Ciências do Mar Sandra Silva nº33883, Margarida Alves nº 35305

Ciências do Mar
Sandra Silva nº33883, Margarida Alves nº 35305, Sílvia Almeida nº 35307 e Tiago Farias nº35655
Teoria endossimbiotica
A Hipótese da Endossimbiose, foi desenvolvida por Lynn Margulis que é bióloga e professora na Universidade de
Massachusetts, cujo trabalho científico mais importante foi a teoria da origem da mitocôndria e dos cloroplastos em
células procariotas por processos de simbiose.
Mitocôndria: localizadas no citoplasma e na maioria dos eucariontes (contudo segundo analise do genoma realizadas
sugerem que estes podem ter perdido a mitocôndria ao longo da sua evolução), possuindo um genoma próprio e não
são capazes de sintetizarem os seus próprios lípidos, dependendo da sua transferência. Um exemplo disto, é que os
lípidos sintetizados no retículo endoplasmático são levados para as mitocôndrias através de proteínas específicas. A
função principal deste organelo é a obtenção de energia para a célula, daí ser considerada a “bateria da célula”, pois
em condições aeróbicas este organelo é responsável pela obtenção de maior parte da energia necessária para a célula.
A energia obtida pelas mitocôndrias é armazenada em moléculas de ATP (adenosina trifosfato) estas fornecem a
energia necessária para as reacções celulares. A mitocôndria seria um organismo que terá entrado em simbiose com
células procariotas originando as células eucarióticas.
Cloroplastos: é um organelo característico da célula vegetal, que possui um genoma próprio. É nos cloroplastos que
ocorre a fotossíntese.
A teoria da endossimbiose propõe que os organelos, que compõem as células eucariontes tenham surgido como
consequência de uma associação simbiótica estável entre organismos, isto é, esta teoria defende que os cloroplastos e
as mitocôndrias (organelos celulares) dos organismos eucariontes (com um verdadeiro núcleo celular) têm origem
num procarionte autotrófico – provavelmente um antepassado das cianobactéria actuais - que viveu em simbiose
dentro de outro organismo, também unicelular, mas provavelmente de maiores dimensões, obtendo assim protecção e
fornecendo ao hospedeiro a energia necessaria. Acredita-se que a mitocondria e cloroplastos foram originados quando
uma bactéria, foi assimilada por uma célula pré-eucariotica maior. Estas mantiveram a sua autonomia. Isto pode se
explicar porque os lumens destes organelos permenecem isolados do tráfego vesicular.
A mitocôndria e os cloroplastos, diferem de outros organelos envoltos por membrana, pois contêm os seus próprios
genomas. A natureza destes genomas e a semelhança das proteínas nestes organelos, com aquelas encontradas nas
baterias actuais, sugerem fortemente que a mitocôndria e os cloroplastos, evoluíram de bactérias que foram
assimiladas por outras células, com as quais viveram inicialmente em simbiose.
Os seguintes factos provam que as mitocôndrias e cloroplastos tiveram origem em bactérias endossimbiontes:
1.
2.
3.
Tanto as mitocôndrias como os cloroplastos possuem DNA bastante diferente do que existe no núcleo celular e em
quantidades semelhantes ao das bactérias;
Ambos os organelos se encontram rodeados por duas ou mais membranas e a mais interna tem diferenças na
composição em relação às outras membranas da célula e semelhanças com a dos procariotas;
Tanto as mitocôndrias como os cloroplastos possuem genomas muito pequenos, em comparação com outros
organismos, o que pode significar um aumento da dependência destes organelos depois da simbiose se tornar
obrigatória, ou melhor, passar a ser um organismo novo;
Origem do núcleo
Existem Quatro grandes teorias que foram propostas para explicar a existência do núcleo, apesar de nenhuma ter até
agora um apoio alargado:
1 A teoria conhecida como modelo simbiótico, propõe que existiu uma relação de simbiose entre as Archaeas e as
Bacterias, o que terá criado a célula eucariótica portadora de núcleo. Formula-se que a simbiose se originou quando
Archaeas primitivas, similares às actuais Archaeas metanogénicas, que foram invaginadas e passaram a viver dentro
2008/2009
Microbiologia Marinha
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de bactérias similares às actuais mixobactérias, eventualmente formando um núcleo primordial. Esta teoria é análoga
à teoria aceite sobre a origem da mitocôndria eucariótica e do cloroplasto, que se pensa ter desenvolvido a partir de
uma similar relação endossimbiótica entre um proto-eucariotas e bactérias aeróbias. A origem do núcleo entre as
Archaeas e as bactérias, é suportado por observações a Archaeas e aos eucariotas que possuem genes similares para
determinadas proteínas. [1]
2 Um segundo modelo propõe que células proto-eucarióticas evoluíram a partir de bactérias, sem estágios
endossimbióticos. Este modelo é baseado na existência das bactérias do filo Planctomycetes. Um modelo similar
propõe que uma célula semelhante à eucariótica, o cronócito, evoluiu primeiramente, tendo depois fagocitado
membros das Archaeas e Bacterias, gerando assim o núcleo e a célula eucariótica. [2]
3 O modelo mais controverso, conhecido como eucariogénese viral, propõe que o núcleo composto de membranas,
assim como outras estruturas eucarióticas, originaram-se a partir da infecção de um vírus. A sugestão é suportada por
similaridades entre eucariotas e vírus: fitas lineares de ADN e ligação forte a proteínas (analogia entre histonas e
envelope viral). Uma versão da proposta sugere que o núcleo evoluiu ao mesmo tempo que a fagocitose, formando
um predador celular primitivo. Outra variante propõe que os eucariotas são originários de Archaeas primitivas,
infectados com poxvirus, baseada nas semelhanças entre a polimerase de ADN de modernos poxvirus e eucariotas.
[3]
4 Este modelo é denominado por "hipótese
exomembranar". Sugere que o núcleo se
originou de bactérias ancestrais com uma única
molécula de DNA, que se encontrava ligado na
face interna da membrana plasmática. Portanto,
é possível que o envelope da camada dupla do
núcleo actual tenha se originado de uma
profunda
invaginação
da
membrana
plasmática. Presume-se que este envelope
desligou-se completamente da membrana
plasmática, formando poros mais complexos
ao longo do tempo, permitindo a passagem de
componentes
celulares
sintetizados
internamente. [4]
Existem muitas vantagens de o núcleo estar envolvido por um invólucro, uma delas é que esta membrana dupla,
fornece ao DNA da célula protecção contra de agentes externos, que podem alterar o DNA original da célula quando
a invadem, o que é muito importante preservar porque o núcleo tem um papel primordial na hereditariedade. O que
também facilita uma replicação do material genético devidamente organizada.
Bibliografia
Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts & Walter (2008) The Cell, 15ª Ed, Garland Science
http://pwp.netcabo.pt/mj.gomes/biogeo11/texto8-endossimbiotica.htm (retirado a 9/3/2009)
http://pos-darwinista.blogspot.com/2007/06/verdadeira-razo-para-muita-especulao.html (retirado a 10/3/2009)
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Lopez-Garcia P, Moreira D. (2006). "Selective forces for the origin of the eukaryotic nucleus". Bioessays 28 (5):
525–533.
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Hartman H, Fedorov A. (2002). "The origin of the eukaryotic cell: a genomic investigation". Proc Natl Acad Sci U S
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Villarreal L, DeFilippis V (2000). "A hypothesis for DNA viruses as the origin of eukaryotic replication proteins". J
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[4] De Roos AD (2006). "The origin of the eukaryotic cell based on conservation of existing interfaces". Artif Life 12
(4): 513–523
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