A teoria endossimbiótica explica como determinadas organelas surgiram nas células eucarióticas

A teoria endossimbiótica é utilizada para explicar a origem das mitocôndrias e cloroplastos nas células eucarióticas. Essa teoria foi proposta em 1981, por Lynn Margulis, em um livro chamado Symbiosis in Cell Evolytion.

→ O que diz a teoria endossimbiótica?

A teoria endossimbiótica afirma que mitocôndrias e cloroplastos são organelas que se originaram a partir da interação de um organismo procarionte com um organismo eucarionte. Essa interação provocou uma associação simbiótica estável, ou seja, uma interação em que todos os envolvidos são beneficiados com o processo.

Acredita-se que um organismo eucarionte englobou uma partícula procarionte autotrófica. A partir disso, eles iniciaram uma relação de cooperação, e um organismo passou a viver no interior do outro (endossimbiose). Com o tempo, essa relação tornou-se tão importante que os organismos não poderiam mais viver de forma isolada.

Provavelmente o organismo procarionte autotrófico beneficiou a célula hospedeira garantindo processos como a respiração celular, no caso da mitocôndria, e a fotossíntese, no caso dos cloroplastos. Já a célula hospedeira garantia proteção e nutrientes às novas organelas celulares.

→ Quais evidências sustentam essa teoria?

Muitas evidências sustentam a teoria de que os cloroplastos e mitocôndrias surgiram de uma interação endossimbiótica. Entre os principais pontos, podemos citar:

• A presença de uma dupla membrana envolvendo mitocôndrias e cloroplastos. Essa dupla membrana, provavelmente, é resultado da membrana que já pertencia ao organismo procarionte, somada à membrana do organismo eucarionte que realizou o processo de englobamento (fagocitose);

• Mitocôndrias e cloroplastos apresentam tamanhos semelhantes aos das bactérias;

• A presença de proteínas muito similares àquelas encontradas em procariontes;

• Cloroplastos e mitocôndrias possuem DNA próprio. Esse DNA difere-se daquele existente no núcleo celular e assemelha-se às moléculas de DNA encontradas em bactérias;

• Possuem capacidade de autoduplicação;

• Tanto mitocôndrias quanto cloroplastos apresentam ribossomos próprios.

Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto:

Mitocôndria e cloroplastos são organelas celulares importantes, estando relacionadas, respectivamente, com o processo de respiração celular e fotossíntese. Essas organelas apresentam algumas características peculiares que sugerem elas tenham surgido de maneira especial nas células eucariontes. A teoria que explica essa ideia de origem é a endossimbiótica, proposta por Lynn Margulis.

→ O que a teoria endossimbiótica propõe?

Segundo a teoria endossimbiótica, os cloroplastos e as mitocôndrias surgiram nas células eucariontes por causa de uma associação simbiótica, ou seja, que beneficiava todos os envolvidos. De acordo com essa ideia, um organismo heterotrófico, que podia englobar partículas, fagocitou (envolveu) procariontes que viviam livremente e eram capazes de realizar algumas importantes funções para a célula.

As mitocôndrias eram provavelmente procariontes que utilizavam o oxigênio e realizavam o processo de respiração celular, fornecendo energia para a célula que o englobou. Alguns dos procariontes englobados faziam fotossíntese e passaram a viver de maneira harmoniosa dentro do organismo que os fagocitou, dando origem aos cloroplastos.

Por causa das vantagens que esses organismos tinham ao viver juntos, com o tempo, eles tornaram-se um único organismo. A teoria é chamada de endossimbiótica, pois sugere que uma célula vivia dentro de outra.

→ Que características permitem confirmar essa teoria?

A teoria é sustentada pelo fato de que cloroplastos e mitocôndrias apresentam algumas semelhanças com organismos procariontes, como bactérias. Entre essas semelhanças, podemos citar:

• Tamanho e forma semelhante, assim como semelhança bioquímica e genética;

• Presença de DNA e ribossomos próprios nos cloroplastos e nas mitocôndrias;

• DNA diferente do presente no núcleo da célula;

• Sistema de membrana interno e presença de duas membranas revestindo essas organelas;

• Capacidade de crescer e dividir-se dentro da célula.

Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto:

A teoria endossimbiótica foi proposta por Lynn Margulis, em 1981, em um livro intitulado Symbiosis in Cell Evolytion. Essa teoria explica como os cloroplastos e as mitocôndrias surgiram nas células eucarióticas.

→ A teoria endossimbiótica

Segundo a teoria endossimbiótica, mitocôndrias e cloroplastos eram organismos procariontes que viviam de modo livre. Essas estruturas foram englobadas por células eucariontes, o que resultou em uma relação simbiótica, em que ambos os envolvidos eram beneficiados com a associação.

As mitocôndrias provavelmente eram organismos procariontes aeróbios, e os cloroplastos eram procariontes fotossintetizantes. Esses organismos procariontes forneciam energia para a célula que os englobou, e a célula hospedeira fornecia proteção contra o ambiente externo.

→ Pontos que reforçam a teoria endossimbiótica

Ao analisar mitocôndrias e cloroplastos, algumas características evidenciam a semelhança entre essas organelas e organismos procariontes, além de alguns pontos que reforçam a teoria de que essas estruturas foram englobadas em um processo de endocitose. Veja a seguir algumas dessas evidências:

I. Mitocôndrias e cloroplastos possuem dupla membrana, resultado, provavelmente, do englobamento desses organismos. A mais interna seria proveniente do organismo englobado, e a mais externa seria resultado da membrana do organismo que o englobou;

II. Mitocôndrias e cloroplastos possuem seu próprio genoma. O DNA das mitocôndrias e dos cloroplastos é circular e sem as proteínas denominadas de histonas;

III. Mitocôndrias e cloroplastos possuem capacidade de autoduplicação;

IV. Os ribossomos encontrados em mitocôndrias e cloroplastos são semelhantes aos de procariontes e diferentes dos encontrados em eucariontes;

V. Certos antibióticos causam alterações na síntese de proteínas de mitocôndrias e cloroplastos;

VI. Mitocôndrias e cloroplastos possuem tamanho semelhante ao das bactérias.

A teoria endossimbiótica foi proposta por Lynn Margulis, em 1981, e admite que algumas organelas (mitocôndrias e cloroplastos) existentes nas células eucarióticas surgiram graças a uma associação simbiótica. Acredita-se que mitocôndrias e cloroplastos são descendentes de organismos procariontes que foram capturados e adotados por alguma célula, vivendo, assim, em simbiose.

→ Como mitocôndrias e cloroplastos passaram a viver no interior das células?

Segundo a teoria endossimbiótica, podemos considerar que os ancestrais das mitocôndrias e cloroplastos eram organismos endossimbiontes, ou seja, organismos que vivem dentro de outro organismo. Possivelmente, a célula hospedeira era uma espécie de fagócito heterotrófico capaz de englobar partículas.

Após englobar a célula, ela permaneceu mantida no citoplasma da célula hospedeira sem que houvesse degradação. Os dois organismos, então, começaram a viver em simbiose e, posteriormente, ficaram incapacitados de viver isoladamente. O procarionte provavelmente beneficiou a célula hospedeira com o processo de respiração (mitocôndria) e fotossíntese (cloroplasto), e a célula hospedeira fornecia proteção e nutrientes.

→ Quais características das mitocôndrias e cloroplastos apoiam essa teoria?

- Cloroplastos e mitocôndrias assemelham-se a bactérias em tamanho e forma, além da semelhança genética e bioquímica, o que sugere que possam ter ancestrais procarióticos;

- Cloroplastos e mitocôndrias possuem DNA e ribossomos próprios;

- DNA de cloroplastos e mitocôndrias são bastante diferentes daquele existente no núcleo da célula;

- As duas organelas possuem o seu próprio sistema de membranas internas e a presença de duas membranas revestindo-as;

- Tanto cloroplastos quanto mitocôndrias possuem capacidade de autoduplicação.

Curiosidade: Atualmente, podemos observar o processo de endossimbiose em algumas espécies. A Vorticella é um protista que estabelece esse tipo de relação com algas verdes do gênero Chlorella. A alga fornece produtos resultantes do processo de fotossíntese e recebe do protista nutrientes minerais.

Por Ma. Vanessa dos Santos