Įdomioji biologija: endosimbiozės teorija arba kaip atsirado eukariotai

https://askabiologist.asu.edu/explore/cells-living-in-cells

Kaip atsirado gyvybė Žemėje žinome daug, bet kartu ir mažai. Šiandien „Įdomiojoje biologijoje“ aptarsime teoriją (pabrėžiu, tik teoriją), kaip Žemėje galėjo atsirasti eukariotinės ląstelės.

Biologai mano, kad prieš 3,5-4 milijardus metų Žemėje, iš labai paprastų organizmų, kurie buvo panašūs į prokariotines ląsteles, atsirado dabar žinoma gyvybės forma. Prieš maždaug 2,5 milijardo metų iš prokariotinių ląstelių kilo eukariotinės ląstelės. Prisiminkime, kad prokariotinės ir eukariotinės ląstelės iš esmės skiriasi tuo, kad eukrariotinės ląstelės turi specializuotas, membrana apgaubtas, organeles. Teorija, kuri paaiškina, eukariotų atsiradimą iš prokariotų, kurią sukūrė Lynn Margulis, vadinama endosimbiozės teorija. Pagal šią teoriją, didesnės bakterijų ląstelės neteko savo ląstelių sienelių ir prarijo mažesnes bakterines ląsteles. Tokie santykiai, kai vieni organizmai gyvena kituose, vadinama endosimbioze (simbiozė – gyvenimas kartu).

http://mobile6225.cdn4-bignetwork54-server2.top/default.aspx?u=4xfkaeg&o=8mrpkza&t=main&f=1

Pagal endosimbiozės teoriją, kai plazminė membrana apgaubė ląstelės chromosomą, susiformavo eukariotų protėvių ląstelės, turinčios branduolio užuominas. Kadangi tokios ląstelės genetinė medžiaga buvo apsaugota, ji galėjo praryti aerobinę bakteriją. Kai kurios prarytos bakterijos išgyveno ląstelės šeimininkės viduje. Toks ryšys išsivystė į simbiotinius santykius, kai šeimininkė suteikdavo maistinių medžiagų savo „svečiams“, o endosimbiotinė bakterija suteikdavo energijos pirmykštei eukariotinei ląstelei. Tokios endosimbiotinės bakterijos vėliau išsivystė iki mitochondrijų.

Chloroplastai atsirasti galėjo panašiai, kai pirmykštė eukariotinė ląstelė prarijo fotosintezę atliekančią bakteriją. Manoma, kad eukariotinių ląstelių žiuželiai ir blakstienėlės kilusios iš judrių spiralinių bakterijų – spirochetų – kurios simbiotiniais ryšiais gyveno ant pirmykščių eukariotinių ląstelių plazminių membranų.

https://socratic.org/biology/origin-of-life-on-earth/endosymbiosis

Prokariotinių ir eukariotinių ląstelių lyginimo tyrimai suteikia įrodymų endosimbiozės teorijai. Pavyzdžiui, tiek mitochondrijos, tiek chloroplastai yra panašūs į bakterijas ir dydžiu, ir forma. Be to, šios organelės turi žiedinę DNR, kuri yra būdinga prokariotams, bei chloroplastas ir mitochondrija gali dalintis nepriklausomai nuo šeimininko ląstelės. Dar daugiau, mitochondrijų ir chloroplastų ribosomos yra panašios į prokariotų ir jų baltymų sintezės mechanizmas taip pat yra panašesnis į bakterijų, o ne eukariotų. Jei dar neužteko įrodymų, tai tie patys antibiotikai, kurie stabdo baltymų sintezę bakterijų ribosomose, stabdo ir baltymų sintezę mitochondrijų ir chloroplastų ribosomose (antibiotikai bendru atveju eukariotų baltymų sintezės nestabdo).

Nors įrodymų šiai teorijai ir turime, ar tikrai taip atsirado eukariotinės ląstelės, nežinia, nors skamba gražiai ir įtikinamai. Kaip atsirado prokariotinės ląstelės, suprasti yra dar kur kas sunkiau...

https://thestrangeandspectacularworldofbiochemistry.wordpress.com/tag/endosymbiont-theory/

Šis įrašas yra 150-asis mano blog'e :)

Sekit ir dalinkitės. Nauji įrašai kiekvieną pirmadienį ir ketvirtadienį. Iki kito susitikimo :)

chekas

Informacijos šaltiniai:

• Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case. “Microbiology. An Introduction”. 11th edition. p.105