами. Останній постулює, як генеруються поточні еукаріотичні клітини, які налаштовують утворення як тварин, так і рослин.

• Пов’язана стаття: "Основні типи клітин людського тіла"

Прокаріотичні та еукаріотичні клітини

Перед початком роботи необхідно мати на увазі що таке прокаріотична клітина та еукаріотична клітина.

Всі вони мають мембрану, яка відокремлює їх зовні. Основна різниця між цими двома типами полягає в тому, що у прокаріотів немає перетинчастих органел, а їх ДНК вільна всередині. Що стосується еукаріотів, які сповнені органел і генетичний матеріал яких обмежений в регіоні в межах бар’єру, відомого як ядро, це навпаки. Ці дані потрібно мати на увазі, оскільки

ендосимбіотична теорія заснована на поясненні появи цих відмінностей.

• Вас може зацікавити: "Відмінності між ДНК та РНК"

Ендосимбіотична теорія

Також відома як теорія серійного ендосимбіозу (SET), було постульовано американським еволюційним біологом Лінном Маргулісом в 1967 р., щоб пояснити походження еукаріотичних клітин. Це було непросто, і йому неодноразово відмовляли у публікації через переважаючу на той час ідею, що еукаріоти були результат поступових змін у складі та природі мембрани, тому ця нова теорія не відповідала переконанням переважна.

Маргуліс шукав альтернативну ідею походження еукаріотичних клітин, встановивши, що вона базується на об'єднанні прогресування прокаріотичних клітин, де одна клітина фагоцитує інші, але замість того, щоб перетравлювати їх, робить їх частиною її. Це могло б породити різні органели та структури нинішніх еукаріотів. Іншими словами, мова йде про ендосимбіоз, одна клітина вводиться всередину іншої, отримання взаємної вигоди через симбіотичні стосунки.

Теорія ендосимбіозу описує цей поступовий процес у трьох великих послідовних включеннях.

1. Перше включення

На цьому етапі клітина, яка використовує сірку і тепло як джерело енергії (термоацидофільні археї), приєднується до плаваючої бактерії (спірохети). При цьому симбіозі здатність рухатися деяких еукаріотичних клітин починається завдяки джгутику (як сперма) і поява ядерної мембрани, що надало ДНК більшої стабільності.

Археї, незважаючи на те, що вони прокаріотичні, відрізняються від бактерій, і в еволюційному плані було описано, що вони ближчі до еукаріотичних клітин.

2. Друге включення

Анаеробна клітина, для якої дедалі більше присутній кисень в атмосфері був токсичним, потребувала допомоги, щоб адаптуватися до нового середовища. Друге включення, яке постулюється, - це об'єднання аеробних прокаріотичних клітин всередині анаеробної клітини, пояснюючи появу пероксисомних органел та мітохондрій. Перші мають здатність нейтралізувати токсичну дію кисню (переважно вільних радикалів), тоді як другі отримують енергію з кисню (дихальний ланцюг). На цьому кроці з’являться клітина еукаріотичних тварин та гриби (гриби).

3. Третя інкорпорація

Нові аеробні клітини з якихось причин виконували ендосимбіоз з прокаріотичною клітиною, яка мала здатність фотосинтезу (отримання енергії від світла), що дає початок органелі рослинних клітин, хлоропласт. З цим останнім доповненням є походження рослинного царства.

В останніх двох включеннях бактерії, що вводяться, отримали б користь від захисту та отримання поживні речовини, тоді як хазяїн (еукаріотична клітина) отримає здатність використовувати кисень та світло, відповідно.

Докази та суперечності

Сьогодні, ендосимбіотична теорія частково прийнята. Є моменти, в яких вони були за, але інші викликають багато сумнівів та дискусій.

Найясніше це і мітохондрії, і хлоропласт мають власну кільцеву дволанцюгову ДНК всередині нього вільним способом, незалежним від ядерного. Щось вражаюче, оскільки вони за своєю конфігурацією нагадують прокаріотичні клітини. Крім того, вони поводяться як бактерії, оскільки вони синтезують власні білки, вони використовують рибосоми 70-х (а не рибосоми 80-х, як еукаріоти), виконують свої функції через мембрану і реплікують свою ДНК і здійснюють двійкове ділення для поділу (і ні мітоз).

Докази також знайдені в його структурі. Мітохондрії та хлоропласт мають подвійну мембрану. Це могло бути пов’язано з його походженням, внутрішність являла собою саму мембрану, яка огортала клітину прокаріотів, а зовнішня - міхур, коли вона фагоцитувалась.

Найбільша точка критики - на першому включенні. Немає жодних доказів, які могли б показати, що цей зв’язок між клітинами існував, і без зразків це важко обґрунтувати. Поява інших органел також не пояснюється. еукаріотичних клітин, таких як ендоплазматичний ретикулум та апарат Гольджі. І те ж саме відбувається з пероксисомами, які не мають ані власної ДНК, ані подвійного шару мембран, тому немає таких надійних зразків, як у мітохондріях або хлоропласті.